СТ ЦКБА 002-2003. Арматура трубопроводная. Задвижки. Методика силового расчета

.
Наименование документа:СТ ЦКБА 002-2003
Тип документа:СТ ЦКБА
Статус документа:Действует
Название:Арматура трубопроводная. Задвижки. Методика силового расчета
Область применения:Настоящий стандарт СТ ЦКБА 002-2003 распространяется на трубопроводную арматуру, проектирование, изготовление, монтаж и эксплуатация которой производится в соответствии с требованиями Госатомнадзора и Госгортехнадзора России, и устанавливает методику силового расчета задвижек, содержание и порядок определения основных усилий и моментов, необходимых для управления задвижкой
Краткое содержание:

1. Область применения

2. Нормативные ссылки

3. Общие положения

4. Методика определения усилий и моментов, необходимых для управления задвижкой

5. Приложение А. Обозначения

6. Приложения Б. Вспомогательные величины и коэффициенты, используемые в силом расчете

7. Приложение В. Пример расчета

8. Лист регистрации изменений

Комментарий:Вводится впервые
Дата добавления в базу:01.09.2013
Дата актуализации:01.12.2013
Дата введение:01.01.2004
Доступно сейчас для просмотра:100% текста. Полная версия документа.
Организации:
Поправки и изменения к основному документу:

Поправка № 1 от 01.10.2011

Связанные документы:

ГОСТ 15527-2004 Сплавы медно-цинковые (латуни), обрабатываемые давлением. Марки

НП 068-05 Трубопроводная арматура для атомных станций. Общие технические требования

СТ ЦКБА 037-2006 Арматура трубопроводная. Узлы сальниковые. Конструкция, основные размеры и технические требования

СТ ЦКБА 055-2008 Арматура трубопроводная. Затворы арматуры с уплотнением из фторпласта-4 и композиционных материалов. Технические требования и методы крепления уплотнительных колец

СТ ЦКБА 057-2008 Арматура трубопроводная. Коэффициенты трения в узлах арматуры

СТ ЦКБА 060-2008 Арматура трубопроводная. Ходовые резьбовые пары. Основные размеры, технические требования

СТ ЦКБА 068-2008 Арматура трубопроводная. Затворы запорных клапанов с уплотнением "металл по металлу". Технические требования

СТ ЦКБА 072-2009 Арматура трубопроводная. Крутящие моменты и размеры маховиков и рукояток

ГОСТ 14068-79 Паста ВНИИ НП-232. Технические условия

ГОСТ 17711-93 Сплавы медно-цинковые (латуни) литейные. Марки

ГОСТ 18175-78 Бронзы безоловянные, обрабатываемые давлением. Марки

ГОСТ 19782-74 Паста ВНИИ НП-225. Технические условия

ГОСТ 21449-75 Прутки для наплавки. Технические условия

ГОСТ 24737-81 Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба трапецеидальная однозаходная. Основные размеры

ГОСТ 2246-70 Проволока стальная сварочная. Технические условия

ГОСТ 5632-72 Стали высоколегированные и сплавы коррозионно-стойкие, жаростойкие и жаропрочные. Марки

ГОСТ 4366-76 Смазка солидол синтетический. Технические условия

ГОСТ 6267-74 Смазка ЦИАТИМ-201. Технические условия

ГОСТ 7872-89 Подшипники упорные шариковые одинарные и двойные. Технические условия

ГОСТ 8.064-94 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений твердости по шкале Роквелла и Супер-Роквелла

ГОСТ 9433-80 Смазка ЦИАТИМ-221. Технические условия

ГОСТ 4543-71 Прокат из легированной конструкционной стали. Технические условия

.

Технический комитет по стандартизации
«Промышленная трубопроводная арматура и сильфоны» Госстандарта России (ТК 259)

Закрытое акционерное общество «Научно-производственная фирма
«Центральное конструкторское бюро арматуростроения»

СТ ЦКБА 002-2003

СТАНДАРТ ЦКБА

Арматура трубопроводная

ЗАДВИЖКИ

Методика силового расчета

НПФ «ЦКБА»

2003

Предисловие

1 Разработан Закрытым акционерным обществом «Научно-производственная фирма «Центральное конструкторское бюро арматуростроения» (ЗАО «НПФ «ЦКБА») и Научно-промышленной ассоциацией арматуростростроения (НПАА).

2 Принят и введен в действие Приказом ЗАО «НПФ «ЦКБА» от 02.09.2003 г. № 108.

3 Согласован Техническим комитетом «Промышленная трубопроводная арматура и сильфоны» (ТК 259).

4 Вводится впервые.

СОДЕРЖАНИЕ

1 Область применения. 2

2 Нормативные ссылки. 2

3 Общие положения. 2

4 Методика определения усилий и моментов, необходимых для управления задвижкой. 2

Приложение А. Обозначения. 13

Приложение Б. Вспомогательные величины и коэффициенты, используемые в силовом расчете. 15

Приложение В. Пример расчета. 29

Лист регистрации изменений. 33

 

СТ ЦКБА 002-2003

СТАНДАРТ ЦКБА

Арматура трубопроводная

ЗАДВИЖКИ

Методика силового расчета

Дата введения 2004-01-01

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на трубопроводную арматуру, проектирование, изготовление, монтаж и эксплуатация которой производится в соответствии с требованиями Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору (Ростехнадзор), и устанавливает методику силового расчета задвижек, содержание и порядок определения основных усилий и моментов, необходимых для управления задвижкой.

(Измененная редакция. Изм. № 1).

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие нормативные документы (далее - НД):

ГОСТ 8.064-94 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений твёрдости по шкалам Роквелла и супер-Роквелла

ГОСТ 2246-70 Проволока стальная сварочная. Технические условия

ГОСТ 4366-76 Смазка солидол синтетический. Технические условия

ГОСТ 4543-71 Прокат из легированной конструкционной стали. Технические условия

ГОСТ 5632-72 Стали высоколегированные и сплавы коррозионностойкие, жаростойкие и жаропрочные. Марки

ГОСТ 6267-74 Смазка ЦИАТИМ-201. Технические условия

ГОСТ 7872-89 Подшипники упорные шариковые одинарные и двойные. Технические условия

ГОСТ 9433-80 Смазка ЦИАТИМ-221. Технические условия

ГОСТ 14068-79 Паста ВНИИ НП-232. Технические условия

ГОСТ 15527-2004 Сплавы медно-цинковые (латуни), обрабатываемые давлением. Марки

ГОСТ 17711-93 Сплавы медно-цинковые (латуни) литейные. Марки

ГОСТ 18175-78 Бронзы безоловянные, обрабатываемые давлением. Марки

ГОСТ 19782-74 Паста ВНИИ НП-225. Технические условия

ГОСТ 21449-75 Прутки для наплавки. Технические условия

ГОСТ 24737-81 Резьба трапецеидальная однозаходная. Основные размеры

ОСТ 1.90078-72 Прутки литые из жаропрочных сплавов

ТУ 3-145-81 Проволока стальная наплавочная. Технические условия

ТУ ИЭС 418-84 Порошковая лента наплавочная марки ПЛ-АН150М

ТУ ИЭС 511-85 Проволока порошковая наплавочная марки ПП-АН133А

ТУ ИЭС 555-86 Лента порошковая наплавочная марки ПЛ-АН151

ТУ ИЭС 654-87 Порошковая проволока наплавочная марки ПП-АН157

ТУ 38101891-81 ВНИИ НП-275

ТУ 38 УССР 291146-80 Паста лимол

ТУ 0254-021-05766706-2005 Смазка пластичная. Лимол

СТ ЦКБА 037-2006 Арматура трубопроводная. Узлы сальниковые. Конструкция и основные размеры. Технические требования

СТ ЦКБА 055-2008 Арматура трубопроводная. Затворы арматуры с уплотнением из фторопласта-4 и композиционных материалов. Технические требования и методы крепления уплотнительных колец

СТ ЦКБА 057-2008 Арматура трубопроводная. Коэффициенты трения в узлах арматуры

СТ ЦКБА 060-2008 Арматура трубопроводная. Ходовые резьбовые пары. Основные технические требования

СТ ЦКБА 068-2008 Арматура трубопроводная. Затворы запорных клапанов с уплотнением "металл по металлу"

СТ ЦКБА 072-2009 Арматура трубопроводная. Крутящие моменты и размеры маховиков и рукояток

НП-068-05 Трубопроводная арматура для атомных станций. Общие технические требования

(Измененная редакция. Изм. № 1).

3 Общие положения

3.1 Задачей силового расчета является определение основных усилий и моментов, необходимых для управления задвижкой, и проверка условий прочности уплотнения и подшипника.

3.2 По конструктивному исполнению (в зависимости от расположения резьбы шпинделя и ходовой гайки и расположения уплотняющих колец в корпусе) задвижки подразделяются на 5 типов:

- тип 1 - клиновая с выдвижным шпинделем (рисунок 1);

- тип 2 - параллельная с выдвижным шпинделем (рисунок 2);

- тип 3 - шиберная (рисунок 3);

- тип 4 - клиновая с невыдвижным шпинделем (рисунок) 4;

- тип 5 - параллельная с невыдвижным шпинделем (рисунок 5).

По герметичности затворы задвижек подразделяются на два типа:

- тип А - герметичность обеспечивается только при перепаде давления ∆Р, действующего на диск;

- тип Б - герметичность обеспечивается во всем интервале перепадов давлений от 0 до ∆Р, действующих на диск.

3.3 Обозначения, примененные в стандарте, приведены в приложении А.

4 Методика определения усилий и моментов, необходимых для управления задвижкой

4.1 Методика расчета разработана на основании допущения:

- отсутствие деформации деталей при открытии и закрытии задвижки (корпус, запорный орган, уплотнение, шпиндель, резьбовая втулка и т.п.).

Методика не учитывает влияния следующих факторов:

- формы корпуса задвижек;

- взаимного отклонения линейных размеров сопрягаемых деталей (направляющие - зацепы, шпиндель - запорный орган, запорный орган - седло, корпус - крышка и т.п.);

- нагрузок от трубопроводов;

- сил инерции масс клина, шпинделя и других движущихся масс при закрытии задвижки.

4.2 В силовом расчете определяются следующие основные усилия:

4.2.1 Усилие на клине, диске или шибере от давления среды

.                                                  (1)

4.2.2 Усилия на клине, диске или шибере, необходимые для уплотнения в затворе:

для затвора типа A                      ;                                                      (2)

для затвора типа Б                                                                         (3)

Необходимые удельные давления qy и qyo в уплотнении:

;                                                                     (4)

.                                                                                         (5)

Эмпирические коэффициенты m, c и k принимаются по приложению Б, таблицы Б.1 и Б.2 или по справочным данным.

При необходимости учета для сопрягаемых поверхностей уплотнения других сочетаний марок материалов и рабочих сред значения коэффициентов m, c и k могут уточняться по результатам испытаний.

