Технический комитет по стандартизации
«Трубопроводная арматура и сильфоны» (ТК 259)
Закрытое акционерное общество
«Научно-производственная фирма
«Центральное конструкторское бюро арматуростроения»
ЦКБА
СТ ЦКБА 086-2010
Арматура трубопроводная
ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ И ХАРАКТЕРИСТИКИ
ДЛЯ СИЛОВЫХ РАСЧЁТОВ АРМАТУРЫ
Санкт-Петербург
2010
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Закрытым акционерным обществом «Научно-производственная фирма «Центральное конструкторское бюро арматуростроения» (ЗАО «НПФ «ЦКБА»).
2 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом от 27.05.2010 г. № 27
3 СОГЛАСОВАН: Техническим комитетом по стандартизации «Трубопроводная арматура и сильфоны» (ТК 259).
4 ПЕРЕИЗДАНИЕ на основе РМ 3-62 «Руководящий технический материал. Приложение к силовым расчётам запорной арматуры» за исключением учёта современных требований к оформлению, современных нормативных ссылок и использования системы единиц измерения СИ.
5 Взамен РМ 3-62.
СОДЕРЖАНИЕ
4 Расчёт усилий, необходимых для уплотнения затвора арматуры.. 2 6 Условное плечо крутящего момента в трапецеидальной резьбе. 13 |
СТАНДАРТ ЦКБА
Арматура трубопроводная
ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ И ХАРАКТЕРИСТИКИ
ДЛЯ СИЛОВЫХ РАСЧЁТОВ АРМАТУРЫ
Дата введения 01.07.2010
Настоящий стандарт распространяется на запорную арматуру, предназначенную для перекрытия потока рабочей среды с определённой герметичностью, и устанавливает технические данные и характеристики для силовых расчётов арматуры.
В настоящем стандарте использованы следующие нормативные документы:
ГОСТ 24737-81 Резьба трапецеидальная однозаходная. Основные размеры
ГОСТ 27674-88 Трение, изнашивание и смазка. Термины и определения
СТ ЦКБА 002-2003 Арматура трубопроводная. Задвижки. Методика силового расчёта
СТ ЦКБА 037-2006 Арматура трубопроводная. Узлы сальниковые. Конструкция, основные размеры и технические требования
СТ ЦКБА 057-2008 Арматура трубопроводная. Коэффициенты трения в узлах арматуры
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
В настоящем стандарте применены следующие термины по ГОСТ 27674 с соответствующими определениями:
3.1 коэффициент трения: Отношение силы трения двух тел к нормальной силе, прижимающей эти тела друг к другу.
3.2 сила трения: Сила сопротивления при относительном перемещении одного тела по поверхности другого под давлением внешней силы, тангенциально направленная к общей границе между этими телами.
3.3 трение движения: Трение двух тел, находящихся в движении относительно друг друга.
3.4 трение без смазочного материала (сухое трение): Трение двух тел при отсутствии на поверхности трения введённого смазочного материала любого вида.
3.5 трение со смазочным материалом: Трение двух тел при наличии на поверхности трения введённого смазочного материала любого вида.
4.1 Определение усилий, необходимых для уплотнения затвора арматуры:
а) при удельных давлениях qy, отнесённых к единице поверхности, усилие уплотнения определяется по формуле (1):
Qy = qy ∙ f ∙ n1, (H) (1)
где f - площадь уплотнительной поверхности, (мм2),
для круглых колец:
б) при удельных давлениях qy, отнесённых к единице длины, усилие уплотнения определяется по формуле (2):
Qy = qy ∙ L ∙ n1, (H), (2)
где L - длина линии уплотнения, (мм),
для уплотнения при b ≠ 0
для уплотнения при b = 0 (ножевое уплотнение)
qy = m ∙ q'y, (Н/мм),
где m - коэффициент, учитывающий влияние среды (см. таблицу 1);
Р - давление среды, МПа;
с и к - коэффициенты, зависящие от материала уплотнения (см. таблицу 2);
b - ширина уплотнения, (мм);
q'y - удельное давление, зависящее от материала уплотнения, (см. таблицу 3);
n1 - коэффициент, учитывающий угол наклона и трение (см. таблицу 6), для плоского уплотнения n1 = 1 (β = 90o).
