Прочность конструкции

Господа, насколько я понимаю, прочность конструкции РСР один из наиболее важных вопросов, который необходимо решить при конструировании данного устройства. Как правило, всех больше всего волнует прочность резервуара, в остальных деталях проходные сечения малы и этот вопрос не стоит так остро.
Так вот, вопрос - какой запас прочности вы закладываете при проектировании этого узла?
Если воспользоваться рекомендациями Демьяна на Аиртюнинге, то подставих их в формулу получаем запас прочности - 3-5.
А вот на этой ссылке есть данные о балонах промышленного изготовления: http://www.pntz.ru/tables/gost949-73.rhtm
и там запас прочности - 2.
Выскажите свои соображения, плиз.

Прощу меня извинить, я не знаю как сделать цитирование, поэтому цитирую так-
Если воспользоваться рекомендациями Демьяна на Аиртюнинге, то подставих их в формулу получаем запас прочности - 3-5.
А вот на этой ссылке есть данные о балонах промышленного изготовления: http://www.pntz.ru/tables/gost949-73.rhtm
и там запас прочности - 2.
Нельзя ли привести цитату из рекомендаций Демьяна и формулу из которой получается запас прочности 3-5. Что-то я не помню чтобы по его формулам можно было вообще что либо посчитать.
По второй ссылке тоже нельзя ли уточнить, а то я там запаса прочности - 2 не нашел.
Теперь ответ на вопрос - я считаю, что запаса прочности 2.5 в любительской конструкции достаточно, и то 2.5,а не 2 только потому, что могут быть огрехи в технологии, да и труба как правило сертификата с механическими свойствами не имеет, а только известна марка стали.
В любом случае, с каким бы запасом не велся расчет, гидравлические испытания проводить абсолютно необходимо,именно эти испытания дают уверенность в прочности.

Я использовал формулу: Р=2*s*Q*100/{D*n}, нашел на этом сайте, если она не верна - прошу прощенья (справочника дома нет).
У Демьяна в статье "Делаем РСР" есть фраза по поводу зависимости толщины стенок от диаметра сосуда - для диаметра 40 мм толщина стенки -3 мм, причем речь там идет о балоне из легированной стали, насколько я помню, а вот ПНТЗ с такой толщиной стенок делает балоны диаметром 108 мм.
Я тоже считаю, что запаса прочности 2,5 за глаза. Хотя можно пойти другим путем: сделать запас прочности 1,2-1,5 и сверху балон оклеить 2-3 слоями стеклоткани на эпоксидке, общую прочность конструкции посчитать будет сложно, только экспериментально. Зато если бабахнет то без осколков.

Расчеты - это хорошее и нужное дело, но лучше испытаний ни что не покажет надежность самоделки.

Почти в любом городе есть мастерская по ремонту манометров, там их и поверяют.
Там имеется пресс для создания давления, атмосфер до 600 давит а то и больше!

Там проще всего испытать самоделку.

------------------
Crows must die out!

[edited by Сondor]

Да проблема то не в том, чтобы сделать резервуар способный держать 300-400-500 атмосфер, проблема в том, чтобы он при этом имел минимальный вес и размеры.

2 Петруха.
Ну что тут рассуждать - считать надо. Приведенной формулой можешь пользоваться - Q-временное сопротивление при растяжении: для стали10 - 32кгс/мм2, для стали 45-50, для нержавейки в основном -50, для титана ОТ4-70, для ВТ14-90. Подставляй, считай и выбирай. Важной характеристикой баллона является количество запасаемого воздуха, можно рассчитать так, что маленький боллон высокого давления будет иметь больший запас воздуха и в результате окажется легче. При расчетах можно считать, что на один выстрел тратиться 500-600см3 воздуха.
Экономить на прочности в угоду легкости не советую, да и сэкономишь ты грамм 200, стоит ли из-за этого идти на риск.

Алдану и другим.
По формуле расчета прочности P=2*S*Q*100/(D*n) если я возьму:
S-толщина стенки 1мм
Q-временное сопротивление сталь10 32кгс/мм2
D-наружный диаметр 28мм
n-запас прочности 2
то:
P=2*1*32*100/(28*2)
P=114
То есть баллон выдержит 114атмосфер с двойным запасом прочности или 228 наприделе?
Ответте пожалуйста я правильно понял.?

Правильно.

Подскажите пожалуйста,
Если резервуар делать из трубы 32х3 сталь 20
а заглушки варить то требуется ли последующая термообработка (стабилизация, закалка-отпуск итд) и если тебуеться то какая.
Заранее спасибо

LOST. Все именно так, ты правильно все понял и правильно посчитал.
А чем собственно сомнения?

[edited by АлДан]

[edited by АлДан]

ZV.Если заглушки будут из стали 10 или 20 то ничего не надо, если конечно сварка будет качественной. Варить лучше аргоном.
И главное - прежде чем заряжать воздухом обязательно проверить опрессовкой жидкостью.

Спасибочки!
Заглушки именно из 20 стали. Я заказал два
баллона-в четверг поеду опресовывать, попрошу один ваще разорвать если получиться ( у них агрегат давит до 700), а второй полуторным. Я все правильно делаю?

Алдану.
Дело в том что первый раз с высокими давлениями дело имею и то пока теоретически.
В топиках читал про то что некоторые ставят латунные заглушки на баллонах.
У меня вопрос.
Как крепить?Резьба,сварка,резьба и связующий состав,нужны ли уплотнители между баллоном и заглушкой,какая резьба?
Просьба ответить.Не грамотен я в этих вопросах пока,набирась так сказать опыта.
Заранее благодарен.