Тип 1

Узел сальника                                                 Узел резьбовой втулки

         

Уплотняющее кольцо корпуса                                Верхнее уплотнение

                                 

Рисунок 1 - Задвижка клиновая с выдвижным шпинделем

Тип 2

Узел сальника                                                      Узел резьбовой втулки

                     

Уплотняющее кольцо корпуса                                            Верхнее уплотнение

                              

Рисунок 2 - Задвижка параллельная с выдвижным шпинделем

Тип 3

Узел сальника                                                             Узел резьбовой втулки

              

Уплотняющее кольцо корпуса                                            Верхнее уплотнение

                             

Рисунок 3 - Задвижка шиберная

Тип 4

Вариант исполнения

                                  

Узел сальника                                                   Уплотняющее кольцо корпуса

                              

Рисунок 4 - Задвижка клиновая с невыдвижным шпинделем

Тип 5

Вариант исполнения

                               

Узел сальника                                                 Уплотняющее кольцо корпуса

                             

Рисунок 5 - Задвижка параллельная с невыдвижным шпинделем

4.2.3 Усилия, необходимые для перемещения клина или дисков при закрытии и открытии:

для затвора типа A                    Q1 = Kср·Qср + Kу∙Qу - Qg;                                           (6)

Q1´ = Kcp´∙Qcp + Ky´·Qy + Qg;                                        (7)

для затвора типа Б                  Q1 = Kср·Qср + Kуо∙Qуо - Qg;                                         (8)

Q1´ = Kcp´∙Qcp + Kyо´·Qyо + Qg.                                     (9)

Коэффициенты Кср, Кср´, Ку, Ку´, Куо, Куо´ определяются по формулам, приведенным в таблице Б.5 приложения Б.

4.2.4 Усилия, необходимые для перемещения шибера при закрытии и открытии:

Q1 = μk·(2Qп + Qср) - Qg;                                          (10)

Q1´ = μk´∙(2Qп + Qср) + Qg.                                       (11)

Коэффициент μk принимается по таблице Б.4 приложения Б или по справочным данным. Коэффициент μk´ = μk + 0,1.

При необходимости учета для сопрягаемых поверхностей уплотнения других сочетаний марок материалов, рабочих сред, температур, значений шероховатости трущихся поверхностей, и удельных давлений значения коэффициента μk могут уточняться по результатам испытаний.

Усилие поджатия Qп определяется по формулам:

для затвора типа A   Qп ≥ Qу - Qср (при Qу - Qср < 0 принимается Qп = 0);          (12)

для затвора типа Б    Qп ≥ Qуо.                                                                                       (13)

4.2.5 Сила трения в сальнике

Tc = π·Dc∙H·μc∙Pос·Kбд.                                               (14)

Величина Рос и коэффициент Кбд принимаются по таблице Б.6 приложения Б, коэффициент μс - по таблице Б.7 приложения Б.

При необходимости учета других марок набивки в сальнике и рабочих сред значения величины Рос и коэффициентов Кбд и μс могут уточняться по результатам испытаний.

4.2.6 Усилие, выталкивающее шпиндель

Qшп = 0,25π∙Dc2∙Р.                                                       (15)

4.2.7 Усилие, необходимое для управления задвижкой при закрытии и открытии:

для задвижек 1, 2 и 3 типов       Q = Q1 + Qшп + Tc;                                                         (16)

Q´ = Q1´ - Qшп + Tc;                                                       (17)

для задвижек 4 и 5 типов           Q = Q1 + Qшп;                                                                 (18)

Q´ = Q1´ - Qшп.                                                               (19)

Примечание - Герметичность в затворе может быть неодинаковой при различных вариантах закрытия задвижки:

- со средой или без среды;

- при различных перепадах давления на клине;

- при наличии заглушек на одном или обоих патрубках во время испытаний. Если заглушки стоят на обоих патрубках, то давление в корпусе при закрытии задвижки может существенно повышаться. Поэтому в этом случае давление в корпусе следует контролировать, не допуская его повышения сверх установленного.

4.3 В силовом расчете определяются следующие крутящие моменты:

4.3.1 Крутящие моменты, вызываемые трением в резьбе при закрытии, в начале открытия и в начале подъема запорного органа:

для задвижек 1, 2 и 3 типов            Mp = Q∙Lp;                                                                  (20)

Mp1 = Q∙Lp´;                                                                (21)

Mp2 = Q´∙Lp;                                                                (22)

для задвижек 4 и 5 типов                Mp = Q1∙Lp;                                                                 (23)

Mp1 = Q1∙Lp´;                                                              (24)

Mp2 = Q1´∙Lp.                                                              (25)

Условные плечи крутящего момента в резьбе при закрытии Lp и в начале открытия Lp´ определяются по формулам п. Б.3 или таблицам Б.11 и Б.12 приложения Б.

4.3.2 Крутящие моменты, вызываемые трением в бурте при закрытии, в начале открытия и в начале подъема запорного органа:

Мб = Q∙Lб;                                                                  (26)

Mб1 = Q∙Lб1;                                                                (27)

Мб2 = Q∙Lб2.                                                                (28)

Условные плечи момента в бурте при закрытии Lб, в начале открытия Lб1 и в начале подъема Lб2 определяются по формулам п. Б.4 приложения Б.

4.3.3. Наибольшие крутящие моменты на шпинделе (на резьбовой втулке для 1, 2 и 3 типов задвижек или на кулачковой втулке для 4 и 5 типов, далее - «на маховике») при закрытии и при открытии:

для задвижек 1, 2 и 3 типов            M = Мр + Мб;                                                             (29)

M1 = Мр1 + Мб1;                                                         (30)

M2 = Мр2 + Мб2;                                                         (31)

для задвижек 4 и 5 типов                Mс = 0,5Dс∙Тс;                                                            (32)

M = Мр + Мб + Мс;                                                    (33)

M1 = Мр1 + Мб1 + Мс;                                                (34)

М2 = Мр2 + Мб2 + Мс;                                                (35)

для задвижек всех типов                 M´ = max (M1; M2).                                                      (36)

4.3.4 Расчетный крутящий момент на шпинделе:

Mрасч = max (M; M´).                                                   (37)

4.3.5 Расчетный крутящий момент в случае дистанционного управления с помощью карданной передачи:

;                                                                    (38)

.                                          (39)

Коэффициент трения μ1 принимается по п. Б.2 приложения Б или по справочным данным.

Максимально допустимый угол между осями шарнира в карданной паре γ1 = 15°.

4.3.6 Крутящий момент, по которому подбирается маховик или электропривод:

.                                                                              (40)

Коэффициент n принимается по п. 4.8 стандарта, коэффициенты i и η при отсутствии редуктора принимаются равными 1.

В случае дистанционного управления вместо Мрасч принимается Мрасч.дист.

4.4 Необходимые усилия на маховике при закрытии и открытии:

;                                                                               (41)

.                                                                               (42)

Коэффициенты i и η при отсутствии редуктора принимаются равными 1.

4.5 Усилие, по которому подбирается пневмо- или гидропривод:

Qрасч = max (Q; Q´);                                                       (43)

Qo* = n∙Qpacч.                                                                 (44)

Коэффициент n принимается по п. 4.8 стандарта.

4.6 При создании верхнего уплотнения для задвижек 1, 2 и 3 типов в силовом расчете определяются:

4.6.1 Усилие на шпинделе, необходимое для создания уплотнения:

при Qy > Qcp Qb = X∙(Qy + Tc);                                              (45)

при Qy ≤ Qcp Qb = X·(Qyo + Tc).                                           (46)

Значение коэффициента X рекомендуется принимать равным 1,1.

Усилие среды:

Qcp = 0,25π∙Dcp2·Р,                                                         (47)

для конусного уплотнения            Dср = Dz + A·tgβ.                                                          (48)

Усилия Qy и Qyo для плоского уплотнения определяются в соответствии с п. 4.2.2, при этом, в формуле для qy необходимо вместо перепада давления ∆Р подставить значение давления среды Р.

Для конусного уплотнения усилия Qy и Qyo определяются по формулам:

Qу = π·Dср·B·qу·n1;                                         (49)

Qyo = π∙Dcp·В∙qyo∙n1.                                                          (50)

Необходимые удельные давления:

;                                                         (51)

                                                                (52)

.                                                                                 (53)

Эмпирические коэффициенты m, с, k и qу´ принимаются по приложению Б, таблицы Б.1, Б.2 и Б.3 или по справочным данным.

При необходимости учета для сопрягаемых поверхностей уплотнения других сочетаний марок материалов и рабочих сред значения коэффициентов m, с и k могут уточняться по результатам испытаний

;                                                    (54)

.                                                                              (55)

Эмпирические коэффициенты m и c принимаются по приложению Б, таблица Б.1 и Б.2 или по справочным данным.

При необходимости учета для сопрягаемых поверхностей уплотнения других сочетаний марок материалов и рабочих сред значения qy´ могут уточняться по результатам испытаний.

Коэффициент n1 определяется по формуле:

.                                                                  (56)

Коэффициент μk принимается по приложению Б, таблица Б.4 или по справочным данным.

При необходимости учета для сопрягаемых поверхностей уплотнения других сочетаний марок материалов, рабочих сред, температур, значений шероховатости трущихся поверхностей и удельных давлений значения коэффициента μk могут уточняться по результатам испытаний.

Значения коэффициента n1 при μk = 0,3 для сочетания материалов сталь по стали приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Значения коэффициента n1 при μk = 0,3

β, град

30

45

60

90

n1

0,75

0,9

1,02

1,0

4.6.2 Крутящий момент на маховике, необходимый для создания верхнего уплотнения для задвижек 1, 2 и 3 типов:

Мв = Мрв + Мбв;                                                       (57)

Мрв = Qв∙Lp;                                                              (58)

Мбв = Qв·Lб2.                                                             (59)

4.7 При расчете от максимального крутящего момента (усилия), развиваемого маховиком или приводом (расчет сверху), определяются:

4.7.1 Максимальное усилие вдоль шпинделя (кроме пневмо- или гидропривода):

для задвижек 1, 2 и 3 типов       ;                                                        (60)

для задвижек 4 и 5 типов           ;                                               (61)

.                                                (62)

Коэффициенты i и η при отсутствии редуктора принимаются равными 1.

Для пневмо- или гидропривода (задвижки 1, 2 и 3 типов)

Qом = Qпр.max.                                                        (63)

4.7.2 Максимальное удельное давление в уплотнении:

;                                                                                         (64)

;                                                                              (65)

;                                                                             (66)

для задвижки 1 типа                   ;                                               (67)

для задвижки 2 типа                   ;                                                           (68)

для задвижки 3 типа                   R = Qп;                                                                        (69)

для задвижки 4 типа                   ;                                               (70)

для задвижки 5 типа                   .                                                           (71)

Коэффициент μk принимается по приложению Б, таблица Б.4 или по справочным данным.

При необходимости учета для сопрягаемых поверхностей уплотнения других сочетаний марок материалов, рабочих сред, температур, значений шероховатости трущихся поверхностей и удельных давлений значения коэффициента μk могут уточняться по результатам испытаний.

4.8 В силовом расчете необходимо проверить соблюдение следующих условий прочности:

4.8.1 Условие прочности уплотнения:

qум ≤ [qп].                                                                     (72)

Предельно допустимое удельное давление[qп] принимается по таблице Б.10 приложения Б или по справочным данным.

При необходимости учета для сопрягаемых поверхностей уплотнения других сочетаний марок материалов, рабочих сред, температур, значений шероховатости трущихся поверхностей значения [qп] могут уточняться по результатам испытаний.

4.8.2 Условие прочности подшипника:

.                                                                               (73)

Допустимая статическая нагрузка Qст принимается по ГОСТ на подшипник.

4.9 Коэффициент запаса n по необходимому крутящему моменту (усилию) на приводе:

- при ручном управлении маховиком n = 1,25;

- для электропривода n = 1,1 - 1,25;

-для пневмо- или гидропривода n = 1,15 - 1,30.

4.10 Определение диаметра маховика *, выбор редуктора, электропривода или пневмо- или гидропривода производятся по действующим НД.

Для выбора маховика, редуктора или электропривода используется условие:

МкрМкр*.                                                              (74)

Для выбора пневмо- или гидропривода - условие:

QомQo*.                                                              (75)

4.11 Окончательное максимальное значение крутящего момента, полученное расчетным путем, уточняется при испытании задвижки.