Таблица 1 - Коэффициент m, учитывающий влияние среды
m |
|
Жидкая среда |
1,0 |
Воздух, пар и др. газы |
1,5 |
Водород, гелий, керосин, бензин |
2,0 |
Таблица 2 - Коэффициенты с и к
с |
к |
|
Сталь и твёрдые сплавы |
35 |
1,0 |
Чугун, бронза, латунь |
30 |
1,0 |
Алюминий и его сплавы, текстолит, фторопласт, полиэтилен, эбонит, винипласт, сополимер твёрдый |
18 |
0,9 |
Кожа, резина средней твёрдости, пластикат, сополимер мягкий |
4 |
0,6 |
Таблица 3 - Удельные давления q'y, отнесённые к единице длины
q'у, (Н/мм) |
|
Резина мягкая, сополимер мягкий |
5 |
Резина средней твёрдости, пластикат, кожа, свинец |
8 |
Эбонит, фторопласт, текстолит, полиэтилен, винипласт, сополимер твёрдый |
15 |
Алюминий, медь, баббит, латунь мягкая |
20 |
Латунь, твёрдая бронза, чугун |
25 |
Сталь и твёрдые сплавы |
30 |
Примечания 1 При уплотнительных кольцах, изготовленных из разных материалов, величина qy (или q'у) принимается по наиболее мягкому материалу. 2 В отдельных технически обоснованных случаях допускается снижение удельных давлений по сравнению с приведёнными. |
4.2 Расчёт усилий, необходимых для уплотнения
4.2.1 Плоское уплотнение с шириной уплотнения b ≠ 0
4.2.1.1 Конструкция плоского уплотнения с шириной уплотнения b ≠ 0 (контакт по поверхности) приведена на рисунке 1.
Рисунок 1 - Плоское уплотнение с шириной уплотнения b ≠ 0
4.2.1.2 Усилие Qy, необходимое для уплотнения, определяется по формулам (3) и (4):
Qy = qy ∙ f1, (H) (3)
где qy - отнесено к единице поверхности,
f = π ∙ Dcр ∙ b, (мм2),
где Dcp = 0,5 ∙ (D1 + D2) (мм),
b = 0,5(D2 - D1) (мм)
Р - рабочее давление, МПа;
b - ширина уплотнения (см. рисунок 1).
Qy = qу ∙ L, (Н), (4)
где qy - отнесено к единице длины,
L = π ∙ Dcp (мм).
4.2.2 Плоское уплотнение с шириной уплотнения b = 0
4.2.2.1 Конструкция плоского уплотнения с шириной уплотнения b = 0 (ножевое, контакт по линии) приведена на рисунке 2
Рисунок 2 - Плоское уплотнение с шириной уплотнения b = 0
4.2.2.2 Усилие Qy, необходимое для уплотнения, определяется по формуле (5):
Qy = qy ∙ L, (H) (5)
где qy - отнесено к единице длины,
m - см. таблицу 1;
- см. таблицу 3;
L = π ∙ D, (мм).
4.2.3 Диафрагмовое уплотнение
4.2.3.1 Конструкция диафрагмового уплотнения приведена на рисунке 3
Рисунок 3 - Диафрагмовое уплотнение
4.2.3.2 Усилие Qy, необходимое для уплотнения, определяется по формуле (6):
Qy = qy ∙ f, (H) (6)
где qy - удельное давление, отнесённое к единице поверхности (см. таблицу 4);
где D - диаметр мембраны по месту заделки;
h = 0,5(a - b).
Таблица 4 - Удельное давление, отнесённое к единице поверхности
qy, МПа |
|
Резина, пластикат, сополимер мягкий |
От 1,5 до 2,0 |
Полиэтилен, фторопласт, сополимер твёрдый |
От 4,0 до 5,0 |
Примечание - значения qy приняты ориентировочно до получения экспериментальных данных. |
4.2.4 Конусное уплотнение с шириной уплотнения b ≠ 0
4.2.4.1 Конструкция конусного уплотнения с шириной уплотнения b ≠ 0 приведена на рисунке 4
Рисунок 4 - Конусное уплотнение с шириной уплотнения b ≠ 0
4.2.4.2 Усилие Qy, необходимое для уплотнения, определяется по формуле (7):
где:
1) - усилие, необходимое для уплотнения:
- при контакте по поверхности
a) qy отнесено к единице поверхности,
m, с, и к - коэффициенты (см. таблицы 1 и 2);
Р - рабочее давление, МПа;
b - ширина уплотнения, мм,
fn - площадь проекции уплотнения (площадь кольца),
fn = π ∙ Dcp ∙ b1, (мм2);
Dcp = D1 + b1 = D1 + а ∙ tgβ (мм);
b1 - проекция ширины уплотнения,
b1 = a ∙ tgβ;
f - площадь уплотнительной поверхности (боковая поверхность усечённого конуса),
n и n1 - коэффициенты, учитывающие угол наклона β и трение в уплотнении,
(см. таблицу 5);
n1 = sinβ + µ cosβ, (см. таблицу 6);
µ - коэффициент трения в уплотнении, µ = 0,3.
