Сварной фитинг

 

Изобретение относится к строительству и машиностроении) и позволяет повысить прочность оболочки отводов применяемых в строительстве и машиностроении. Продольный шов расположен в наружной части отвода в точке поперечного сечения, в которой возникающие на его наружной и внутренней поверхностях напряжения мянимальиы. Расстояние от плоскости гиба отвода до шва характеризуется угловой координатой, выбранной в пределах 30-60 . Если фитинг содержит дополнительные швы, то они расположены в зоне, соответствующей смещению на 90, 180 и 270 углового диапазона первого шва. При внутреннем давлении и изгибающей нагрузке, приложенной в плоскости гиба отвода, в его поперечном сечении возникают изгибные напряжения , имеющие максимальное значение в плоскости гиба. 1 з.п. ф-лы, 8 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1464006 А1 (51)4 F 16 L 41/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

3 ."ЕЗЮЗЫ ! ПАТИТК."- i .:.." :ë1:tCRAR

; г -. 1Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ сварным швом 3 и вторым сварным швом

4, расположенным диаметрально проти- воположно первому. Если отвод сделан фашФ из трубы с одним швом, последний рас- ф положен в наружной части отвода, а ф угловая координата шва определяется „ф углом с

4Р

Графики изгибных напряжений G< «>и возникающих от внутреннего давления

P в поперечном сечении на внутренней и наружной поверхностях стенки отвода 9С с параметрами (фиг. 2) р = 61 см, R = 7,8 см, h = 1 2 см, модулем Юнга Е = 2,1 10 МПа и коэффициентом Пуассона 1 = 0,3, показаны на фиг. 3 и 4. Из графика (фиг.3) видно, что максимальные напряжения на внутренней поверхности оболочки отвода возникают в точке В (фиг. 2)

G (т.В) = 11,89 Р и точке С О, (т.С) = 8,69 Р.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4167875/29-29 (22) 25.12.86 (46) 07 ° 03.89. Бюл. 1« 9 (71) Московский технологический институт. (72) В.М. Богомольный, Н.М. Белкин, Ю.С. Летников и P.È. Тавастшерна (53), 621.643(088.8) (56) Патент ФРГ 9 2914725, кл. F 16 L 43/00, 1980.

1 (54) СВАРНОЙ ФИТИНГ (57) Изобретение относится к строительству и машиностроению и позволя-. ет повысить прочность оболочки отводов, применяемых в строительстве и машиностроении. Продольный шов рас1

Изобретение относится к строительству и машиностроению и может быть использовано в качестве фитингов . (отводов), а также". элементов компенсаторов температурных расширений трубопроводов различного назначения.

Цель изобретения — повышение прочности отвода за счет расположения сварного.шва в зоне минимальных окружных напряжений.

На фиг. 1 показан отвод, общий вид; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг.1; на фиг. 3-8 — эпюры внутренних напряжений в отводах с различными геометрическими параметрами при нагружении внутренним давлением P и краевыми моментами М, приложенными к его торцам.

Конструкция отвода состоит из двух деталей, выполненных в виде незамкнутых по двум координатам торообразных оболочек 1 и 2, соединенных первым положен в наружной части отвода в точке поперечного сечения, в которой возникающие на его наружной и внутренней поверхностях напряжения минимальны. Расстояние от плоскости гиба отвода до шва характеризуется угловой координатой, выбранной в пределах о

30-60 . Если фитинг содержит дополнительные швы, то они расположены в зоне, соответствующей смещению на 90, 180 и 270 углового диапазона первого шва. При внутреннем давлении и изгибающей нагрузке, приложенной в глоскости гиба отвода, в его поперечном сечении возникают изгибные напряжения, имеющие максимальное значение в плоскости гиба. 1 з.п. ф-лы, 8 ил. Е

3 14640

Пунктиром (фиг. 3) показаны напряжения в цилиндрической оболочке с такими же остальными параметрами, как у отвода. На фиг. 4 показаны графики напряжений б, /Р, возникаю" нао 5 щих от внутреннего давления Р на наружной поверхности стенки отвода.