4.12 Пример силового расчета задвижки приведен в приложении В.

Приложение А

(обязательное)

Обозначения

А                     - высота верхнего уплотнения (рисунки 1, 2, и 3), мм

В                      - ширина уплотнения, мм

с                      - эмпирический коэффициент, зависящий от материала уплотняющих колец

и ´         - средние диаметры бурта при закрытии и открытии (рисунки 1, 2, 3, 4 и 5), мм

                   - принятый диаметр маховика, мм

*                 - диаметр маховика, соответствующий моменту Мкр*, мм

и           - наружный и внутренний диаметры кольца сальниковой набивки, мм

Dcp                 - средний диаметр уплотнения, мм

Dz                    - внутренний диаметр верхнего уплотнения (рисунки 1, 2 и 3), мм

D1 и D2            - внутренний и наружный диаметры уплотнения в затворе (рисунки 1, 2, 3, 4 и 5), мм

d                      - наружный диаметр резьбы шпинделя, мм

d2                     - средний диаметр резьбы шпинделя, мм

F                     - площадь действия давления среды, мм2

Fy                    - площадь уплотнения, мм2

Н                     - высота сальниковой набивки, мм

i                       - передаточное число редуктора

Кбд                 - коэффициент бокового давления сальникового уплотнения

Кср, Кср´, Ку, Ку´, Куо, Куо´    - вспомогательные коэффициенты для расчета усилий, необходимых для перемещения запорного органа

k                      - эмпирический коэффициент, зависящий от материала уплотняющих колец

k1                     - количество карданных пар в карданной передаче

L                      - расстояние между центрами отверстий во втулке под ось вилки в карданной паре, мм

, 1 и 2  - условные плечи крутящего момента в бурте при закрытии, в начале открытия и в начале подъема запорного органа, мм

Lp и Lp´          - условные плечи крутящего момента в резьбе при закрытии и в начале открытия, мм

М и М´            - наибольшие крутящие моменты на маховике (на резьбовой втулке для задвижек 1, 2 и 3 типов или на кулачковой втулке для задвижек 4 и 5 типов) при закрытии и открытии, Н∙мм

Мб, 1 и Мб2    - крутящие моменты от сил трения в бурте при закрытии, в начале открытия и в начале подъема запорного органа, Н∙мм

Мв                   - крутящий момент на маховике при создании верхнего уплотнения, Н∙мм

Мкр                 - максимальный крутящий момент, развиваемый маховиком, Н·мм

Мкр*                - крутящий момент, по которому подбирается маховик, Н∙мм

Мр, Mp1 и Мр2    - крутящие моменты от сил трения в резьбе при закрытии, в начале открытия и в начале подъема запорного органа, Н·мм

Мрасч             - расчетный крутящий момент на маховике, Н·мм

Мрв и Мбв      - крутящие моменты от сил трения в резьбе и бурте при создании верхнего уплотнения, Н∙мм

Мс                   - крутящий момент от сил трения в сальниковом уплотнении (для задвижек 4 и 5 типов), Н·мм

M1 и М2           - наибольшие крутящие моменты на маховике (на резьбовой втулке для задвижек 1, 2 и 3 типов или на кулачковой втулке для задвижек 4 и 5 типов) в начале открытия и в начале подъема запорного органа, Н∙мм

m                     - эмпирический коэффициент, учитывающий вид среды

n                      - коэффициент запаса по необходимому крутящему моменту (усилию)на маховике или приводе, зависящий от среды, жесткости конструкции, условий эксплуатации и типа привода

n1                     - коэффициент, учитывающий угол наклона и трение в верхнем уплотнении

Р                     - расчетное давление среды, МПа

Р                   - перепад давления среды, при котором производится закрытие или открытие задвижки, МПа

Рос                  - осевое давление, необходимое для затяга сальника, МПа

Ph                   - ход резьбы шпинделя (для однозаходной резьбы ход равен шагу), мм

Q и Q´             - наибольшие усилия вдоль шпинделя при закрытии и открытии, Н

                   - усилие на шпинделе при создании верхнего уплотнения, Н

и ´        - необходимые усилия на маховике при закрытии и открытии, Н

Qo*                  - усилие, по которому подбирается гидро- или пневмопривод, Н

Qом                 - максимальное усилие вдоль шпинделя при расчете сверху, Н

Qп                   - принятое усилие поджатия в шиберных задвижках (задвижка типа 3) передающееся на уплотнение, Н

Qпp.max         - максимальное усилие вдоль штока привода при закрытии, Н

Qpacч             - расчетное усилие вдоль шпинделя, необходимое для перемещения запорного органа, Н

Qcp                 - усилие от давления среды, Н

Qст                - допустимая статическая нагрузка на подшипник, Н

Qy и Qyо         - усилия, необходимые для уплотнения в затворе при давлении ∆Р и ∆Р → 0, Н

Qyм                 - максимальное усилие в уплотнении при расчете сверху, Н

Qшп                - усилие, выталкивающее шпиндель, Н

Qg                   - вес перемещающихся деталей, Н

Q1 и Q1´          - усилия, необходимые для перемещения запорного органа при закрытии и открытии, Н

Q1м                 - максимальное усилие перемещения запорного органа при расчете сверху, Н

q                      - удельное давление в уплотнении от давления среды, МПа

qy и qуо            - необходимые удельные давления в уплотнении при перепаде давления ∆Р и при ∆Р → 0, МПа

qум                   - максимальное удельное давление в уплотнении, МПа

[qп]                  - предельно допустимое удельное давление в уплотнении, МПа

qy1, qу2 и qу1о   - удельные давления в верхнем уплотнении при давлении Р и при Р → 0, МПа

qy´                   - эмпирический коэффициент, Н/мм

R                      - максимальное усилие в уплотнении при расчете сверху при закрытии без среды, Н

r                      - радиус отверстия во втулке под ось вилки в карданной паре

S                      - ширина сальниковой набивки, мм

Тс                    - сила трения в сальнике, Н

X                     - коэффициент, учитывающий трение в шпонке или в другой детали, недопускающей вращения шпинделя

α                      - угол подъема винтовой линии резьбы шпинделя, град

β                      - угол наклона конусного уплотнения, град

γ                      - половина угла клина для задвижек 1 и 4 типов, град. Для задвижек 2 и 5 типов угол распорного клина γ = 20°

γ1                     - максимально допустимый угол между осями шарнира в карданной паре, град. Обычно γ1 = 15°

η                      - коэффициент полезного действия редуктора

χ                      - коэффициент полезного действия карданной передачи

μ и μ´              - коэффициенты трения движения и покоя в резьбе

μб и μб´           - коэффициенты трения движения и покоя в бурте

μk и μk´           - коэффициенты трения движения и покоя в уплотняющих кольцах затвора

μc                     - коэффициент трения в сальниковой набивке

μN                    - коэффициент трения между диском и клином для задвижек 2 и 5 типов

μ1                    - коэффициент трения в карданной паре

ρ, ρk, ρk´, ρN    - углы трения, град

Приложение Б

(рекомендуемое)

Вспомогательные величины и коэффициенты, используемые в силовом расчете

Б.1 Необходимые для выполнения расчета значения коэффициентов m, с и k, вспомогательных коэффициентов Кср, Кср´, Ку, Ку´, Куо, Куо´, коэффициента Кбд, коэффициентов трения μ, μб, μk, μc, μN и μ1, погонной нагрузки qy´ и предельно допустимого удельного давления [qп] принимаются или определяются по таблицам Б.1 - Б.10.

Б.2 При необходимости учета для сопрягаемых поверхностей уплотнения других сочетаний марок материалов, рабочих сред, удельных давлений, температур, значений шероховатости трущихся поверхностей значения перечисленных выше коэффициентов и нагрузок qy´ и [qп] могут уточняться по результатам испытаний.

Таблица Б.1 - Значения эмпирического коэффициента m (в соответствии с СТ ЦКБА 068

Среда

m

Жидкая среда

1,0

Воздух, пар и пароводяная смесь

1,5

Среды с высокой проникающей способностью (гелий, водород, керосин, бензин и др.)

2,0

(Измененная редакция. Изм. № 1).

Таблица Б.2 - Значения эмпирических коэффициентов с и k (в соответствии с СТ ЦКБА 068)

Материал уплотняющего кольца

с

k

Сталь и твердые сплавы

35

1

Бронза, латунь, медь

30

1

(Измененная редакция. Изм. № 1).

Таблица Б.3 - Значения эмпирического коэффициента qy´ (в соответствии с СТ ЦКБА 068)

Материал уплотняющего кольца

qу´,Н/мм

Медь, латунь мягкая

20

Латунь твердая, бронза, чугун

25

Сталь и твердые сплавы

30

Примечание - В случае изготовления уплотняющих колец из разных материалов значения коэффициента qy´ принимаются по более мягкому материалу.

(Измененная редакция. Изм. № 1).

Таблица Б.4 - Значения коэффициента трения μk на уплотняющих кольцах узла трения «клин-корпус» (в соответствии с СТ ЦКБА 057)

Сочетание марок материалов (твердость)

Шероховатость, мкм

Допустимое удельное давление, МПа

μk

Клин

Корпус

СЧ20 (НВ170…220)

СЧ20 (НВ170…220)

Не более Rа3,2

30

0,10 - 0,20

ЛЖМц59-1-1 (НВ75…95)

ЛЦ38Мц262 (НВ80…90)

ЛЖМц59-1-1 (НВ75…95)

ЛЦ38Мц262 (НВ80…90)

20

0,20 - 0,25

БрАЖМц10-3-1,5 (НВ170…200)

БрАЖН10-4-4 (НВ200…240)

БрАЖМц10-3-1,5 (НВ 170…200)

БрАЖН10-4-4 (НВ200…240)

35

0,20 - 0,25

12Х18Н9Т (НВ121…173)

10Х17Н13М3Т (НВ135…180)

15Х18Н12СЧТЮ (НВ155…170)

06ХН28МДТ (НВ135…185)

12Х18Н9Т (НВ121…173)

10Х17Н13М3Т (НВ135…180)

15Х18Н12СЧТЮ (НВ155…170)

06ХН28МДТ (НВ135…185)

Не более Ra3,2

15

0,27 - 0,30

20X13(HR С31…40)

14Х17Н2 (HRC20…29)

20X13 (HRC31…40)

14Х17Н2 (HRC20…29)

Не более Ra3,2

25

0,27 - 0,30

38Х2МЮА (HRC31…37) азотирование

38Х2МЮА (HRC31…37) азотирование

Не более Ra3,2

80

0,27 - 0,30

BЗK (HRC40)

ЦН-12М-67 (HRC38…50)

BЗK (HRC40)

ЦН-12М-67 (HRC38…50)

Не более Ra3,2

0,17 - 0,22

ЦH-6 (HRC28…37)

ЦH-6 (HRC28…37)

0,14 - 0,20

УОНИ-13/Н1-БК (HRC40…48)

УОНИ-13/Н1-БК (HRC40…48)

0,08 - 0,12

(Измененная редакция. Изм. № 1).

Таблица Б.5 - Формулы для расчета коэффициентов Кср и Кср´, Ку и Ку´, Куо и Куо´ (в соответствии с Д.Ф. Гуревичем, 1969 г.)