Таблица 5 - Коэффициент n, учитывающий угол наклона β и трение в уплотнении
Коэффициент n для угла наклона β |
|||
30° |
45° |
60° |
90° |
1,5 |
1,3 |
1,2 |
1,0 |
Таблица 6 - Коэффициент n1, учитывающий угол наклона β и трение в уплотнении
Коэффициент n1 для угла наклона β |
|||
30° |
45° |
60° |
90° |
0,75 |
0,90 |
1,02 |
1,00 |
- при контакте по линии
б) qу отнесено к единице длины,
L = π ∙ Dcp, (мм)
2) - усилие, необходимое для уплотнения, при контакте по линии,
где qy - отнесено к единице длины;
- см. таблицу 3.
4.2.5 Конусное уплотнение с шириной уплотнения b = 0
4.2.5.1 Конструкция конусного уплотнения с шириной уплотнения b = 0 (ножевое, контакт по линии) приведена на рисунке 5
Рисунок 5 - Конусное уплотнение с шириной уплотнения b = 0
4.2.5.2 Усилие Qy, необходимое для уплотнения, определяется по формуле:
Qy = qy ∙ L ∙ n1, (H) (8)
где qу отнесено к единице длины;
m - см. таблицу 1;
- см. таблицу 3;
L = π ∙ D, (мм);
n1 - см. таблицу 6.
4.2.5.3 Предельно допустимые удельные давления qп на уплотнительных кольцах арматуры приведены в таблице 7)
Таблица 7 - Предельно допустимые удельные давления qп на уплотнительных кольцах арматуры
Марка |
Твёрдость |
qп, МПа, |
||
для |
||||
клапанов |
задвижек |
|||
Чугун серый |
СЧ 15-32 и др. |
170 - 220 НВ |
- |
30 |
Латунь |
ЛС59-1 ЛМцС58-2-2 Л62 |
70 - 90 НВ |
80 |
20 |
Латунь кремнистая |
ЛК80-3 |
100 НВ |
100 |
25 |
Бронза |
БрАЖМц10-3-1,5 БрАЖН10-4-4 |
120 - 220 НВ |
100 |
35 |
Сталь высоколегированная (нержавеющая, кислотостойкая, жаропрочная) |
12Х18Н9Т |
121 - 179 НВ |
150 |
15 |
10Х17Н13М2Т |
121 - 179 НВ |
|||
15Х18Н12СЧТЮ |
155 - 170 НВ |
|||
ЭИ943 |
135 - 185 НВ |
|||
20X13 |
33 - 42 HRC |
250 |
25 |
|
14Х17Н2 |
22 - 31 HRC |
|||
Сталь легированная |
38ХВФЮ 38ХМЮА |
Азотирование ≥ 600 HV |
300 |
80 |
Твёрдый сплав (наплавка) |
Стеллит ВЗК ЦН-6 |
≥ 40 HRC 28 - 32 HRC |
800 |
80 |
Боббит (наплавка) |
Б16 |
30 НВ |
- |
|
Неметаллические материалы |
Резина 2P-II Пластикат полихлорвинил |
5 |
- |
|
Примечания 1 В конструкциях вентилей, где имеется скольжение уплотнительных поверхностей относительно друг друга, следует принимать qп такие же, как для задвижек. 2 Для резины в замке можно допустить qп = 20 МПа. 3 Для конусных уплотнений величина qп может быть доведена до 1,5 ∙ σт. |
4.2.5.4 Предельно допустимые удельные давления qп на уплотнительных кольцах арматуры для различных материалов могут уточняться в соответствии с СТ ЦКБА 068.