В топиках читал про то что некоторые ставят латунные заглушки на баллонах.
У меня вопрос.
Как крепить?Резьба,сварка,резьба и связующий состав,нужны ли уплотнители между баллоном и заглушкой,какая резьба?

Если заглушки латунные - то 90% что на конрвинтах, т.е. через стенку трубы закручивается n винтов с внутренним шестигнанником таким образом что часть головки в теле трубы а часть в теле заглушки.
Если вкручивать на резьбе - тогда сильно длинную надо делать резьбу - чтоб выполнялось условие равнопрочности стенок резервуара и резьбы.
Уплотнение - резиновое кольцо в канавке. У Анурьева в 3 томе трехтомника есть чертежи и таблицы по неподвижным и подвижным соединениям. Там- же и размеры канавок под определенный типоразмер кольца.

Бальшое спасибо!!!

2 LOST. Посмотри http://www.tetis.ru/diving/text/equip/din_vs_yoke.htm там тоже обсуждается вопрос баллона и есть интересная информация по расчетам.
2 STNALEX. Ты пишешь, что для пробок на резьбе нужна большая длина. Что значит большая ? Какой длины должна быть резьба по- твоему ну скажем для диаметра 30мм?

STNALEX у
Меня тоже интересует этот вопрос.Можно пожалуйста более развернуто???

[edited by LOST]

Посоветуйте где в Москве можно купить трубу бесшовную нерж. или титан 32мм или 36мм паружний диаметр.

Заранее благодарен Михаил.

Вот тут есть, но, то что нас интересует, они продают от 1 трубы, т.е. если труба 8 метров, то покупай 8, а потом нарезай как хочешь.
В их розничный отдел соваться бесполезно, там только сварные(24 атм) трубы.
http://www.metallservis.ru/default1.htm

Давно не заглядывал в этот топик.
По резьбе.
Книжки по деталям машин содержат множество информации по расчету резьб для разных условий.
Для трубы под давлением будут доминировать кольцевые напряжения - потому их и считают. Они работают на увеличение диаметра резервуара (в одном из топиков Valent привел интересные цифры по этому вопросу). На пробку будет действовать усилие которое пробует срезать резьбу. Для обычного соединения с применением болта или шпильки используется расчет прочности болта или шпильки на разрыв и исходя из этого и предполагаемой нагрузки на этот болт выбирается высота гайки - тоесть длинна резьбы. Сильно нагруженый - высота больше и усилие при котором сорвет резьбу будет в районе прочности самого болта на разрыв. Это и есть условие равнопрочности.
В резервуаре все проще. Есть усилие на вырывание пробки из трубы, есть усилие которое пробует увеличить диаметр трубы. Потому можно считать что резьба несколько прослаблена, а длинну резьбы считать на предпологаемое усилие вырывания по формулам которые приведены в книжках по специальности Детали машин плюс запас который вы предполагаете при расчете толщины стенки ресивера и желательно даже больше. Кроме того при нарезании резьбы уменьшается толщина стенки в трубе. Но тут уже кольцевые напряжения не будут играть роли, правда только в случае если уплотнение перед резьбой. Но тут уже желательно проверить продольные напряжения которые могут оказаться существенными особенно если шаг резьбы большой (а соответственно и высота профиля резьбы).
Привести формулы для расчета - несколько затруднително, четкой подборки "в тему" нет в книжках, а весь раздел по резьбам - большой. Проще найти книжку.
Но чем черт не шутит. Будет время сделаю скан. Вот закончу Анурьева сканировать... 😊

есть маленький вопросец,
по формуле алдана Q ету величину откуда взять? по справочнику анурьева том1 смотрел там указано предел прочности при растяжении и для стали 10 с нормализацыей там 34кг/мм2 а не 32.
Объясните мож чего недоганяю,меня конкретней интересует ст20 холоднокатаная,и ст52.
Заранее всем спасибо.

Да, вот это называется серьезно подходить к делу - поднять такую старую тему. Я просто обязан ответить.
Где именно я взял число 32 уже не помню, да это и не важно. Разные справочники дают разные цифры и брать надо минимальную или ту что в сертификате на данную трубу, если он есть конечно.
Современные знания аирганеров уже дают несколько другие числа в подходе к прочности.
Формула - двойную толщину стенки умножить на предел прочности (текучести) и разделить на диаметр - получим давление, которое выдержит труба. Это давление
должно быть в полтора раза выше рабочего при расчете по пределу текучести и
в 2.4раза выше рабочего при расчете по пределу прочности. Выбирается
естественно меньшее значение.
Источник - ГОСТ14249-89. Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на
прочность.
Если предполагается проводить гидравлические испытания полуторным давление, то должен быть запас 1.1 относительно давления испытания.

Небольшое дополнение. Как правило, чем больше эта "сигма вэ" (Q), тем материал более хрупкий. Не стОит гнаться за большим значением, у инструментальной стали она больше, но никто в своем уме не станет делать из нее баллон. Разорвет при незначительном ударе на кучу острых мелких осколков.

касательно моих знаний по металлам ст20 вязкая а ст45 как говорите хрупкая но если её отжеч то она тоже станет вязкой и как правило прочнее чем ст20 я неправ?

stnalex
Вот закончу Анурьева сканировать... 😊

никак нет скачать недает я уже вчера пробовал,а ещо есть где скачать?

А как насчет eMule?
Все три тома там есть...
Если будут, не доступны, я расшарю свои копии, только свитни в мыло.