Коэффициент

Тип затвора

Клиновая задвижка

(Типы 1 и 4)

Параллельная задвижка

(Типы 2 и 5)

Кср

А

При Qy ≤ Qcp

μk

При Qy > Qcp

-cos γ·[tg(ρk + γ) + tg γ]

- 2tg(γ + ρN) - μk

Б

cos γ·[tg γ + 2μk - tg(ρk + γ)]

μk

Кср´

А

При Qy ≤ Qcp

μk

При Qy > Qcp

-cos γ·[tg(ρk´ - γ) - tg γ]

Б

cos γ·[2μk´ - tg γ - tg(ρk - γ)]

Ку = Куо

А

При Qy ≤ Qcp

0

0

При Qy > Qcp

2 cos γ·(μk + tg γ)

2[tg(γ + ρN) + μk]

Б

Ку´ = Куо´

А

При Qy ≤ Qcp

0

0

При Qy > Qcp

2 cos γ·(μk´ - tg γ)

Б

Примечания - 1 B приведенных выше формулах приняты следующие обозначения: ρk = arctg μk; ρk´ = arctg μk´; ρN = arctg μN, где μN = 0,35 - коэффициент трения между диском и клином в параллельной задвижке.

2 Формулы приняты по книге Д.Ф. Гуревича Расчет и конструирование трубопроводной арматуры, М., 1969

Таблица Б.6 - Величина осевого давления Рос, необходимая для затяга сальника с набивками из различных материалов, и значения коэффициента бокового давления Кбд (в соответствии с СТ ЦКБА 037)

Марка набивки

Рос, МПа

Кбд

Ф-4, ПФС

1,1Р + 10,0

0,41

ФУМ

1,1Р + 5,0

0,52

АГИ

48,0

0,29

АФТ

30,0

0,31

АФ-1

30,0

0,41

ТРГ - терморасширенный графит

От 15,0 до 40,0 (должно выполняться условие: Рос ≥ 2·Р)

0,5

(Измененная редакция. Изм. № 1).

Таблица Б.7 - Значения коэффициента трения μc в сальнике с набивками из различных материалов (в соответствии с СТ ЦКБА 037)

Марка набивки

μc

Температура, °С

От 15 до 25

Св. 25 до 50

Св. 50 до 75

Св. 75 до 100

Св. 100 до 150

Св. 150 до 250

Св. 250 до 565

Ф-4, ПФС

0,10

0,09

0,07

0,06

0,05

0,04

-

ФУМ

0,20

0,15

0,10

0,08

0,06

0,05

-

АГИ

0,30

0,24

0,20

0,18

0,16

0,15

0,15

АФТ

0,40

0,34

0,28

0,24

0,20

0,18

-

АФ-1

0,15

0,14

0,13

0,12

0,11

0,08

-

ТРГ - терморасширенный графит

От 0,2 до 0,1

(Измененная редакция. Изм. № 1).

Таблица Б.8 - Значения коэффициента трения μ в резьбе без смазки (в соответствии с СТ ЦКБА 057)

Сочетание марок материалов (твердость)

Шероховатость, мкм

Допустимое удельное давление, МПа

μ

Шпиндель

Втулка резьбовая

БрАЖМц10-3-1,5 (170…200)

ЛЖМц59-1-1 (НВ80…90)

Не более Ra3,2

10

0,25 - 0,33

Сталь углеродистая, сульфоцианированная (HV ≥ 800)

Чугун серый, сульфоцианированный (HV ≥ 800)

0,20 - 0,50

40Х (НВ174…217)

12Х18Н9Т (НВ121…179)

15Х18Н12СЧТЮ (НВ155…170)

10Х17Н13М3Т (НВ135…180)

08Х17Н15М3Т (НВ121…179)

06ХН28МДТ (НВ135…185)

08Х18Н10Т (НВ155…170)

12X17 (НВ126…197)

35 (НВ ≤ 187)

12X18Н9Т (НВ121…179)

10Х17Н13М3Т (НВ135…180)

БрАЖМц10-3-1,5 (НВ170…200)

ЛЖМц59-1-1 (НВ75…95)

20

0,21 - 0,45

35ХМ (НВ320…370)

38Х2МЮА (НВ229…269)

40ХН2МА (НВ277…321)

ХН35ВТ (НВ207…269)

20X13 (HRC27…34)

30X13 (HRC27…35)

14Х17Н2 (HRC20…29) Х32НВ (HRC24…30)

БрАЖМц10-3-1,5 (НВ 170…200)

БрАЖМц10-4-4 (НВ200…240)

30

0,35 - 0,45

35ХМ (НВ320…370)

20X13 (HRC27…34)

14Х17Н2 с покрытием тетрахроматное (HRC35…41)

ЧН17Д3Х2 (НВ120…170)

ЧН15Д3Ш (НВ120…255)

ЧН5Г8 (НВ 160…230)

ВЗК (HRC40)

35

(Измененная редакция. Изм. № 1).

Таблица Б.9 - Значения коэффициента трения μб в бурте без смазки

(в соответствии с СТ ЦКБА 057)

Сочетание марок материалов (твердость)

μб

Бурт

Опора

Температура, °С

20

100

200

300

12Х18Н9Т (НВ121…179)

40Х (НВ174…217)

14Х17Н2 (HRC20…29)

БрАЖМц10-3-1,5 (НВ170…200)

0,23

0,26

0,40 - 0,60

0,60 - 0,90

0,24

0,30 - 0,40

0,80 - 1,30

0,32

0,32 - 0,60

0,63 - 0,80

20X13 (HRC27…34)

12Х18Н9Т (НВ121…179)

ЧН17Д3Х2

0,21 - 0,24

0,24 - 0,35

0,35 - 0,55

0,55 - 0,78

0,25

0,26

0,36

0,50

40Х (НВ174…217)

14Х17Н2 (HRC21…27)

БрАЖМц10-4-4 (НВ200…240)

0,24

0,24

0,32

0,50

0,25

0,25 - 0,30

0,33 - 0,40

0,40 - 0,50

40 (НВ197)

ЛС59-1 (НВ75…95)

0,22 - 0,27

0,36 - 0,40

0,40 - 0,50

0,50

Примечание - Значения коэффициентов трения даны с учетом шероховатости контактируемых поверхностей 20 ≥ Ra≥ 5 мкм.

(Измененная редакция. Изм. № 1).

Таблица Б.10 - Значения предельно допустимого удельного давления [qп] в затворе

(в соответствии с СТ ЦКБА 068)

Наименование материала уплотняющего кольца

Марка материала

Температура применения, °С

Твердость

[qп], МПа

Латунь

ЛС59-1 ГОСТ 15527

ЛЦ38Мц2С2 (ЛМцС58-2-2) ГОСТ 17711

От -253 до 250

80 - 140 НВ

20

Латунь кремнистая

ЛЦ16К4 (ЛК80-3Л) ГОСТ 17711

От -200 до 250

Не менее 100 НВ

25

Бронза

БрАЖМц10-3-1,5 ГОСТ 18175

От -253 до 250

170 - 200 НВ

35

БрАЖМц10-4-4 ГОСТ 18175

От -196 до 350

200 - 240 НВ

Сталь высоколегированная (коррозионно-стойкая, кислотостойкая, жаропрочная)

12Х18Н9Т ГОСТ 5632

От -253 до 350

121 - 179 НВ

15

15Х18Н12С4ТЮ ГОСТ 5632

От -100 до 300

155 - 170 НВ

10Х17Н13М2Т ГОСТ 5632

От -260 до 350

121 - 179 НВ

ЭИ 943 ГОСТ 5632

От -196 до 400

135 - 185 НВ

20X13 ГОСТ 5632

От -40 до 300

33 - 42 HRC

25

14Х17Н2 ГОСТ 5632

От -70 до 250

22 - 31 HRC

Сталь легированная конструкционная

32Х2МЮА ГОСТ 4543

От -40 до 450

Азотирование 750 - 900 HV

80

Наплавочные твердые износостойкие материалы

Стеллит ВЗК ОСТ 1.90078

ПР ВЗК ГОСТ 21449

От -160 до 800

42 - 52 HRC

80

ЦН-6Л

От -60 до 450

29 - 39 HRC

ЦН-12М-67

От -100 до 600

40 - 50 HRC

УОНИ-13/Н1-БК

До 300

42 - 50 HRC

ПП-АН-133 ТУ ИЭС 511-85

От -60 до 450

29 - 45 HRC

70

ПЛ-АН-150 ТУ ИЭС 418-84

ПЛ-АН-151 ТУ ИЭС 555-86

От -100 до 600

38 - 50 HRC

ПП-АН-157 ТУ ИЭС 654-87

До 565

35 - 51 HRC

НП-13Х15АГ13ТЮ ТУ 3-145-81

От -40 до 300

180 - 240 НВ

25

Св-10Х17Т ГОСТ 2246

24 - 40 HRC

Примечания - 1 Твердость в единицах HRC - в соответствии с ГОСТ 8.064-94.

2 Шероховатость уплотняющих поверхностей должна быть не более Ra 3,2 мкм.

(Измененная редакция. Изм. № 1).

Б.2 При применении смазочных материалов значения коэффициентов трения μ и μб соответствии с СТ ЦКБА 057 находятся в пределах:

для ЦИАТИМ 221 (ГОСТ 9433-80)                      от 0,17 до 0,21

для ЦИАТИМ 201 (ГОСТ 6267-74)                      от 0,14 до 0,21

для ВНИИНП 232 (ГОСТ 14068-79)                    от 0,05 до 0,12

для ВНИИНП 225 (ГОСТ 19782-74)                    от 0,22 до 0,35

для ВНИИНП 275 (ТУ 38101891-81)                   от 0,10 до 0,20

для солидола (ГОСТ 4366-76)                              от 0,11 до 0,17

для лимола (ТУ 38 УССР 291146 или ТУ 0254-021-05766706)     от 0,12 до 0,21

В силовом расчете при определении основных усилий и моментов, необходимых для управления задвижкой следует принимать максимальные значения коэффициентов трения, а при проверке условий прочности уплотнения и подшипника (расчет сверху) рекомендуется принимать средние значения коэффициентов трения.

Коэффициент трения в подшипниках качения следует принимать:

для шарикоподшипников - μб = μб´ = 0,01;

для роликоподшипников - μб = μб´ = 0,02.

Коэффициент трения в карданной паре для сочетания материалов сталь по стали (ось о вилку) следует принимать μ1 = 0,3.

(Измененная редакция. Изм. № 1).

Б.3 Условные плечи крутящего момента в трапецеидальной резьбе шпинделя при закрытии Lp и в начале открытия Lp´ определяются по формулам:

Lp = 0,5d2 tg(α + ρ);  Lp´ = 0,5d2 tg(ρ´ - α),

где d2 - средний диаметр резьбы;

α - угол подъема винтовой линии резьбы: ;

Ph - ход резьбы: Ph = P·n;

Р - шаг резьбы;

n - число заходов;

ρ - угол трения, определяемый из условия: tg ρ = μ,

μ - коэффициент трения движения в резьбе;

ρ´ - угол трения, определяемый из условия: tg ρ´ = μ´,

μ´ - коэффициент трения покоя в резьбе: μ´ = 1,3 μ.

Значения условных плеч крутящего момента в трапецеидальной резьбе шпинделя при закрытии Lp (ГОСТ 24737) приведены в таблице Б.11.

Значения условных плеч крутящего момента в трапецеидальной резьбе шпинделя в начальный момент открытия L´p (ГОСТ 24737) приведены в таблице Б.12.

Б.4 Условные плечи момента в бурте при закрытии Lб, в начале открытия Lб1 и в начале подъема запорного органа Lб2 определяются по формулам:

Lб = 0,5 Dб·μб;

Lб1 = 1,3 Lб;

Lб2 = 0,5 Dб´·μб´.

Для задвижек без шарикоподшипников:

Dб - средний диаметр касания бурта резьбовой втулки (для задвижек 1, 2 и 3 типов) или бурта шпинделя (для задвижек 4 и 5 типов) с опорой при закрытии (обычно опора - крышка или стойка);

Dб´ - средний диаметр касания маховика (для задвижек 1, 2 и 3 типов) или бурта шпинделя (для задвижек 4 и 5 типов) с опорой при открытии (обычно опора - крышка или стойка).