4.2.6 Сальниковое уплотнение
4.2.6.1 Конструкция сальникового уплотнения приведена на рисунке 6
Рисунок 6 - Сальниковое уплотнение
4.2.6.2 Усилие Qc, необходимое для затяга сальника определяется по формуле (9):
Qc = Рс ∙ f, (Н) (9)
где Рс - удельное давление в сальниковой набивке, (МПа),
Рс = φ ∙ Рр;
φ - коэффициент, зависящий от отношения см. таблицу 8;
s = 0,5 ∙ (Dн - dс);
Рр - рабочее давление среды, МПа;
f - площадь кольца сальниковой набивки, мм2,
4.2.6.3 Сила трения Тс, в сальнике определяется по формуле по формуле (10):
Тс = ψ ∙ dc ∙ s ∙ Рр, (Н) (10)
где ψ - коэффициент, зависящий от отношения см. таблицу 8
Таблица 8 - Значения коэффициентов φ и ψ для пеньковых и асбестовых набивок
Рабочее давление, Рр, МПа |
Коэффициенты φ и ψ, при |
|||||||||
|
3,0 |
3,5 |
4,0 |
4,5 |
5,0 |
5,5 |
6,0 |
6,5 |
7,0 и более |
|
До 2,5 включительно |
φ |
2,13 |
2,28 |
2,45 |
2,63 |
2,82 |
3,02 |
3,25 |
3,47 |
3,72 |
ψ |
1,14 |
1,39 |
1,65 |
1,94 |
2,22 |
2,55 |
2,90 |
3,26 |
3,65 |
|
2,6 - 6,3 |
φ |
1,89 |
1,98 |
2,09 |
2,20 |
2,31 |
2,42 |
2,55 |
2,68 |
2,82 |
ψ |
0,77 |
0,92 |
1,08 |
1,25 |
1,43 |
1,61 |
1,80 |
2,00 |
2,24 |
|
6,4 - 15,9 |
φ |
1,73 |
1,80 |
1,86 |
1,93 |
2,01 |
2,08 |
2,15 |
2,23 |
2,31 |
ψ |
0,53 |
0,62 |
0,73 |
0,84 |
0,95 |
1,06 |
1,19 |
1,30 |
1,43 |
|
16,0 - 34,9 |
φ |
1,59 |
1,63 |
1,67 |
1,70 |
1,73 |
1,77 |
1,81 |
1,85 |
1,89 |
ψ |
0,31 |
0,35 |
0,42 |
0,46 |
0,53 |
0,59 |
0,66 |
0,70 |
0,77 |
|
35,0 - 50,0 |
φ |
1,52 |
1,54 |
1,56 |
1,58 |
1,60 |
1,62 |
1,64 |
1,66 |
1,68 |
ψ |
0,18 |
0,22 |
0,26 |
0,29 |
0,31 |
0,35 |
0,37 |
0,41 |
0,44 |
|
Примечание - При Рс ≥ 50,0 МПа принимать φ = 1,4, ψ = 0,4. |
4.2.6.4 При применении других марок набивок в сальнике и рабочих сред значения величины коэффициентов, принимаемых при расчёте арматуры, могут дополниться в соответствии с СТ ЦКБА 002, СТП ЦКБА 037 или по результатам испытаний.
5.1 Значения коэффициентов трения в резьбе и бурте при наличии смазки приведены в таблицах 9 и 10.
Таблица 9 - Коэффициенты трения (µ) в резьбе со смазкой
Коэффициент трения µ, при температуре, t, °C |
||||
Шпиндель |
Втулка |
от 20 до 100 |
св. 100 до 200 |
св. 200 до 300 |
10Х18Н9Т; 40Х; 14Х17Н2 |
БрАЖМц10-3-1,5; БрАЖН11-6-6 |
0,17 |
0,2 |
0,25 |
Ст. 5; 20X13 |
ЛМцС58-2-2 |
|||
10Х18Н9Т |
ЖЧ-2 |
|||
Сталь |
Сталь |
0,25 |
- |
- |
Сталь |
Древесно-слоистый пластик (ДСП) |
0,12 |
- |
- |
Таблица 10 - Коэффициенты трения (µб) в бурте со смазкой
Коэффициент трения µб, при температуре, t, °C |
|||
Бурт |
Опора |
от 20 до 100 |
св. 100 до 200 |
10Х18Н9Т; 40Х; 14X17Н2 |
БрАЖМц10-3-1,5; БрАЖН11-6-6 |
0,2 |
0,22 |
35 |
ЛС59-1; ЛМЦС58-2-2 |
||
10X18Н9Т 20X13 |
ЖЧ-1 |
||
Сталь |
Сталь |
0,3 |
- |
Латунь |
Чугун |
0,2 |
- |
5.2 Значения коэффициентов трения в резьбе и бурте при отсутствии смазки приведены в таблицах 11 и 12.
