Tasuta inseneri tööriist
Lubatud pinge materjali järgi
Arvutage projekteerimisel lubatud pinge vastavalt standardile ASME VIII Div.1 või EN 13445-3. Temperatuurist sõltuvad omadused, roomamis- ja purunemiskontroll, keevisliite efektiivsustegur. 12+ materjaliklassi.
Projekteerimisel lubatud pinge
EN 13445-3 (ferriitsed terased)
ASME VIII 1. divisjon
Temperatuuri alandamine
Nii saagis kui ka UTS vähenevad temperatuuriga. See kalkulaator kasutab lineariseeritud nimivõimsuse vähendamise kõveraid, mis põhinevad standardi EN 10028 / ASME II-D andmetel:
- Alla 100 °C: omadused vastavad toatemperatuurile
- 100–400 °C: järkjärguline vähenemine (saagis langeb kiiremini kui UTS-i puhul)
- Üle 400 °C: märkimisväärne vähenemine; roomavus võib olla määrav
Roomamisrežiim
Kui arvutuslik temperatuur ületab roomamise algustemperatuuri, siis on määravaks ajast sõltuv purunemispinge. Tüüpiline roomamise algus:
| Materjali tüüp | Roomavuse algus (°C) | Tüüpiline maksimaalne disainitemperatuur |
|---|---|---|
| Süsinikteras (S235, S355) | ~350 | 400 °C |
| C-Mn rõhk (P265GH, P355GH) | ~380 | 450 °C |
| Mo-teras (16Mo3) | ~400 | 500 °C |
| CrMo teras (13CrMo4-5) | ~450 | 550 °C |
| 2¼Cr-1Mo (10CrMo9-10) | ~470 | 600 °C |
| Austeniitne roostevabast terasest (304, 316L) | ~500 | 700 °C |
Praktiline näide
Antud: P265GH, Rp(20) = 265 MPa, Rm = 410 MPa, T = 250 °C, keevisõmbluse E = 1,0
Rp(250°C) ≈ 265 × 0,85 = 225,3 MPa (temperatuuri tõttu nimiväärtuse vähendamine)
f_saagis = 225,3 / 1,5 = 150,2 MPa
f_UTS = 410 / 2,4 = 170,8 MPa
f = min(150,2; 170,8) = 150,2 MPa (tootlus määrab)
Kui E=1,0: σ_allow = 150,2 MPa
Materjalide võrdlus toatemperatuuril
| Materjal | 0,2 ruupiat | Ruumi | f (ET) | S (ASME) |
|---|---|---|---|---|
| S235JR | 235 | 360 | 150 | 103 |
| S355JR | 355 | 510 | 213 | 146 |
| P265GH | 265 | 410 | 171 | 117 |
| P355GH | 355 | 490 | 204 | 140 |
| 16Mo3 | 280 | 450 | 187 | 129 |
| 13CrMo4-5 | 295 | 460 | 192 | 131 |
| 10CrMo9-10 | 275 | 450 | 183 | 129 |
| 304 roostevaba teras | 210 | 520 | 140 | 138 |
| 316L roostevabast terasest | 200 | 500 | 133 | 133 |
| 2205 Dupleks | 450 | 620 | 258 | 177 |
⚠️ Märkus: See kalkulaator annab ligikaudsed väärtused esialgseks projekteerimiseks. Kontrollige alati oma konkreetse materjaliklassi, tootevormi, paksuse ja temperatuuri tegelikke kooditabeleid (ASME II-D, EN 10028, EN 10222).
Lubatav pinge on projekteeritavas detailis suurim lubatud pinge. See on materjali tugevus jagatuna normis määratud varuteguriga. Selle kasutamine tagab, et detail ei purune normaalse (või ebanormaalse) koormuse all ning säilib piisav ohutusvaru.
Eri normid kasutavad erinevaid varutegureid, mistõttu on sama materjali lubatavad pinged erinevad.
ASME VIII kasutab UTS varutegurit 3.5 (enne 2007 oli see 4.0), EN 13445 aga 2.4. See tähendab, et ASME on UTS kriteeriumi suhtes konservatiivsem. Voolavuspiiri puhul kasutavad mõlemad siiski tegurit 1.5.
Suure tugevusega materjalide puhul, kus määrav on voolavuspiir (nt S355, 2205), annavad mõlemad normid sarnased tulemused. Väiksema tugevusega materjalide puhul, kus määrav on UTS, on ASME märksa konservatiivsem.
Nii voolavuspiir kui ka UTS vähenevad temperatuuri tõustes. Voolavuspiir väheneb kiiremini. Üle roome algustemperatuuri võib ajast sõltuv purunemispinge muutuda määravaks kriteeriumiks.
Näide: S355 puhul on temperatuuril 400°C Rp ≈ 297 MPa (võrreldes väärtusega 355 RT juures), mistõttu lubatav pinge langeb väärtuselt 213 väärtusele ~173 MPa (EN).
Roome muutub oluliseks järgmistest temperatuuridest kõrgemal: ~350°C süsinikterase puhul, ~400°C Mo-terase puhul, ~450°C CrMo puhul, ~500°C austeniitse SS puhul. Nendest temperatuuridest kõrgemal võib 100 000h kestusele vastav roomepurunemispinge, jagatuna selle varuteguriga, olla väiksem kui voolavuspiiri alusel määratud lubatav pinge.
Keevisliite tugevustegur (E või z) arvestab võimalikke keevisdefekte:
- E=1.0: Kõigi keevisõmbluste täielik radiograafiline või ultrahelikontroll
- E=0.85: Pisteline (osaline) radiograafiline kontroll
- E=0.7: Mahuline NDE puudub (ainult visuaalne kontroll)
Tegelik lubatav pinge = σ_allow × E. E=1.0 kasutamine nõuab rohkem NDE kontrolli, kuid võimaldab õhemaid seinu.
Sellel lehel kirjeldatud protseduurid töötas välja ja testis välitingimustes Vibromera meeskond, kasutades Balanset-1A-d, kaasaskantavat kahekanalilist tasakaalustusseadet ja vibratsioonianalüsaatorit rootorite tasakaalustamiseks kohapeal.
Professionaalsed välitööriistad. Kasutusel enam kui 50 riigis.