Для задвижек с шарикоподшипниками:

Dб = Dб´ = среднему диаметру шарикоподшипника.


Таблица Б.11 - Условные плечи крутящего момента в резьбе шпинделя при закрытии Lp

d

Резьба

Lp = 0,5·d2·tg(α + ρ), см

Рh

d2

α

μ = 0,05

μ = 0,10

μ = 0,15

μ = 0,17

μ = 0,20

μ = 0,25

μ = 0,30

μ = 0,35

μ = 0,40

μ = 0,45

μ = 0,50

мм

мм

мм

град

ρ = 2°52´

ρ = 5°43´

ρ = 8°32´

ρ = 9°39´

ρ = 11°19´

ρ = 14°02´

μ

ρ = 19°17´

ρ = 21°48´

ρ = 24°14´

ρ = 26°34´

10

2

9

4°03´

0,055

0,077

0,100

0,110

0,124

0,147

0,170

0,194

0,218

0,242

0,266

3

8,5

6°25´

0,069

0,091

0,113

0,122

0,136

0,159

0,181

0,205

0,228

0,252

0,276

6

8,5

12°42´

0,118

0,141

0,165

0,175

0,189

0,214

0,239

0,265

0,292

0,319

0,347

12

2

11

3°19´

0,060

0,087

0,115

0,127

0,144

0,172

0,200

0,229

0,258

0,287

0,316

3

10,5

5°12´

0,074

0,101

0,128

0,139

0,156

0,183

0,211

0,239

0,268

0,296

0,325

6

10,5

10°19´

0,123

0,151

0,179

0,191

0,208

0,238

0,268

0,298

0,330

0,361

0,394

14

2

13

2°48´

0,064

0,097

0,130

0,143

0,163

0,197

0,230

0,264

0,298

0,332

0,366

3

12,5

4°22´

0,079

0,111

0,143

0,156

0,175

0,208

0,241

0,274

0,307

0,341

0,375

6

12,5

8°42´

0,128

0,161

0,194

0,207

0,228

0,262

0,297

0,332

0,368

0,405

0,442

16

2

15

2°26´

0,070

0,107

0,145

0,161

0,183

0,222

0,260

0,299

0,338

0,377

0,416

4

14

5°12´

0,099

0,135

0,171

0,186

0,207

0,244

0,281

0,319

0,357

0,395

0,433

8

14

10°19´

0,164

0,201

0,239

0,254

0,278

0,317

0,357

0,398

0,439

0,482

0,525

18

2

17

2°09´

0,075

0,117

0,160

0,178

0,203

0,247

0,290

0,334

0,378

0,422

0,466

4

16

4°32´

0,104

0,145

0,186

0,202

0,227

0,269

0,311

0,353

0,396

0,439

0,483

8

16

9°03´

0,169

0,211

0,253

0,271

0,297

0,341

0,386

0,431

0,478

0,525

0,573

20

2

19

1°55´

0,079

0,127

0,175

0,194

0,223

0,272

0,320

0,369

0,417

0,466

0,515

4

18

4°03´

0,109

0,155

0,201

0,219

0,247

0,294

0,341

0,388

0,436

0,484

0,533

8

18

8°03´

0,174

0,220

0,268

0,287

0,316

0,365

0,415

0,465

0,517

0,568

0,621

22

2

21

1°45´

0,085

0,138

0,190

0,212

0,244

0,297

0,350

0,404

0,458

0,512

0,566

5

19,5

4°39´

0,129

0,178

0,228

0,248

0,279

0,330

0,381

0,433

0,485

0,538

0,591

10

19,5

9°15´

0,209

0,261

0,313

0,334

0,366

0,420

0,474

0,530

0,587

0,645

0,704

24

2

23

1°35´

0,089

0,147

0,205

0,228

0,263

0,322

0,380

0,439

0,497

0,556

0,615

5

21,5

4°14´

0,134

0,188

0,244

0,266

0,299

0,355

0,411

0,468

0,525

0,583

0,641

10

21,5

8°25´

0,214

0,271

0,328

0,351

0,385

0,444

0,504

0,565

0,626

0,689

0,752

26

2

25

1°28´

0,095

0,157

0,220

0,246

0,283

0,347

0,410

0,474

0,538

0,601

0,666

5

23,5

3°53´

0,139

0,199

0,259

0,283

0,319

0,380

0,441

0,503

0,565

0,628

0,691

10

23,5

7°42´

0,219

0,280

0,342

0,367

0,405

0,468

0,533

0,598

0,665

0,732

0,800

28

2

27

1°21´

0,099

0,167

0,235

0,262

0,303

0,372

0,440

0,509

0,577

0,646

0,715

5

25,5

3°34´

0,144

0,208

0,273

0,299

0,339

0,405

0,471

0,537

0,605

0,672

0,740

10

25,5

7°07´

0,224

0,290

0,357

0,384

0,425

0,493

0,563

0,633

0,704

0,777

0,850

30

3

28,5

1°55´

0,119

0,191

0,263

0,292

0,335

0,407

0,480

0,553

0,626

0,699

0,773

6

27

4°02´

0,163

0,232

0,301

0,329

0,370

0,440

0,511

0,582

0,654

0,726

0,798

12

27

8°03´

0,260

0,331

0,402

0,431

0,474

0,548

0,622

0,698

0,775

0,853

0,932

32

3

30,5

1°48´

0,124

0,201

0,278

0,309

0,355

0,433

0,510

0,588

0,666

0,745

0,823

6

29

3°46´

0,169

0,242

0,316

0,346

0,391

0,466

0,541

0,617

0,694

0,771

0,848

12

29

7°30´

0,265

0,340

0,417

0,447

0,494

0,572

0,652

0,732

0,814

0,897

0,980

34

3

32,5

1°41´

0,129

0,211

0,293

0,326

0,375

0,457

0,540

0,623

0,706

0,789

0,873

6

31

3°31´

0,173

0,252

0,331

0,363

0,410

0,490

0,571

0,652

0,733

0,815

0,898

12

31

7°00´

0,269

0,350

0,431

0,463

0,513

0,596

0,680

0,766

0,852

0,940

1,028

36

3

34,5

1°36´

0,135

0,221

0,308

0,343

0,395

0,483

0,570

0,658

0,747

0,835

0,924

6

33

3°19´

0,179

0,262

0,346

0,380

0,431

0,516

0,601

0,687

0,774

0,861

0,948

12

33

6°36´

0,275

0,360

0,446

0,481

0,533

0,621

0,711

0,801

0,892

0,985

1,078

38

3

36,5

1°30´

0,139

0,231

0,323

0,360

0,415

0,507

0,600

0,693

0,786

0,879

0,973

6

35

3°07´

0,183

0,272

0,361

0,396

0,450

0,540

0,631

0,722

0,813

0,905

0,997

12

35

6°14´

0,280

0,370

0,461

0,498

0,553

0,646

0,740

0,836

0,932

1,029

1,128

40

3

38,5

1°25´

0,144

0,241

0,338

0,376

0,435

0,532

0,630

0,728

0,826

0,924

1,023

6

37

2°57´

0,188

0,282

0,376

0,413

0,470

0,565

0,661

0,756

0,853

0,950

1,047

12

37

5°54´

0,285

0,380

0,476

0,515

0,573

0,671

0,770

0,870

0,971

1,074

1,177

42

3

40,5

1°21´

0,149

0,251

0,353

0,394

0,455

0,557

0,660

0,763

0,866

0,969

1,073

6

39

2°48´

0,193

0,292

0,391

0,430

0,490

0,590

0,691

0,791

0,893

0,995

1,097

12

39

5°36´

0,290

0,390

0,491

0,532

0,593

0,696

0,800

0,905

1,011

1,118

1,226

44

3

42,5

1°18´

0,155

0,261

0,368

0,411

0,475

0,583

0,690

0,798

0,906

1,015

1,123

8

40

3°38´

0,228

0,329

0,431

0,472

0,534

0,637

0,741

0,846

0,951

1,057

1,164

16

40

7°16´

0,357

0,461

0,566

0,608

0,672

0,780

0,889

1,000

1,112

1,225

1,340

46

3

44,5

1°14´

0,159

0,271

0,383

0,428

0,495

0,607

0,720

0,833

0,946

1,059

1,173

8

42

3°28´

0,233

0,339

0,446

0,489

0,554

0,662

0,771

0,881

0,991

1,102

1,214

16

42

6°56´

0,363

0,471

0,581

0,625

0,692

0,805

0,919

1,034

1,151

1,270

1,390

48

3

46,5

1°11´

0,164

0,281

0,398

0,445

0,515

0,633

0,750

0,868

0,986

1,105

1,223

8

44

3°19´

0,238

0,350

0,462

0,506

0,574

0,687

0,801

0,916

1,031

1,147

1,264

16

44

6°37´

0,367

0,481

0,596

0,642

0,712

0,829

0,948

1,069

1,190

1,314

1,439

50

3

48,5

1°08´

0,169

0,291

0,413

0,462

0,535

0,657

0,780

0,903

1,026

1,149

1,273

8

46

3°10´

0,243