Таблица 11 - Справочные данные по коэффициентам трения в резьбе без смазки (по отчётам ЛЭТИ)
Коэффициент трения µ, при температуре, t °C |
||||
Шпиндель |
Втулка |
от 20 до 100 |
св. 100 до 200 |
св. 200 до 300 |
10Х18Н9Т |
БрАЖМц10-3-1,5 |
0,20 - 0,30 |
0,30 - 0,35 |
0,35 - 0,45 |
40Х |
БрАЖМц10-3-1,5 |
|||
40Х |
БрАЖН11-6-6 |
|||
10Х18Н9Т |
ЖЧ-2 |
- |
||
Ст5 |
ЛМцС58-2-2 |
- |
||
20X13 |
ЛМцС58-2-2 |
0,25 - 0,35 |
0,35 - 0,45 |
- |
10Х18Н9Т |
БрАЖН11-6-6 |
0,48 |
||
14Х17Н2 |
БрАЖМц10-3-1,5 |
0,20 - 0,30 |
0,30 - 0,45 |
|
14Х17Н2 |
БрАЖН11-6-6 |
Таблица 12 - Справочные данные по коэффициентам трения в бурте без смазки (по отчётам ЛЭТИ)
Коэффициент трения µб при температуре, t °C |
|||||
Бурт |
Опора |
20 |
100 |
200 |
300 |
10Х18Н9Т |
БрАЖМц10-3-1,5 |
0,23 |
0,26 |
0,40 - 0,60 |
0,60 - 0,90 |
40Х |
БрАЖМц10-3-1,5 |
0,23 |
0,24 |
0,30 - 0,40 |
0,80 - 1,30 |
14Х17Н2 |
БрАЖМц10-3-1,5 |
0,23 - 0,32 |
0,32 - 0,60 |
0,65 - 0,80 |
|
20X13 |
ЖЧ-1 |
0,21 - 0,24 |
0,24 - 0,35 |
0,35 - 0,55 |
0,55 - 0,78 |
10Х18Н9Т |
БрАЖН11-6-6 |
0,25 |
0,26 |
0,38 |
0,50 |
40Х |
БрАЖН11-6-6 |
0,24 |
0,32 |
0,50 |
|
14Х17Н2 |
БрАЖН11-6-6 |
0,25 |
0,25 - 0,30 |
0,33 - 0,40 |
0,40 - 0,50 |
35 |
ЛС59-1 |
0,22 - 0,27 |
0,36 - 0,40 |
0,40 - 0,50 |
0,50 |
35 |
ЛМцС58-2-2 |
0,22 - 0,28 |
0,29 - 0,37 |
0,37 - 0,54 |
5.3 Если резьба находится в среде, температура резьбы принимается равной температуре среды.
5.4 Если резьба находится в среде, которая является смазывающей (маслянистые среды), то коэффициенты трения принимаются по таблице 9; если же среда, не смазывающая - по таблице 11.
5.5 Значения коэффициентов трения в уплотнительных кольцах клапанов (при наличии скольжения уплотнительных поверхностей относительно друг друга) приведены в таблице 13.
Таблица 13 - Коэффициент трения в уплотнительных кольцах клапанов
Коэффициент трения µ |
|
Сталь по стали |
0,3 |
Сталь по бронзе |
0,2 |
Примечание - При наличии скольжения уплотнительных поверхностей относительно друг друга. |
5.6 Значение коэффициента трения в шаровой опоре типа шпиндель-золотник для стали, µш = 0,3.
5.7 Значение коэффициента трения в уплотнительных кольцах задвижек приведены в таблице 14.
Таблица 14 - Коэффициенты трения в уплотнительных кольцах задвижек
Коэффициент трения µк |
|
Латунь, чугун, бронза |
0,25 |
Стали, кроме 10Х18Н9Т, и твёрдые сплавы |
0,30 |
10Х18Н9Т |
0,35 |
5.8 Значение коэффициента трения между клином и диском в параллельной задвижке, µN = 0,35.
