Nemokamas inžinerinis įrankis
Leistinas įtempis pagal medžiagą
Apskaičiuokite leistinąjį projektinį įtempį pagal ASME VIII 1 skyrių arba EN 13445-3. Nuo temperatūros priklausančios savybės, valkšnumo ir plyšimo patikra, suvirinimo jungties efektyvumo koeficientas. 12+ medžiagų klasių.
Leistinas projektinis įtempis
EN 13445-3 (feritiniai plienai)
ASME VIII 1 diviz.
Temperatūros mažinimas
Tiek našumas, tiek UTS mažėja didėjant temperatūrai. Ši skaičiuoklė naudoja tiesines mažinimo kreives, pagrįstas EN 10028 / ASME II-D duomenimis:
- Žemesnėje nei 100 °C temperatūroje: savybės atitinka kambario temperatūros vertes
- 100–400 °C: laipsniškas mažėjimas (išeiga mažėja greičiau nei UTS)
- Virš 400 °C: reikšmingas sumažėjimas; gali lemti valkšnumas
Šliaužimo režimas
Kai projektinė temperatūra viršija valkšnumo pradžios temperatūrą, lemiamas tampa nuo laiko priklausantis plyšimo įtempis. Tipinė valkšnumo pradžia:
| Medžiagos tipas | Valkšnumo pradžia (°C) | Tipinis maksimalus projektinis T |
|---|---|---|
| Anglinis plienas (S235, S355) | ~350 | 400 °C |
| C-Mn slėgis (P265GH, P355GH) | ~380 | 450 °C |
| Mo plienas (16Mo3) | ~400 | 500 °C |
| CrMo plienas (13CrMo4-5) | ~450 | 550 °C |
| 2¼Cr-1Mo (10CrMo9-10) | ~470 | 600 °C |
| Austenitinis nerūdijančio plieno (304, 316L) | ~500 | 700 °C |
Praktinis pavyzdys
Atsižvelgiant į tai, kad: P265GH, Rp(20) = 265 MPa, Rm = 410 MPa, temperatūra = 250 °C, suvirinimo E = 1,0
Rp (250 °C) ≈ 265 × 0,85 = 225,3 MPa (mažinant galią dėl temperatūros)
f_išeiga = 225,3 / 1,5 = 150,2 MPa
f_UTS = 410 / 2,4 = 170,8 MPa
f = min(150,2; 170,8) = 150,2 MPa (pajamingumas lemia)
Kai E=1,0: σ_allow = 150,2 MPa
Medžiagų palyginimas kambario temperatūroje
| Medžiaga | 0,2 Rp | Kambarys | f (LT) | 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 SS | 210 | 520 | 140 | 138 |
| 316L nerūdijančio plieno | 200 | 500 | 133 | 133 |
| 2205 Dvipusis | 450 | 620 | 258 | 177 |
⚠️ Pastaba: Ši skaičiuoklė pateikia apytiksles vertes preliminariam projektavimui. Visada patikrinkite savo konkrečią medžiagos rūšį, gaminio formą, storį ir temperatūrą su faktinėmis kodų lentelėmis (ASME II-D, EN 10028, EN 10222).
Leistinasis įtempis yra didžiausias įtempis, leidžiamas projektuojamame komponente. Tai medžiagos stipris, padalytas iš norminiuose dokumentuose nustatyto atsargos koeficiento. Naudojant jį užtikrinama, kad komponentas nesuges esant įprastai (ar neįprastai) apkrovai, išlaikant pakankamą saugos atsargą.
Skirtinguose norminiuose dokumentuose taikomi skirtingi atsargos koeficientai, todėl tos pačios medžiagos leistinieji įtempiai skiriasi.
ASME VIII naudoja UTS saugos koeficientą 3.5 (prieš 2007 m. buvo 4.0), o EN 13445 naudoja 2.4. Tai reiškia, kad pagal UTS kriterijų ASME yra konservatyvesnis. Tačiau abu takumo ribai naudoja 1.5.
Didelio stiprio medžiagoms, kai lemiama yra takumo riba (pvz., S355, 2205), abiejų normų rezultatai panašūs. Mažesnio stiprio medžiagoms, kai lemiamas yra UTS, ASME yra gerokai konservatyvesnis.
Didėjant temperatūrai mažėja ir takumo riba, ir UTS. Takumo riba mažėja greičiau. Virš valkšnumo pradžios temperatūros nuo laiko priklausantis trūkimo įtempis gali tapti lemiančiu kriterijumi.
Pavyzdys: S355 esant 400°C turi Rp ≈ 297 MPa (palyginti su 355 esant RT), todėl leistinasis įtempis sumažėja nuo 213 iki ~173 MPa (EN).
Valkšnumas yra reikšmingas esant aukštesnei nei nurodyta temperatūrai: ~350°C anglinio plieno atveju, ~400°C Mo plieno atveju, ~450°C CrMo atveju, ~500°C austenitinio SS atveju. Viršijus šias temperatūras, 100 000h trukmę atitinkantis valkšnumo suirimo įtempis, padalytas iš jo saugos koeficiento, gali būti mažesnis už pagal takumo ribą nustatytą leistinąjį įtempį.
Suvirinimo siūlės efektyvumo koeficientas (E arba z) įvertina galimus suvirinimo defektus:
- E=1,0: Visų suvirinimo siūlių pilna radiografinė arba ultragarsinė kontrolė
- E=0,85: Atrankinė (dalinė) radiografinė kontrolė
- E=0,7: Netaikoma tūrinė NDE (tik vizualinė apžiūra)
Efektyvusis leistinasis įtempis = σ_allow × E. Naudojant E=1,0 reikia daugiau NDE, tačiau galima naudoti plonesnes sieneles.
Šiame puslapyje aprašytas procedūras sukūrė ir lauko sąlygomis išbandė Vibromera komanda, naudodama Balanset-1A – nešiojamą dviejų kanalų balansavimo įrenginį ir vibracijų analizatorių rotoriams balansuoti vietoje.
Profesionalūs lauko prietaisai. Naudojami daugiau nei 50 šalių.