0,359

0,476

0,523

0,594

0,712

0,831

0,951

1,071

1,192

1,314

16

46

6°20´

0,372

0,491

0,610

0,659

0,732

0,854

0,978

1,103

1,230

1,358

1,488

52

3

50,5

1°05´

0,174

0,301

0,428

0,479

0,555

0,682

0,810

0,938

1,066

1,194

1,323

8

48

3°02´

0,248

0,369

0,491

0,540

0,614

0,737

0,861

0,985

1,111

1,237

1,363

16

48

6°04´

0,377

0,500

0,625

0,675

0,751

0,878

1,007

1,137

1,269

1,402

1,537

55

3

53,5

1°01´

0,181

0,316

0,450

0,504

0,585

0,719

0,855

0,990

1,125

1,261

1,397

8

51

2°51´

0,255

0,384

0,513

0,565

0,643

0,774

0,905

1,038

1,170

1,304

1,438

16

51

5°43´

0,385

0,515

0,647

0,701

0,781

0,916

1,052

1,189

1,328

1,469

1,611

60

3

58,5

0°56´

0,194

0,341

0,488

0,546

0,635

0,782

0,930

1,078

1,226

1,374

1,523

8

56

2°36´

0,268

0,409

0,551

0,608

0,693

0,837

0,981

1,125

1,270

1,416

1,563

16

56

5°12´

0,397

0,540

0,684

0,742

0,830

0,977

1,126

1,275

1,427

1,580

1,733

65

4

63

1°10´

0,222

0,380

0,538

0,602

0,697

0,856

1,015

1,175

1,335

1,495

1,656

10

60

3°02´

0,310

0,461

0,614

0,675

0,767

0,921

1,076

1,232

1,388

1,546

1,704

20

60

6°04´

0,471

0,625

0,781

0,844

0,939

1,098

1,259

1,422

1,586

1,753

1,921

70

4

68

1°04´

0,234

0,404

0,575

0,643

0,746

0,918

1,089

1,262

1,434

1,607

1,780

10

65

2°48´

0,322

0,486

0,651

0,717

0,817

0,983

1,151

1,319

1,488

1,658

1,829

20

65

5°36´

0,484

0,650

0,818

0,886

0,988

1,160

1,333

1,508

1,685

1,863

2,044

75

4

73

1°00´

0,246

0,429

0,613

0,686

0,796

0,980

1,165

1,349

1,534

1,720

1,905

10

70

2°36´

0,335

0,511

0,689

0,760

0,867

1,046

1,226

1,406

1,588

1,770

1,953

20

70

5°12´

0,496

0,675

0,855

0,928

1,037

1,221

1,407

1,594

1,783

1,974

2,167

80

4

78

0°56´

0,259

0,454

0,650

0,729

0,846

1,043

1,240

1,437

1,634

1,832

2,030

10

75

2°26´

0,348

0,537

0,726

0,803

0,917

1,109

1,301

1,494

1,688

1,883

2,079

20

75

4°52´

0,509

0,700

0,893

0,971

1,088

1,284

1,482

1,682

1,883

2,087

2,292

85

5

82,5

1°06´

0,286

0,493

0,700

0,783

0,908

1,116

1,324

1,533

1,743

1,952

2,162

12

79

2°46´

0,389

0,589

0,789

0,870

0,990

1,193

1,396

1,600

1,806

2,012

2,220

24

79

5°32´

0,583

0,785

0,990

1,072

1,196

1,404

1,615

1,827

2,042

2,259

2,478

90

5

87,5

1°03´

0,299

0,519

0,738

0,827

0,959

1,179

1,400

1,622

1,844

2,066

2,289

12

84

2°36´

0,402

0,614

0,826

0,912

1,040

1,255

1,471

1,688

1,905

2,124

2,344

24

84

5°12´

0,595

0,810

1,026

1,113

1,245

1,466

1,688

1,913

2,140

2,369

2,601

95

5

92,5

0°59´

0,311

0,543

0,775

0,868

1,008

1,241

1,474

1,708

1,943

2,177

2,413

12

89

2°27´

0,414

0,638

0,863

0,954

1,090

1,317

1,545

1,774

2,005

2,236

2,468

24

89

4°55´

0,608

0,835

1,064

1,156

1,295

1,528

1,763

2,001

2,240

2,481

2,725

100

5

97,5

0°56´

0,323

0,568

0,813

0,911

1,058

1,303

1,549

1,796

2,043

2,290

2,538

12

94

2°20´

0,427

0,664

0,902

0,997

1,141

1,381

1,621

1,863

2,106

2,350

2,594

24

94

4°39´

0,620

0,859

1,101

1,198

1,344

1,590

1,837

2,087

2,338

2,592

2,848

110

5

107,5

0°51´

0,349

0,618

0,888

0,996

1,158

1,429

1,700

1,971

2,243

2,515

2,788

12

104

2°06´

0,452

0,713

0,976

1,081

1,240

1,504

1,770

2,037

2,304

2,573

2,843

24

104

4°12´

0,644

0,909

1,175

1,282

1,443

1,713

1,986

2,260

2,536

2,815

3,096

120

6

117

0°56´

0,388

0,681

0,975

1,093

1,269

1,564

1,859

2,155

2,451

2,748

3,045

16

112

2°36´

0,536

0,818

1,102

1,216

1,387

1,673

1,961

2,250

2,540

2,832

3,125

32

112

5°12´

0,793

1,079

1,368

1,485

1,660

1,954

2,251

2,551

2,854

3,159

3,467

130

6

127

0°52´

0,414

0,732

1,051

1,179

1,370

1,690

2,010

2,331

2,652

2,974

3,296

16

122

2°24´

0,562

0,869

1,178

1,302

1,488

1,800

2,112

2,426

2,742

3,058

3,376

32

122

4°46´

0,817

1,128

1,442

1,568

1,758

2,077

2,399

2,723

3,050

3,381

3,714

140

6

137

0°48´

0,438

0,782

1,126

1,263

1,470

1,814

2,160

2,505

2,852

3,198

3,545

16

132

2°13´

0,587

0,919

1,253

1,387

1,588

1,924

2,262

2,601

2,941

3,283

3,626

32

132

4°25´

0,843

1,179

1,517

1,653

1,858

2,202

2,549

2,898

3,250

3,605

3,963

150

6

147

0°45´

0,464

0,832

1,201

1,349

1,570

1,940

2,310

2,681

3,052

3,424

3,796

16

142

2°03´

0,610

0,968

1,326

1,470

1,686

2,047

2,410

2,774

3,139

3,506

3,873

32

142

4°06´

0,867

1,228

1,591

1,737

1,957

2,326

2,697

3,071

3,448

3,827

4,210

160

8

156

0°56´

0,517

0,909

1,300

1,457

1,693

2,086

2,479

2,873

3,268

3,664

4,060

16

152

1°55´

0,635

1,018

1,401

1,555

1,786

2,173

2,560

2,949

3,339

3,731

4,123

32

152

3°50´

0,892

1,278

1,666

1,822

2,057

2,450

2,846

3,245

3,647

4,051

4,459

170

8

166

0°53´

0,543

0,959

1,376

1,543

1,794

2,211

2,630

3,049

3,469

3,890

4,311

16

162

1°48´

0,661

1,068

1,477

1,640

1,886

2,298

2,710

3,124

3,539

3,955

4,373

32

162

3°36´

0,917

1,328

1,741

1,907

2,157

2,575

2,996

3,420

3,846

4,276

4,708

180

8

176

0°50´

0,568

1,009

1,451

1,628

1,894

2,336

2,780

3,224

3,669

4,115

4,561

20

170

2°09´

0,746

1,174

1,603

1,775

2,034

2,467

2,902

3,338

3,776

4,215

4,657

40

170

4°18´

1,068

1,500

1,936

2,111

2,375

2,817

3,263

3,712

4,164

4,620

5,080

190

8

186

0°47´

0,593

1,059

1,525

1,712

1,993

2,461

2,929

3,398

3,868

4,339

4,810

20

180

2°02´

0,771

1,224

1,678

1,861

2,135

2,593

3,052

3,513

3,976

4,440

4,907

40

180

4°03´

1,091

1,548

2,009

2,194

2,472

2,939

3,410

3,883

4,361

4,841

5,326

200

10

195

0°56´

0,647

1,136

1,625

1,821

2,116

2,607

3,099

3,592

4,085

4,580

5,075

20

190

1°55´

0,794

1,272

1,752

1,944

2,233

2,716

3,200

3,686

4,174

4,663

5,154

40

190

3°50´

1,115

1,597

2,082

2,277

2,571

3,063

3,558

4,057

4,559

5,064

5,573

Таблица Б.12 - Условные плечи крутящего момента в трапецеидальной резьбе шпинделя в начале открытия L´p

