Azərbaycan döVLƏt neft və SƏnaye universiteti Neft-mexanika fakültəsi «Sənaye maşınları»

2.Kəmər başlığının gövdəsinin hesabı.
Gövdənin hesabatı zamanı yüklənmənin mövcud olan üç variantına diqqət yetirmək lazımdır:

• 
  Pazlara maksimal oxboyu yük təsir edir, mühitin təzyiqi isə sıfıra bərabər olur.
  
• 
  Pazlara yük təsir edir, hansı ki, boruların çəkisindən 30%-i təşkil edir, mühitin təzyiqi isə bu zaman işçi təzyiqinə bərabərdir.
  
• 
  Daxili hidrostatik təzyiqə görə.
  

Kəmər başlığı gövdəsinin materialını seçirik 20XQSL, materialın axıcılıq həddi isə -bərabərdir.
Birinci variant üzrə kəmər başlığı belə hesablanır (şək.2.1).
Ekvivalent gərginlik, hansı kəmər sarğısının gövdəsinə boruların çəkisindən təsir edir aşağıdakı düsturla hesablanır:
(2.1),
burada burada ₁, ₂, ₃ – baş gərginliklərdir.
Birinci gərginlik çevrəvi gərginlikdir və o, Lyame düsturu ilə təyin edilir:
(2.2),
q_or orta xüsusi təzyiqdir, o pazların gövdə ilə toxunma nöqtəsində yaranır, Pa;
R_x, R_d – bu, uyğun olaraq gövdənin xarici və daxili radiuslarıdır, özü də gövdənin pazlarla təmas mərkəzində, m-lə.
Orta xüsusi təzyiq aşağıdakı düsturla təyin edirlər:
(2.3),
F_k – pazların gövdə ilə təmas sahəsi, m²;
N boruların G çəkisindən qüvvə, pazlarla gövdəyə ötürülən, N.

Şəkil 2.1.
Kəmər sarğısının gövdəsinin hesabi sxemi
Pazların boruların çəkisindən gövdəyə ötürdüyü qüvvə aşağıdakı kimi tapılır;
(2.4),
pazlarla vertikal müstəvi arasındakı bucaq, =7,7 ;
sürtünmə bucağı, aşağıdakı düsturla təyin edilir:
 = arctg  = arctg0,15 = 8,5^o (2.5),
 sürtünmə əmsalı, verilmiş halda metal-metal cütü üçün =0,15-dir.
Pazların gövdəsi ilə toxunma sahəsi bu düsturla təyin edilir:
F_k = _pR_orH (2.6).
_p pazın gövdə ilə birləşmə qövsünün radiusu, radian, 120 -lik bucaq üçün _p=2,094-dür.
R_or orta hesabi radius, R_or =157 mm, H pazların gövdə ilə təmas hündürlüyü, H=50 mm.
Onda:
F_k = 2,094 157 50 = 16438 mm^2.
168 mm olan boru kəmərinin çəkisi, G = 4000.18 kN.Onda


,
Orta xüsusi təzyiq olaraq:
,
Bütün bunları nəzərə alaraq, tapırıq:
.
İkinci gərginlik bu o gərginlikdir ki, hnası ki, oxboyu qüvvəyə görə yaranır. O, bu düsturla təyin edilir:
,
Üçüncü gərginlik bu, radial gərginlikdir, hansı ki,aşağıdakı düsturla təyin edilir:
_r = ₃ = -q_or = - 87,5 MPa.
Onda ekvivalent gərginlik, hansı kəmər başlığının gövdəsinə təsir edir, boruların çəkisindən,olacaq:
.
Sonra axıcılıq həddi üzrə seçilmiş metalın markasından asılı olaraq, möhkəmliyin ehtiyat əmsalını hesablayırlar:
,
bu buraxılabilən həddlərdədir.
Kəmər sarğısının hesabatı 2-ci variant üzrə aşağıdakı kimi hesablayırlar. Pazlara oxboyu yükün 30%i təsir edir.
N = 0,3^.N = 0,3^.2390 = 717 k N,
Bu halda:
.

Gərginliklər, hansılar pazlara 30% daxili təzyiqin təsirindən yaranırlar, həm də boruların ağırlığından aşağıdakı kimi hesablanırlar:

,
,
= -43.6 MPa.
Ekvivalent gərginlik, həm də isə möhkəmlik ehtiyatı əmsalı 1-ci variant üzrə hesablanırlar.
,


.
Bu isə buraxıabilən həddlərdə yerləşmişdir.
3-cü variant üzrə hesabatlar, yaranmış gərginliklər bu düsturlarla təyin edilirlər:
,
,
_r = ₃ = -P_h= - 70 MPa.
Ekvivalent gərginlik həm də möhkəmlik ehtiyatı əmsalı 1-ci variant üzrə hesablanırlar:
,

245 mm olan boru kəmərinin çəkisi, G = 2728 kN.
Yuxarıda apardığımız aralıq kəmər başlığının hesabatına anoloji olaraq aşağı kəmər başlığı üçün uyğun gərginlikləri hesablayaq.
Birinci variant yükləmə üçün:

Pazla gövdənin toxunma səthi:
F_k = 2,094 188 100 = 39367 mm²
burada 188mm – pazla gövdənin toxunma səthinin orta hesabı radiusudur.
Orta xüsusi təzyiq:

Uyğun gərginlikləri hesablayaq:


_r = ₃ = -q_or = - 83 MPa.
Nəhayət
,
Möhkəmliyin ehtiyat əmsalı:

Yüklənmənin 2ci variantı üçün qəbul etdik ki, pazlara oxboyu güvvənin 30 %-ə qədəri düşür:
N = 0,3^.N = 0,3^. 3259 = 978 kN.
Onda

Daxili təzyiqin və pazlara düşən boruların ağırlığının 30% -nin təsirindən əmələ gələn gərginliklər belə hesab­la­nır:




=
Ekvivalent gərginlik və möhkəmliyin ehtiyyat əmsalı 1-ci variantdakı kimi hesablanır.
,

Metalın axma həddinə görə möhkəmliyin ehtiyat əmsalı hesablanır:

Yüklənmənin 3-cü variantında alarıq:
,
,
_r = ₃ = -P_h= - 35 MPa.
Ekvivalent gərginliyi təyin edək:
,
Möhkəmliyin ehtiyat əmsalı:



Nəticə
Bir qayda olaraq, qoruyucu kəmə­rin bir hissəsi sementlənir, onda pazlı asqı ancaq qoruyucu kəmərin sementlənməmiş hissəsinin çəkisindən yaranan qüvvəyə məruz qalır. Müəyyən temperatur rejimində quyu­da elə şərait yarana bilər ki, qoruyucu kəmərin tempe­ratur­dan genişlənməsi nəticəsində əlavə gərginlik yaransın. Kəmərin aşağı hissəsi sementləndikdə, quyuda maksimal temperatur sahəsində sement daşının keyfiyyətinin pis olmasına görə, boru kəməri­nin kəmər başlığında lazımi qə­dər bərkidil­mə­məsi zamanı temperaturdan genişlənmə nəti­cəsində borular uzanır və kəmər başlığını və onun üzərində quraşdırılmış digər avadanlıqları yuxarı qaldırlar.