5.9 Коэффициенты трения в кранах
5.9.1 Значения коэффициентов трения пробки о корпус приведены в таблице 15.
Таблица 15 - Коэффициенты трения пробки о корпус
Коэффициент трения, µ |
||
со смазкой |
без смазки |
|
Латунь, чугун, бронза |
0,10 |
0,20 |
Фторопласт-4 |
- |
0,05 |
5.9.2 Значение коэффициента трения шайбы о пробку и шайбы о корпус, µш = µ.
5.10 Коэффициенты трения в сальниковом уплотнении
5.10.1 Для пеньковых и асбестовых набивок значения коэффициентов трения в зависимости от рабочего давления среды приведены в таблице 16.
Таблица 16 - Коэффициенты трения в сальниковом уплотнении
Коэффициент трения, µ, при рабочем давлении Рр, МПа |
||||
До 2,5 включительно |
2,6 - 6,3 |
6,4 - 15,9 |
16,0 - 34,9 |
35,0 - 50,0 |
0,1 |
0,07 |
0,05 |
0,03 |
0,02 |
5.11 Значения коэффициентов трения в манжетах приведены в таблице 17.
Таблица 17 - Коэффициенты трения в манжетах
Коэффициент трения µ |
|||
со смазкой |
без смазки |
||
среда - жидкость |
среда - воздух |
||
Резина |
0,20 |
0,30 |
0,40 |
Фторопласт-4 |
0,05 |
0,10 |
|
Пластикат полихлорвиниловый |
0,10 |
0,20 |
|
Примечание - При обильной смазке, а также в случае, если средой является масло, коэффициент трения может быть снижен на 50 %. |
5.12 Значения коэффициентов трения в шпонке приведены в таблице 18.
Таблица 18 - Коэффициенты трения в шпонке
Коэффициент трения µ |
|
Сталь по бронзе |
0,20 |
Сталь по стали, кроме 10Х18Н9Т |
0,30 |
10Х18Н9Т |
0,40 |
5.13 Коэффициенты трения в передачах
5.13.1 Значения коэффициентов трения для подшипников скольжения (для металлов):
- при наличии смазки µ = 0,10;
- без смазки µ = 0,20.
5.13.2 Значения коэффициентов трения для подшипников качения:
- для шарикоподшипников µ = 0,01;
- для роликоподшипников µ = 0,02.
5.13.3 Значения коэффициентов трения для зубчатой пары (для механически обработанных зубьев):
- при наличии смазки µ = 0,10 - 0,15;
- без смазки µ = 0,20 - 0,30.
5.13.4 Значения коэффициентов трения для червячной пары:
а) стальной червяк - бронзовое колесо (со смазкой):
- µ = 0,10 при v ≤ 1,0 м/с;
- µ = 0,05 при v = (1,0 - 2,0) м/с;
- µ = 0,03 при v > 2,0 м/с;
- v - окружная скорость червяка;
б) чугунный червяк - чугунное колесо (со смазкой):
- µ = 0,15;
в) стальной червяк- колесо ДСП:
- µ = 0,05.
5.13.5 Коэффициенты трения для карданной пары (шарнирная муфта).
5.13.5.1 Значение коэффициента трения оси о вилку - для стали µ = 0,3.
Примечания
1 Значения коэффициентов трения, приведённые в 5.13.1 - 5.13.5, являются коэффициентами трения движения; коэффициенты трения покоя следует принимать на 30 % выше.
2 Значения коэффициентов трения без смазки приводятся в качестве справочных.
В каждом отдельном случае необходимо принимать значения коэффициентов трения без смазки с учётом конкретных условий эксплуатации.
5.14 Значения коэффициентов трения металлов по металлам приведены в таблице 19.