d

Резьба

L´p = 0,5·d2·tg(ρ´ - α), см

Ph

d2

α

μ´ = 0,065

μ´ = 0,130

μ´ = 0,195

μ´ = 0,221

μ´ = 0,260

μ´ = 0,325

μ´ = 0,390

μ´ = 0,455

μ´ = 0,520

μ´ = 0,585

μ´ = 0,650

мм

мм

мм

град

ρ´ = 3°43´

ρ´ = 7°24´

ρ´ = 11°02´

ρ´ = 12°28´

ρ´ = 14°34´

ρ´ = 18°00´

ρ´ = 21°18´

ρ´ = 24°28´

ρ´ = 27°29´

ρ´ = 30°20´

ρ´ = 33°1´

10

2

9

4°03´

-

0,026

0,055

0,067

0,084

0,112

0,140

0,167

0,195

0,222

0,249

3

8,5

6°25´

-

0,007

0,034

0,045

0,061

0,087

0,113

0,138

0,164

0,188

0,213

6

8,5

12°42´

-

-

-

-

0,014

0,039

0,064

0,089

0,112

0,135

0,157

12

2

11

3°19´

0,004

0,039

0,075

0,089

0,109

0,144

0,179

0,213

0,247

0,280

0,314

3

10,5

5°12´

-

0,020

0,054

0,067

0,087

0,119

0,152

0,183

0,215

0,246

0,277

6

10,5

10°19´

-

-

0,007

0,020

0,039

0,071

0,102

0,132

0,162

0,191

0,220

14

2

13

2°48´

0,010

0,052

0,094

0,111

0,135

0,177

0,218

0,258

0,299

0,339

0,379

3

12,5

4°22´

-

0,033

0,073

0,089

0,113

0,152

0,190

0,229

0,267

0,304

0,342

6

12,5

8°42´

-

-

0,025

0,041

0,064

0,102

0,140

0,176

0,212

0,248

0,283

16

2

15

2°26´

0,017

0,065

0,113

0,133

0,161

0,209

0,256

0,304

0,350

0,397

0,443

4

14

5°12´

-

0,027

0,072

0,089

0,116

0,159

0,202

0,245

0,287

0,328

0,369

8

14

10°19´

-

-

0,009

0,026

0,052

0,094

0,136

0,176

0,216

0,255

0,293

18

2

17

2°09´

0,023

0,078

0,133

0,155

0,187

0,241

0,295

0,349

0,402

0,455

0,508

4

16

4°32´

-

0,040

0,091

0,111

0,142

0,192

0,241

0,290

0,339

0,387

0,434

8

16

9°03´

-

-

0,028

0,048

0,077

0,126

0,174

0,221

0,267

0,312

0,356

20

2

19

1°55´

0,030

0,091

0,152

0,177

0,213

0,274

0,334

0,394

0,454

0,514

0,573

4

18

4°03´

-

0,053

0,110

0,133

0,167

0,224

0,280

0,335

0,390

0,444

0,498

8

18

8°03´

-

-

0,047

0,069

0,103

0,158

0,212

0,265

0,317

0,369

0,419

22

2

21

1°45´

0,036

0,104

0,172

0,199

0,239

0,306

0,373

0,440

0,506

0,572

0,638

5

19,5

4°39´

-

0,047

0,109

0,134

0,171

0,231

0,292

0,351

0,410

0,469

0,527

10

19,5

9°15´

-

-

0,030

0,055

0,091

0,150

0,208

0,265

0,321

0,376

0,429

24

2

23

1°35´

0,043

0,117

0,191

0,221

0,265

0,339

0,412

0,485

0,558

0,631

0,703

5

21,5

4°14´

-

0,060

0,128

0,155

0,196

0,263

0,330

0,396

0,462

0,527

0,591

10

21,5

8°25´

-

-

0,049

0,076

0,116

0,182

0,246

0,309

0,371

0,432

0,492

26

2

25

1°28´

0,049

0,130

0,211

0,243

0,291

0,371

0,451

0,531

0,610

0,689

0,768

5

23,5

3°53´

-

0,072

0,147

0,177

0,222

0,296

0,369

0,441

0,513

0,584

0,655

10

23,5

7°42´

-

-

0,068

0,098

0,142

0,214

0,284

0,354

0,422

0,490

0,556

28

2

27

1°21´

0,056

0,143

0,230

0,265

0,317

0,404

0,490

0,576

0,662

0,748

0,833

5

25,5

3°34´

0,003

0,086

0,167

0,200

0,248

0,328

0,408

0,487

0,565

0,643

0,720

10

25,5

7°07´

-

0,006

0,087

0,119

0,167

0,245

0,322

0,398

0,473

0,547

0,619

30

3

28,5

1°55´

0,045

0,137

0,229

0,265

0,320

0,411

0,502

0,592

0,681

0,771

0,860

6

27

4°02´

-

0,080

0,166

0,200

0,251

0,336

0,420

0,503

0,585

0,667

0,748

12

27

8°03´

-

-

0,070

0,104

0,154

0,237

0,318

0,398

0,476

0,553

0,629

32

3

30,5

1°48´

0,051

0,150

0,248

0,287

0,346

0,443

0,540

0,637

0,733

0,829

0,924

6

29

3°46´

-

0,092

0,185

0,222

0,277

0,368

0,458

0,548

0,637

0,725

0,812

12

29

7°30´

-

-

0,090

0,126

0,180

0,269

0,356

0,442

0,527

0,610

0,692

34

3

32,5

1°41´

0,058

0,163

0,268

0,309

0,372

0,476

0,579

0,682

0,785

0,888

0,990

6

31

3°31´

0,005

0,105

0,205

0,244

0,303

0,400

0,497

0,593

0,689

0,783

0,877

12

31

7°00´

-

0,011

0,109

0,148

0,206

0,301

0,395

0,488

0,579

0,668

0,757

36

3

34,5

1°36´

0,064

0,175

0,287

0,331

0,397

0,508

0,618

0,727

0,837

0,945

1,054

6

33

3°19´

0,012

0,118

0,224

0,266

0,328

0,432

0,536

0,638

0,740

0,841

0,941

12

33

6°36´

-

0,023

0,128

0,169

0,231

0,333

0,433

0,532

0,629

0,725

0,820

38

3

36,5

1°30´

0,071

0,189

0,307

0,353

0,424

0,541

0,657

0,773

0,889

1,004

1,119

6

35

3°07´

0,018

0,131

0,243

0,288

0,355

0,465

0,575

0,684

0,792

0,900

1,007

12

35

6°14´

-

0,036

0,147

0,191

0,257

0,365

0,471

0,576

0,680

0,783

0,884

40

3

38,5

1°25´

0,077

0,202

0,326

0,376

0,450

0,573

0,696

0,819

0,941

1,063

1,185

6

37

2°57´

0,025

0,144

0,263

0,310

0,381

0,498

0,614

0,729

0,844

0,958

1,071

12

37

5°54´

-

0,049

0,166

0,213

0,282

0,397

0,510

0,621

0,732

0,840

0,948

42

3

40,5

1°21´

0,084

0,215

0,346

0,398

0,476

0,606

0,735

0,864

0,993

1,121

1,249

6

39

2°48´

0,031

0,157

0,282

0,332

0,406

0,530

0,653

0,775

0,896

1,016

1,136015

12

39

5°36´

-

0,062

0,186

0,235

0,308

0,429

0,548

0,666

0,783

0,898

1,012

44

3

42,5

1°18´

0,090

0,227

0,365

0,419

0,501

0,638

0,774

0,909

1,044

1,179

1,314

8

40

3°38´

0,003

0,132

0,260

0,311

0,387

0,512

0,637

0,761

0,884

1,006

1,127

16

40

7° 16´

-

0,005

0,132

0,182

0,256

0,379

0,500

0,619

0,736

0,851

0,965

46

3

44,5

1°14´

0,097

0,241

0,384

0,442

0,528

0,671

0,813

0,955

1,097

1,238

1,379

8

42

3°28´

0,009

0,145

0,279

0,332

0,412

0,545

0,676

0,806

0,935

1,064

1,191

16

42

6°56´

-

0,017

0,151

0,203

0,282

0,411

0,538

0,663

0,787

0,909

1,028

48

3

46,5

1°11´

0,103

0,254

0,404

0,464

0,554

0,703

0,852

1,000

1,149

1,296

1,444

8

44

3°19´

0,015

0,157

0,298

0,354

0,438

0,577

0,714

0,851

0,987

1,121

1,255

16

44

6°37´

-

0,030

0,170

0,225

0,308

0,443

0,577

0,708

0,838

0,966

1,092

50

3

48,5

1°08´

0,110

0,267

0,423

0,486

0,580

0,735

0,891

1,046

1,201

1,355

1,509

8

46

3°10´

0,022

0,171

0,318

0,376

0,464

0,609

0,753

0,897

1,039

1,180

1,320

16

46

6°20´

-

0,043

0,189

0,247

0,333

0,475

0,615

0,753

0,889

1,024

1,156

52

3

50,5

1°05´

0,116

0,280

0,443

0,508

0,606

0,768

0,930

1,092

1,253

1,414

1,574

8

48

3°02´

0,029

0,184

0,337

0,399

0,490

0,642

0,792

0,942

1,091

1,238

1,385

16

48

6°04´

-

0,056

0,209

0,269

0,359

0,507

0,654

0,798

0,941

1,082

1,221

55

3

53,5

1°01´

0,126

0,300

0,473

0,542

0,645

0,817

0,989

1,160

1,331

1,502

1,672

8

51

2°51´

0,039

0,203

0,367

0,432

0,529

0,691

0,851

1,010

1,169

1,326

1,483

16

51

5°43´

-

0,075

0,237

0,302

0,397

0,555

0,711

0,866

1,018

1,168

1,317

60

3

58,5

0°56´

0,142

0,332

0,521

0,597

0,710

0,898

1,086

1,274

1,461

1,648

1,834

8

56

2°36´

0,055

0,235

0,415

0,487

0,594

0,771

0,948

1,124

1,298

1,472

1,644

16

56

5°12´

-

0,108

0,286

0,357

0,462

0,636

0,808

0,979

1,147

1,313

1,478

65

4

63

1°10´

0,140

0,344

0,548

0,629

0,751

0,953

1,155

1,357

1,557

1,758

1,957

10

60

3°02´

0,036

0,229

0,422

0,498

0,613

0,802

0,991

1,178

1,363

1,548

1,731

20

60

6°04´

-

0,070

0,261

0,336

0,449

0,634

0,817

0,998

1,176

1,352

1,526

70

4

68

1°04´

0,158

0,378

0,598

0,685

0,817

1,035

1,254

1,471

1,688

1,905

2,121

10

65

2°48´

0,052

0,262

0,470

0,553

0,677

0,883

1,088

1,291

1,493

1,694

1,893

20

65

5°36´

-

0,103

0,309

0,391

0,513

0,715

0,914

1,111

1,305

1,497

1,686

75

4

73

1°00´

0,173

0,410

0,646

0,740

0,881

1,116

1,351

1,584

1,818

2,051

2,283

10

70

2°36´

0,068

0,294

0,519

0,608

0,742

0,964

1,185

1,405

1,623

1,840

2,055

20

70

5°12´

-

0,135

0,358

0,446

0,578

0,795

1,011

1,223

1,434

1,642

1,847

80

4

78

0°56´

0,190

0,443

0,695

0,796

0,946

1,198

1,448

1,698

1,948

2,197

2,446

10

75

2°26´

0,084

0,326

0,567

0,663

0,807

1,045

1,282

1,518

1,752

1,985

2,217

20

75

4°52´

-

0,166

0,405

0,500

0,642

0,875

1,106

1,335

1,562

1,786

2,007

85

5

82,5

1°06´

0,189

0,456

0,722

0,829

0,988

1,254

1,518

1,782

2,045

2,308

2,570

12

79

2°46´

0,066

0,321

0,574

0,675

0,826

1,076

1,325

1,572

1,817

2,062

2,304

24

79

5°32´

-

0,129

0,380

0,480

0,629

0,874

1,116

1,355

1,591

1,825

2,055

90

5

87,5

1°03´

0,204

0,487

0,770

0,883

1,052

1,334

1,615

1,895

2,174

2,453

2,731

12

84

2°36´

0,082

0,353

0,623

0,730

0,891

1,157

1,422

1,685

1,947

2,208

2,466

24

84

5°12´

-

0,162

0,429

0,535

0,693

0,955

1,213

1,468

1,720

1,970

2,217

95

5

92,5

0°59´

0,221

0,521

0,820

0,939

1,118

1,416

1,713

2,009

2,305

2,600

2,895

12

89

2°27´

0,099

0,386

0,672

0,786

0,956

1,239

1,520

1,799

2,077

2,354

2,629

24

89

4°55´

-

0,194

0,477

0,589

0,757

1,035

1,309

1,580

1,849

2,114

2,377

100

5

97,5

0°56´

0,237

0,553

0,868

0,994

1,183

1,497

1,810

2,123

2,435

2,746

3,057

12

94

2°20´

0,114

0,417

0,719

0,840

1,020

1,319

1,616

1,912

2,206

2,498

2,790

24

94

4°39´

-

0,226

0,526

0,645

0,822

1,116

1,406

1,694

1,978

2,260

2,539

110

5

107,5

0°51´

0,269

0,618

0,966

1,105

1,313

1,659

2,005

2,350

2,694

3,038

3,381

12

104

2°06´

0,147

0,483

0,817

0,951

1,150

1,482

1,811

2,140

2,466

2,791

3,115

24

104

4°12´

-

0,291

0,623

0,755

0,952

1,278

1,600

1,920

2,237

2,551

2,862

120

6

117

0°56´

0,285

0,664

1,042

1,193

1,420

1,796

2,172

2,548

2,922

3,296

3,668

16

112

2°36´

0,109

0,471

0,830

0,974

1,188

1,543

1,896

2,247

2,596

2,944

3,289

32

112

5°12´

-

0,216

0,572

0,714

0,924

1,273

1,617

1,957

2,294

2,627

2,956

130

6

127

0°52´

0,316

0,728

1,139

1,303

1,549

1,958

2,366

2,774

3,181

3,587

3,992

16

122

2°24´

0,140

0,534

0,926

1,082

1,316

1,704

2,089

2,473

2,854

3,234

3,611

32

122

4°46´

-

0,281

0,670

0,824

1,054

1,435

1,811

2,184

2,553

2,918

3,279

140

6

137

0°48´

0,349

0,793

1,237

1,414

1,679

2,121

2,562

3,002

3,441

3,880

4,318

16

132

2°13´

0,173

0,600

1,024

1,193

1,446

1,866

2,284

2,700

3,114

3,526

3,936

32

132

4°25´

-

0,345

0,766

0,933

1,182

1,595

2,004

2,409

2,809

3,206

3,600

150

6

147

0°45´

0,381

0,858

1,334

1,524

1,809

2,283

2,756

3,229

3,701

4,172

4,642

16

142

2°03´

0,207

0,666

1,123

1,305

1,577

2,030

2,480

2,929

3,375

3,819

4,262

32

142

4°06´

-

0,410

0,863

1,044

1,313

1,758

2,199

2,636

3,069

3,498

3,923

160

8

156

0°56´

0,380

0,885

1,390

1,591

1,893

2,395

2,897

3,397

3,896

4,394

4,891

16

152

1°55´

0,239

0,730

1,220

1,415

1,707

2,192

2,675

3,156

3,634

4,111

4,586

32

152

3°50´

-

0,475

0,960

1,153

1,442

1,919

2,392

2,862

3,327

3,788

4,246

170

8

166

0°53´

0,411

0,949

1,486

1,701

2,022

2,557

3,090

3,623

4,155

4,685

5,215

16

162

1°48´

0,271

0,795

1,317

1,525

1,836

2,354

2,869

3,383

3,894

4,403

4,910

32

162

3°36´

0,017

0,539

1,057

1,263

1,571

2,080

2,586

3,088

3,585

4,079

4,569

180

8

176

0°50´

0,444

1,014

1,584

1,811

2,152

2,719

3,285

3,851

4,415

4,978

5,540

20

170

2°09´

0,233

0,782

1,329

1,547

1,873

2,414

2,953

3,489

4,022

4,553

5,082

40

170

4°18´

-

0,461

1,004

1,219

1,541

2,073

2,600

3,122

3,639

4,151

4,658

190

8

186

0°47´

0,477

1,080

1,682

1,922

2,283

2,883

3,481

4,079

4,676

5,271

5,866

20

180

2°02´

0,265

0,847

1,426

1,656

2,002

2,576

3,147

3,715

4,281

4,845

5,406

40

180

4°03´

-

0,528

1,103

1,331

1,672

2,236

2,796

3,350

3,899

4,444

4,983

200

10

195

0°56´

0,474

1,106

1,737

1,989

2,366

2,994

3,621

4,246

4,870

5,493

6,114

20

190

1°55´

0,299

0,913

1,525

1,769

2,134

2,740

3,343

3,945

4,543

5,139

5,732

40

190

3°50´

-

0,593

1,200

1,442

1,802

2,399

2,990

3,577

4,159

4,735

5,307


Приложение В

(рекомендуемое)

Пример расчета

Силовой расчет клиновой задвижки с выдвижным шпинделем
(тип I по СТ ЦКБА 002-2003), выполненный по черт. Л11113, DN 700, PN 75

В.1 Задача расчета.

