GA-HRN M E2 258

HRN M.E2.258HRN M.E2.258 –– Proračun Proračun PRIRUBNICAPRIRUBNICA

Marina MALINOVEC PUČEKMarina MALINOVEC PUČEK

GA GA –– 5. vježba5. vježba

VIJČANI SPOJ

VIJCIHRN M.E2.257

PRIRUBNICAHRN M.E2.258 BRTVA

ČELIČNE PRIRUBNICE PREMA DIN NORMAMA

Prirubnice s grlom za zavarivanje

Ravne prirubnice(PN6 − PN10)

Slijepe prirubnice(PN6 − PN100)

Slobodne prirubnice za cijevi

Okrugle prirubnice s navojem

PRIRUBNICE S GRLOM ZA ZAVARIVANJE

DIN 2631 / PN 6DIN 2632 / PN 10DIN 2633 / PN 16DIN 2634 / PN 25DIN 2635 / PN 40DIN 2636 / PN 64DIN 2637 / PN 100DIN 2638 / PN 160

RAVNE PRIRUBNICE

DIN 2573 / PN 6DIN 2576 / PN 10

SLOBODNE PRIRUBNICE

DIN 2641 / PN 6DIN 2642 / PN 10DIN 2655 / PN 25DIN 2656 / PN 40

SLIJEPE PRIRUBNICE

DIN 2527 / PN 6DIN 2527 / PN 10DIN 2527 / PN 16DIN 2527 / PN 25DIN 2527 / PN 40DIN 2527 / PN 64DIN 2527 / PN 100

OKRUGLE PRIRUBNICE S NAVOJEM

DIN 2566 / PN 10 - 16

Standardna prirubnica s grlom

za zavarivanje

http://www.h-behle.de

SPOJ PRIRUBNICA S GRLOM ZA ZAVARIVANJE

SPOJ SLOBODNIH PRIRUBNICA

1. PREDMET NORME I PODRUČJE PRIMJENE

HRN M.E2.258HRN M.E2.258 Proračun Proračun prirubnicaprirubnica

PREDMET NORME – proračun prirubnica kao dijelova posuda pod tlakom

– kružne prirubnice od čelika, čeličnog lijeva, lijevanog

željeza i obojenih metala, do unutarnjeg promjera 3600 mm

2. VEZA S DRUGIM NORMAMA

HRN M.E2.250 – Proračun dijelova pod tlakom. Opći zahtjevi.

3. OPĆE ODREDBE

Prirubnice se izvode kao:

→ kovane

→ bešavno valjane

→ lijevane

→ savijene iz profila ili čeličnih traka

→ sučeono zavarene

→ izrezane iz lima

4. OZNAKE I JEDINICE

ds – vanjski promjer prirubnice, [mm]

du – unutrašnji promjer prirubnice, [mm]

dl – promjer rupe za vijke, [mm]

dD – srednji promjer brtve, [mm]

dt – promjer diobenog kruga vijaka, [mm]

dF – promjer prirubnice na prijelaznom dijelu, [mm]

hA – ukupna visina prirubnice, [mm]

hF – visina oboda prirubnice, [mm]

sl – debljina stijenke grla, [mm]

pF – površinski tlak, [mm]

sF – debljina prirubnice na prijelaznom dijelu, [mm]

S – stupanj sigurnosti materijala pri proračunskoj temperaturi, [−]

S’ – stupanj sigurnosti materijala pri ispitnoj temperaturi, [−]

W – moment otpora prirubnice, [mm3]

K – proračunska čvrstoća materijala prirubnice pri proračunskoj temp., [N/mm2]

K20 – proračunska čvrstoća materijala prirubnice pri temperaturi 20°C, [N/mm2]

5. PRORAČUN

Proračun čvrstoće provodi se zajedno s proračunom vijaka i brtvi !

Prirubnički spoj dimenzionira se za slijedeća tri opterećenja:1. RADNO opterećenje2. UGRADNO opterećenje (prije djelovanja tlaka)3. ISPITNO opterećenje (ako je pi > 1.3⋅p)

NE provodi se naknadni proračun

standardne cijevne prirubnicedo otvora 600 mm

visina oboda prirubnice hFHRN M.E2.258HRN M.E2.258

Za dimenzioniranje prirubnica mjerodavan je veći moment otpora W :

Za RADNO stanje:

aK

SFW SB ⋅

⋅=

Za UGRADNO stanje:

DDV aK

SFW ⋅

′⋅=

20

PRIRUBNICE ZA ZAVARIVANJE S KONUSNIM PRIJELAZOM

Provjeravaju se u presjecima:• A – A• B – B• C – C (prema potrebi)

Slika 1 i 2. Prirubnica za zavarivanje s konusnim prijelazom

Slika 2a. Prirubnica za zavarivanje s konusnim prijelazom

Proračunska dvostruka širina prirubnice:

'2 Lus dddb ⋅−−=

Slika 3. Umanjeni promjer rupe za vijke dL’

Pomoćne vrijednosti Z i Z1 iznose:

( ) 2FFu ssdZ ⋅+=

( ) 2111 4

3 ssdZ u ⋅+⋅=

Potrebna visina oboda prirubnice:

bZWhF

−⋅=

27.1

Poprečni presjek A-A

2Fut sdd

a−−

=

2Dt

Ddd

a−

=

Krak djelovanja sile u vijku:

− radno i ispitno stanje:

− ugradno stanje:

Potrebna visina oboda prirubnice:

Poprečni presjek B − B

bZWBhF

127.1 −⋅⋅=

Moraju biti zadovoljeni uvjeti:

0.15.0 ≤−

≤F

FA

hhh

3.01.0 1 ≤+

≤b

ss F

Pomoćna vrijednost B određuje se prema izrazu:

( )121

1

22

1

21

BBbs

Bbs

Bm

m

⋅+⋅⋅

+

⋅⋅

+=

Slika 4. Pomoćna vrijednost B

ili ⇒ Slika 4:

21ss

s Fm

+=

F

FA

hhhB −

=1

2lut sdda −−

=

2Dt

Ddd

a−

=

Krak djelovanja sile u vijku:

− radno i ispitno stanje:

− ugradno stanje:

Poprečni presjek C − C

Dimenzioniranje prirubnice prema presjecima A-A i B-B − nerealno male debljine hF ⇒ obvezna je provjera presjeka C-C prema izrazu:

( )'24

LsF dd

Wh⋅−⋅

⋅=

π

1aK

SFW SB ⋅

⋅=

120

aK

SFW DV ⋅

′⋅=

− RADNO stanje:

− UGRADNO stanje:

Uzima se veći moment otpora !

a1 – apscisa težišta, [mm]

PRIRUBNICE ZA PRIVARIVANJE − RAVNE PRIRUBNICE

Slika 6 i 7. Privarena prirubnica

'2 2 Ls dddb −−=

Korisna dvostruka širina prirubnice iznosi:

PRIRUBNICE ZA PRIVARIVANJE − RAVNE PRIRUBNICE

'2 2 Ls dddb −−=

Korisna dvostruka širina prirubnice iznosi:

Slika 3. Umanjeni promjer rupe za vijke dL’

Pomoćna vrijednost Z :

( ) 211 ssdZ u ⋅+=

Potrebna visina oboda prirubnice:

21sdd

a ut −−=

2Dt

Ddd

a−

=

Krak djelovanja sile u vijku:

− radno i ispitno stanje:

− ugradno stanje:

bZWhF

−⋅=

42.1

2ddb s −=

Korisna dvostruka širina prirubnice iznosi:

Pomoćna vrijednost Z :

Slika 8. Privareno prirubno ojačanje

( ) 211 ssdZ u ⋅+=

Potrebna visina oboda prirubnice:

21sdda us −−

=

2Ds

Ddda −

=

Krak djelovanja sile u vijku:

− radno i ispitno stanje:

− ugradno stanje:

0' =Ld

PRIVARENO PRIRUBNO OJAČANJE

bZWhF

−⋅=

42.1

UNUTRAŠNJA PRIVARENA PRIRUBNICA

Korisna dvostruka širina prirubnice iznosi:

Slika 9. Unutrašnja privarenaprirubnica

Pomoćna vrijednost Z : ( ) 211 ssdZ ⋅+=

Potrebna visina oboda prirubnice:

Krak djelovanja sile u vijku:− radno i ispitno stanje:

− ugradno stanje:

'2 Lu dddb −−=

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−⋅+= )12

2

21Dd

daaa

21

1sdd

a t +−=

42 1

2sdd

a D ⋅+−=

2Dt

Ddd

a−

=

bZWhF

−⋅=

42.1

SLOBODNE PRIRUBNICE

Korisna dvostruka širina prirubnice iznosi:

Potrebna visina oboda prirubnice:

Krak djelovanja sile u vijku za radno stanje:

Slika 10. Slobodna prirubnica

'2 Lus dddb ⋅−−=

24dd

aa tD

−==

bWhF ⋅= 27.1

Provjera površinskog tlaka između privarenog prirubnogojačanja i slobodne prirubnice:

224

27.1u

SBF dd

Fp

−⋅=

pF ne smije biti veći od najmanje vrijednosti proračunske čvrstoće

PRIRUBNICA ZA ZAKLOPNE VIJKE

Slika 11. Prirubnica za zaklopne vijke

Korisna dvostruka širina prirubnice iznosi:

Pomoćna vrijednost Z :

( ) 211 ssdZ u ⋅+=

Potrebna visina oboda prirubnice:

21sdd

a ut −−=

2Dt

Ddd

a−

=

Krak djelovanja sile u vijku:

− radno i ispitno stanje:

− ugradno stanje:

0' =LdVanjski promjer ⇒ ds*

us ddb −= *

bZWhF

−⋅=

42.1

PRIRUBNICA S BRTVOM PO CIJELOJ POVRŠINI

Slika 12. Prirubnica s brtvom po cijeloj površini

21sdd

a ut −−=

0=Da

Krak djelovanja sile u vijku:

− radno stanje:

− ugradno stanje:

Potrebna visina oboda prirubnice:

nddWCh

LtF ⋅−⋅

⋅⋅=π

2

Oblik Oblik prirubniceprirubnice Koeficijent Koeficijent CC

Zavarena Zavarena prirubnicaprirubnica 0.90.9

Sve ostale Sve ostale prirubniceprirubnice 1.11.1

SLOBODNA PRIRUBNICA S RAZDIJELJENIM ULOŽNIM PRSTENOM

Slika 13. Prirubnica s razdijeljenim uložnim prstenom

Proračun uložnog prstena na smicanje:

KdSF

h SBE ⋅

⋅⋅=

1

4.0

1

38.1dWhE ⋅=

Proračun uložnog prstena na savijanje:

Moment otpora:

UGRADNO stanje: 220

aK

SFW DV ⋅′⋅

=

2aK

SFW SB ⋅⋅

=

212

2dd

a−

=

RADNO stanje:

Površinski tlak: 221

27.1dd

Fp SB

F −⋅=

Slika 13. Prirubnica s razdijeljenim uložnim prstenom

Proračun presjeka cijevne stijenke he na savijanje

Visina ojačavanja koja je stvorena urezivanjem kanala za uložni prsten mora iznositi najmanje:

dWhR ⋅= 91.1

Moment otpora prirubnice:

UGRADNO stanje: 320

aK

SFW DV ⋅′⋅

=

3aK

SFW SB ⋅⋅

=RADNO stanje:

21

3dd

a−

=

RAZDIJELJENA SLOBODNA PRIRUBNICA

Slika 14. Razdijeljena slobodna prirubnica (jedan prsten)

Proračun kao i za slobodne prirubnice !

Korisna dvostruka širina prirubnice:

Potrebna visina oboda prirubnice:

Krak djelovanja sile u vijku za radno stanje:

'2 Lus dddb ⋅−−=

24dd

aa tD

−==

bWhF ⋅= 54.2

RAZDIJELJENA SLOBODNA PRIRUBNICA

Slika 15. Razdijeljena slobodna prirubnica (dvostruki prsten s

pomaknutim razrezima)

Proračun kao i za slobodne prirubnice !

Korisna dvostruka širina prirubnice:

Potrebna visina oboda prirubnice:

Krak djelovanja sile u vijku za radno stanje:

'2 Lus dddb ⋅−−=

24dd

aa tD

−==

bWhF ⋅= 91.1

NAVRNUTA PRIRUBNICA

Slika 16. Navrnuta prirubnica

Korisna dvostruka širina prirubnice:

Potrebna visina oboda prirubnice:

Krak djelovanja sile u vijku za radno i ugradno stanje:

'2 LFs dddb ⋅−−=

2Ft

Dddaa −

==

bWhF ⋅= 27.1

Otpornost navoja prema smicanju:

FF

SB

dhF

SK

⋅⋅⋅

≥π

2

6. PRORAČUNSKA ČVRSTOĆA

Proračunska čvrstoća ⇒ HRN M.E2.250

6. STUPANJ SIGURNOSTI

Stupanj sigurnosti ⇒ HRN M.E2.250

K cilindričnog priključka < K prirubnice

uzima se umanjena vrijednost debljine stijenke s, s obzirom na odnos vrijednosti čvrstoće