Таблица 19 - Коэффициенты трения металлов по металлам
Коэффициенты трения для материалов |
||||||||||
Твёрдая сталь |
Мягкая сталь |
Платина |
Никель |
Медь |
Латунь |
Алюминий |
Стекло |
Олово |
Свинец |
|
Твёрдая сталь |
0,39 |
|||||||||
Мягкая сталь |
0,41 |
0,41 |
||||||||
Платина |
0,40 |
0,43 |
0,45 |
|||||||
Никель |
0,43 |
0,43 |
0,39 |
0,39 |
||||||
Медь |
0,55 |
0,53 |
0,50 |
0,56 |
0,60 |
|||||
Латунь |
0,54 |
0,51 |
0,56 |
0,50 |
0,62 |
0,63 |
||||
Алюминий |
0,65 |
0,61 |
0,80 |
0,75 |
0,70 |
0,71 |
0,94 |
|||
Стекло |
0,61 |
0,72 |
0,57 |
0,78 |
0,68 |
0,87 |
0,85 |
0,94 |
||
Олово |
0,79 |
0,77 |
0,86 |
0,90 |
0,83 |
0,75 |
0,91 |
0,94 |
1,11 |
|
Свинец |
1,96 |
1,93 |
2,07 |
2,15 |
1,95 |
2,11 |
2,00 |
2,40 |
2,20 |
3,30 |
5.15 Значения коэффициентов трения пластмасс по стали:
а) полиэтилен:
- сухое трение µ = 0,11;
- со смазкой µ = 0,03;
б) фторопласт-4:
- сухое трение µ = 0,05;
- со смазкой µ = 0,02;
в) при трении о нержавеющую сталь в воде:
- µ = 0,05.
Примечание - Приведённый выше перечень коэффициентов трения, принимаемых при расчёте арматуры, может дополняться в соответствии с СТ ЦКБА 057.
6.1 Условное плечо Lp, крутящего момента в трапецеидальной резьбе шпинделя при закрытии, определяется по формуле (11):
Для шпинделей с нормальной и мелкой одноходовой и нормальной двухходовой трапецеидальной резьбой (ГОСТ 24737) условное плечо приведено в таблице 20.
Исходные данные:
dср - средний диаметр резьбы;
d0 - наружный диаметр резьбы;
t0 - ход резьбы;
t0 = t ∙ z;
t - шаг;
z - число заходов;
α - угол подъёма в резьбе;
ρ - угол трения в резьбе;
µ - коэффициент трения в резьбе;
Таблица 20 - Условное плечо крутящего момента в резьбе
d0, мм |
Резьба |
Условное плечо крутящего момента в резьбе, мм, для коэффициента трения, µ, и угла трения, ρ, в резьбе |
||||||
t0, мм |
dср, мм |
α |
µ = 0,15; ρ = 8°32' |
µ = 0,17; ρ = 9°39' |
µ = 0,20; ρ = 11°19' |
µ = 0,25; ρ = 14°02' |
µ = 0,30; ρ = 6°42' |
|
10 |
2 |
9,0 |
4°03' |
1,00 |
1,10 |
1,24 |
1,46 |
1,71 |
3 |
8,5 |
6°25' |
1,13 |
1,22 |
1,36 |
1,59 |
1,81 |
|
6 |
8,5 |
12°42' |
1,65 |
1,74 |
1,90 |
2,14 |
2,39 |
|
12 |
2 |
11,0 |
3°19' |
1,15 |
1,26 |
1,43 |
1,72 |
2,00 |
3 |
10,5 |
5°12' |
1,28 |
1,39 |
1,56 |
1,83 |
2,11 |
|
6 |
10,5 |
10°19' |
1,79 |
1,91 |
2,08 |
2,38 |
2,67 |
|
14 |
2 |
13,0 |
2°48' |
1,30 |
1,44 |
1,630 |
1,96 |
2,30 |
3 |
12,5 |
4°22' |
1,43 |
1,56 |
1,760 |
2,08 |
2,41 |
|
6 |
12,5 |
8°42' |
1,94 |
2,07 |
2,28 |
2,62 |