Задачей расчета является определение усилий и моментов, необходимых для управления задвижкой, и проверка условий прочности уплотнения и подшипника.

Схема основных расчетных узлов задвижки приведена на рисунке В.1.

В.1.1 Определяются следующие основные величины:

Q и Q´                 - наибольшие усилия вдоль шпинделя при закрытии и открытии;

Qм и Qм´            - необходимые усилия на маховике при закрытии и открытии;

Qом                     - максимальное усилие вдоль шпинделя при расчете сверху;

qум                        - максимальное удельное давление в уплотнении;

М и М´                - наибольшие крутящие моменты на шпинделе (на резьбовой втулке) при закрытии и открытии.

В.1.2 Условие прочности уплотнения:

qум ≤ [qп],

где [qп] - предельно допустимое удельное давление в уплотнении.

В.1.3 Условие прочности подшипника:

n2 ≥ 1,0,

где n2 - коэффициент запаса прочности подшипника.

В.2 Исходные данные:

тип задвижки;

принятый тип затвора;

вид привода;

Узел сальника                                                             Узел резьбовой втулки

                 

Уплотняющее кольцо корпуса                                       Верхнее уплотнение

                              

Рисунок В.1 - Схемы задвижки и ее расчетных узлов

среда;

материал уплотняющих колец, шпинделя, резьбовой втулки, опор бурта;

Р                               - расчетное давление среды;

∆Р                             - перепад давления, при котором производится закрытие или открытие;

Qg                             - вес перемещающихся деталей;

Qст                         - допустимая статическая нагрузка на подшипник;

Dб и Dб´                  - средние диаметры бурта при закрытии и открытии (рисунок В.1 );

Dм, Dн, Dc и Н        - геометрические размеры (рисунок В.1);

D1 и D2       - внутренний и наружный диаметры уплотнения затвора (рисунок В.1 );

d × Ph                        - наружный диаметр и ход резьбы шпинделя (для однозаходной резьбы ход равен шагу);

d2                              - средний диаметр резьбы шпинделя;

γ                                - половина угла клина.

В.3 Входящие величины:

Qpacч                       - расчетное усилие вдоль шпинделя, необходимое для перемещения запорного органа;

Qcp                           - усилие от давления среды;

Qy и Qyо                  - усилия, необходимые для уплотнения затвора при давлении ∆Р и ∆Р → 0;

Qyм                          - максимальное усилие в уплотнении при расчете сверху;

Qшп                         - усилие, выталкивающее шпиндель;

Q1 и Q1´                   - усилия, необходимые для перемещения запорного органа при закрытии и открытии;

Q1м                           - максимальное усилие перемещения запорного органа при расчете сверху;

q                               - удельное давление в уплотнении от давления среды;

qy и qyo                     - необходимые удельные давления в уплотнении при перепаде давления ∆Р и при ∆Р → 0;

R                               - максимальное усилие в уплотнении при расчете сверху при закрытии без среды;

Тс                             - сила трения в сальнике;

Мб, Mб1 и Мб2        - крутящие моменты от сил трения в бурте при закрытии, в начале открытия и в начале подъема запорного органа;

Мкр                     - максимальный крутящий момент, развиваемый электроприводом;

Мр, Мр1 и Мр2        - крутящие моменты от сил трения в резьбе при закрытии, в начале открытия и в начале подъема запорного органа;

Мрасч                 - расчетный крутящий момент на шпинделе;

M1 и М2                    - наибольшие крутящие моменты на шпинделе (на резьбовой втулке) в начале открытия и в начале подъема запорного органа;

m                          - эмпирический коэффициент, учитывающий вид среды;

n                           - коэффициент запаса по необходимому крутящему моменту на электроприводе, зависящий от среды, жесткости конструкции, условий эксплуатации;

В                          - ширина уплотнения;

с и k                    - эмпирические коэффициенты, зависящие от материала уплотняющих колец;

Dcp                      - средний диаметр уплотнения;

F                          - площадь действия давления среды;

Fy                        - площадь уплотнения;

Кср, Ку, Куо, Кср´, Ку´, Куо´    - вспомогательные коэффициенты для расчета усилий, необходимых для перемещения запорного органа;

Lб, Lб1, Lб2         - условные плечи крутящего момента в бурте при закрытии, в начале открытия и в начале подъема запорного органа;

Lp и Lp´              - условные плечи крутящего момента в резьбе при закрытии и в начале открытия;

S                          - ширина сальниковой набивки;

X                          - коэффициент, учитывающий трение в шпонке или в другой детали, не допускающей вращения шпинделя;

μ и μ´                  - коэффициенты трения движения и покоя в резьбе;

μmid                      - среднее значение коэффициента трения движения в резьбе (при расчете сверху);

μб и μб´                - коэффициенты трения движения и покоя в бурте;

μk и μk´                - коэффициенты трения движения и покоя в уплотняющих кольцах затвора;

ρk, ρk´, ρN             - углы трения;

φ и ψ                   - эмпирические коэффициенты, зависящие от отношения H/S в сальниковом уплотнении.

В.4 Значения эмпирических коэффициентов m, с и k, коэффициентов Кср, Кср´, Ку, Ку´, Куо и Куо´ и коэффициента n приняты по СТ ЦКБА 002-2003. Условные плечи крутящего момента в резьбе Lp, Lp´ и в бурте Lб, Lб´ рассчитаны по формулам, приведенным в том же документе.

В.5 Значения коэффициентов трения в уплотняющих кольцах затвора μk и μk´, в резьбе μ и μ´ и бурте μб и μб´ приняты по СТ ЦКБА 057;

(Измененная редакция. Изм. № 1).

В.6 Значение предельно допустимого удельного давления [qп] принято по СТ ЦКБА 068.

(Измененная редакция. Изм. № 1).

В.7 Расчет выполнен в соответствии с СТ ЦКБА 002-2003.

В.8 Исходные данные, алгоритм и результаты расчета приведены в таблице В.1.

Таблица В.1 - Силовой расчет задвижки

Расчетные величины и формулы

Ед. изм.

Значения

Исходные данные

Условный проход

мм

700

Тип задвижки

-

1

Тип затвора

-

А

Вид привода

-

Электропривод

Р

МПа

7,5

∆Р

МПа

2,5

Среда

-

Керосин

Материал уплотняющего кольца

-

ПР ВЗК

γ

град

5

D1

мм

714

D2

мм

776

Qg

Н

4000

d × Ph

мм

100´20

d2

мм

90

мм

192,5

Dб´

мм

192,5

мм

200

Dh

мм

130

Dc

мм

100

H

мм

36

Усилие от давления среды, усилие уплотнения

m

-

2

с

-

35

k

-

1

Dcp = 0,5(D1 + D2)

мм

745

F = 0,25 π·Dcp2

мм2

435694,63

В = 0,5(D1 - D2)

мм

31

Fy = π·Dcp·B

мм2

72555,08

Qcp = ∆P·F

Н

1089236,56

q = Qcp/Fy

МПа

15,01

МПа

6,81

Qy = π·qу·Dcp·В

Н

494146,04

Усилия, необходимые для перемещения запорного органа

Кср

-

0,225

Ку

-

0

Кср´

-

0,31

Ку´

-

0

Q1 = Kcp·Qcp + Ky·Qy - Qg

Н

241078,23

Q1´ = Kcp´·Qcp + Ky´·Qy + Qg

Н

341663,33

Сила трения в сальнике

Материал набивки

-

ФУМ

Dc

мм

100,0

Н

мм

36,0

Рос

МПа

13,25

Кбд

-

0,52

μс

-

0,15

Тс = π·Dc·H·μс·Рос·Кбд

Н

11688,61

Усилие, выталкивающее шпиндель

Qшп = 0,25·π·P·Dc2

Н

58904,86

Наибольшие усилия вдоль шпинделя

Q = Q1 + Qшп + Тс

Н

311671,44

Q´ = Q1´ - Qшп + Тс

Н

347547,08

Крутящий момент трения в резьбе

Наличие смазки

-

Присутствует

Смазочный материал

-

Солидол

μ

-

0,17

μ´

-

0,22

Lp

мм

10,96

Lp´

мм

6,66

Мр = Q·Lp

Н·мм

3415918,98

Мр1 = Q·Lp´

Н·мм

2075731,79

Mp2 = Q´·Lp

Н·мм

3809116,00

Крутящий момент трения в бурте

Наличие смазки

-

Присутствует

Смазочный материал

-

Солидол

Наличие шарикоподшипника

-

Присутствует

μб

-

0,01

μб´

-

0,01

Lб = 0,5Dб·μб

мм

0,96

Lб1 = 1,3Lб

мм

1,25

Lб2 = 0,5Dб´·μб

мм

0,96

Мб = Q·Lб

Н·мм

299204,58

Mб1 = Q·Lб1

Н·мм

389589,30

Мб2 = Q´·Lб2

Н·мм

333645,20

Наибольший крутящий момент на шпинделе

М = Мр + Мб

Н·мм

3715123,56

M1 = Mp1 + Mб1

Н·мм

2465321,09

М2 = Мр2 + Мб2

Н·мм

4142761,20

М´ = mах (М1; М2)

Н·мм

4142761,20

Расчетный крутящий момент на шпинделе

Мрасч = max(M; M´)

Н·мм

4142761,20

Необходимый крутящий момент (усилие) на приводе

n

1,1

Мкр* = n·Мрасч

Н·мм

4557037,32

Расчет от максимального крутящего момента (усилия), развиваемого приводом (расчет сверху)

Тип привода

-

Электропривод

№ привода

-

Б099.105-03

Мкр

Н·мм

6400000

Μmid

-

0,14

Lp (при μmid)

мм

10,86

мм

0,96

Qoм = Mкp/(Lp+Lб)

Н

541455,16

R = Qом/(2 cos γ·(tg γ + μk))

Н

701341,07

Qyм = R + Qcp

Н

1790577,63

qум = Qyм/Fy

МПа

24,68

[qп]

МПа

80

Условие прочности qум ≤ [qп]

-

Выполнено

Оценка прочности подшипника

№ подшипника

-

8148

ГОСТ

-

7872-89

Qст

Н

840000

Qoм

Н

541455,16

n2 = Qст/Qoм

-

1,55

Условие прочности n2 ≥ 1,0

-

Выполнено

(Измененная редакция. Изм. № 1).

Генеральный директор

ЗАО «НПФ «ЦКБА»                                                                 В.А. Айриев

Заместитель генерального директора

ЗАО «НПФ «ЦКБА»                                                                 В.В. Ширяев

Начальник отдела стандартизации 121                                  С.Н. Дунаевский

Исполнители:

Начальник отдела технических расчетов 118                        Р.А. Азарашвили

Ведущий инженер-конструктор                                              Р.В. Сашина

Инженер-конструктор III категории                                       Т.Е. Новикова

СОГЛАСОВАНО:

Председатель ТК 259                                                               М.И. Власов

.
Помните!
Вся полученная прибыль с сайта идет на развитие проекта, оплату услуг хостинг-провайдера, еженедельные обновления базы данных СНИПов, улучшение предоставлямых сервисов и услуг портала.
Скачайте «СТ ЦКБА 002-2003. Арматура трубопроводная. Задвижки. Методика силового расчета» и внесите свой малый вклад в развитие сайта!