Максимальные напряжения на наружной поверхности возникают в зоне, 6лиэкой к точке с угловой координатой 95-100 (+ ûã. 2 и 4), при этом (G /P) (95-100 ) = 9,2.

Из графиков (фиг. 3 и 4) следует, что зона минимально возможных напря-! жений G /Р реализуется на наруж1 ! ной или внутренней поверхности отвода на участках, ограниченных пределами

3Qо <, < 60 и 120о . g . 4.

При изгибе внешними изгибающими моментами И, приложенными в плоскости гиба к торцам крутоизогнутого отвода (фиг. 1), графики меридиоиальыж напряжений 6 в поперечном сечении отвода приведены иа фих . 5. При 2Б этом оболочка отвода имеет следующие параметры: ) = 250 мм,, R = 137,5 мм, Ь 12,5 мм, E = 2,1 10" ИПа, 1

= 0,28.

Из графика меридионЬльных напря" жений на наружной поверхности отвода (фиг. 5) видно, что напряжения 6," равны нулю в точках с координатами к = 60 и d.4-= 120 .

Таким образом, при внутреннем

35 давлении Р или изгибе отвода краевыми моментами М минимальные напряже.— ния возникают в одних и тех же участках, ограниченных координатами

30 a 60 и 120 «6 о « 150

Нулевые точки меридиональных напряжений в поперечном сечении отвода от давления P и изгиба моментами И с параметрами оболочки 0.,1 Я < 1;

R/ — 0,1; 0,1 н I,", Q OQI 6@ й- 0,1 о 45 расположены в пределах 45 и g 60 и 120 о « 140, при этом введены следующие обозначения:

/ p h/R y () Р/goths ш"

= и/КД(Ы,) -Д/В, ЬО

06 1 где 1 (с6) = J (sin о . + cos о ) х х sin < с1ы,, A = Eh D = Eh /12 (I - 1 ).

На фиг. 6-8 напряжения б представлены в безразмерном виде (ы

5 = — - 12(1 -1 )

R о h

Сплошной линией показаны напряжения, возникающие на наружной поверхности стенки отвода, пунктиром — на его внутренней поверхности.

Случай,.когда оС изменяется в прео о делах 45 о „(60, является и редельным, так как радиус в 5 раэ больше диаметра отвода, в то время как по ГОСТУ допускается только в

1,.5 раза.

Приведенные данные показывают, что в большинстве случаев в зонах о о 60о и 120 c o . (150 при действии внутреннего давления Р и изгиба краевыми сегментами М (действующими в плоскости гиба) расположены зоны с минимально возможными напряжениями. Расположение сварных швов в этих местах обеспечивает повышение прочности.

Формула изобретения

1. Сварной фитинг в виде отрезка изогнутой трубы по крайней мере с одним продольным сварным швом, о тл и ч.а ю шийся тем, что, с целью повьй1ения прочности за счет расположения шва в области минимальных окружных напряжений, один иэ швов . расположен в наружной части трубы, в точке поперечного сечения, отстоящей от плоскости шва трубы на углоо вом расстоянии 30-60

2.Устройство по п. I, о тл н ч аю щее с я тем, что дополнительные сварные швы могут быть расположены в любом иэ диапазонов, соответствующих смещению на 90, 180 и 270 углового диапазона первого шва„

1464006

r 4Уда д

7Ю

° (, spat

4У Ю 1Л 1Ю, 42Ж4

1464006

1 о

-ю ф et, го@У о ю м оо оо ю гго жо ю ю грог. о

8 Aol т=ог

ОФ е,г

ОС9 @МИ Юга, "© лМоагвжлго

Cruz. 7

Редак то р А. Мо тыль

Заказ 8!2/44 Тираж 721 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101

8„ >l gO nt 0f q ггггг

Составитель Ю. Руденко

Техред Л.С лийнык Корректор H Гирняк