2,96 |
|
16 |
2 |
15,0 |
2°26' |
1,45 |
1,61 |
1,84 |
2,22 |
2,60 |
4 |
14,0 |
5°12' |
1,71 |
1,85 |
2,08 |
2,44 |
2,82 |
|
8 |
14,0 |
10°19' |
2,40 |
2,54 |
2,78 |
3,16 |
3,56 |
|
18 |
2 |
17,0 |
2°09' |
1,60 |
1,78 |
2,03 |
2,46 |
2,90 |
4 |
16,0 |
4°32' |
1,86 |
2,03 |
2,27 |
2,69 |
3,11 |
|
8 |
16,0 |
9°03' |
2,54 |
2,71 |
2,97 |
3,42 |
3,86 |
|
20 |
2 |
19,0 |
1°55' |
1,75 |
1,95 |
2,23 |
2,72 |
3,20 |
4 |
18,0 |
4°03' |
2,01 |
2,19 |
2,47 |
2,94 |
3,41 |
|
8 |
18,0 |
8°03' |
2,69 |
2,87 |
3,16 |
3,65 |
4,15 |
|
22 |
2 |
21,0 |
1°45' |
1,90 |
2,12 |
2,440 |
2,97 |
3,50 |
5 |
19,5 |
4°39' |
2,29 |
2,49 |
2,79 |
3,30 |
3,81 |
|
10 |
19,5 |
9°15' |
3,12 |
3,34 |
3,66 |
4,20 |
4,75 |
|
24 |
2 |
23,0 |
1°35' |
2,05 |
2,27 |
2,63 |
3,21 |
3,80 |
5 |
21,5 |
4°14' |
2,44 |
2,66 |
2,99 |
3,55 |
4,10 |
|
10 |
21,5 |
8°25' |
3,28 |
3,50 |
3,86 |
4,44 |
5,04 |
|
26 |
2 |
25,0 |
1°28' |
2,20 |
2,46 |
2,84 |
3,46 |
4,10 |
5 |
23,5 |
3°53' |
2,59 |
2,83 |
3,19 |
3,80 |
4,40 |
|
10 |
23,5 |
7°42' |
3,42 |
3,67 |
4,04 |
4,60 |
5,33 |
|
28 |
2 |
27,0 |
1°21' |
2,35 |
2,62 |
3,04 |
3,71 |
4,40 |
5 |
25,5 |
3°34' |
2,74 |
3,00 |
3,39 |
4,05 |
4,70 |
|
10 |
25,5 |
7°07' |
3,57 |
3,84 |
4,25 |
4,93 |
5,63 |
|
30 |
3 |
28,5 |
1°55' |
2,63 |
2,92 |
3,35 |
4,07 |
4,80 |
6 |
27,0 |
4°02' |
3,01 |
3,28 |
3,71 |
4,41 |
5,11 |
|
12 |
27,0 |
8°03' |
4,02 |
4,30 |
4,75 |
5,49 |
6,21 |
|
32 |
3 |
30,5 |
1°48' |
2,79 |
3,09 |
3,55 |
4,34 |
5,10 |
6 |
29,0 |
3°46' |
3,16 |
3,47 |
3,92 |
4,65 |
5,41 |
|
12 |
29,0 |
7°30' |
4,16 |
4,48 |
4,95 |
5,72 |
6,51 |
|
34 |
3 |
32,5 |
1°41' |
2,93 |
3,25 |
3,75 |
4,56 |
5,40 |
6 |
31,0 |
3°31' |
3,30 |
3,62 |
4,10 |
4,90 |
5,70 |
|
12 |
31,0 |
7°00' |
4,30 |
4,64 |
5,14 |
5,96 |
6,80 |
|
36 |
3 |
34,5 |
1°36' |
3,08 |
3,43 |
3,95 |
4,82 |
5,70 |
6 |
33,0 |
3°19' |
3,46 |
3,80 |
4,31 |
5,15 |
6,00 |
|
12 |
33,0 |
6°36' |
4,45 |
4,81 |
5,32 |
6,20 |
7,11 |
|
38 |
3 |
36,5 |
1°30' |
3,24 |
3,60 |
4,14 |
5,07 |
6,00 |
6 |
35,0 |
3°07' |
3,60 |
3,97 |
4,50 |
5,40 |
6,30 |
|
12 |
35,0 |
6°14' |
4,61 |
5,00 |
5,53 |
6,45 |
7,40 |
|
40 |
3 |
38,5 |
1°25' |
3,38 |
3,77 |
4,35 |
5,31 |
6,30 |
6 |
37,0 |
2°57' |
3,76 |
4,13 |
4,70 |
5,65 |
6,60 |
|
12 |
37,0 |
5°54' |
4,75 |
5,15 |
5,74 |
6,71 |
7,70 |
|
42 |
3 |
40,5 |
1°21' |
3,53 |
3,92 |
4,55 |
5,56 |
6,60 |
6 |
39,0 |
2°48' |
3,90 |
4,31 |
4,90 |
5,91 |
6,90 |
|
12 |
39,0 |
5°36' |
4,91 |
5,31 |
5,93 |
6,95 |
8,00 |
|
44 |
3 |
42,5 |
1°18' |
3,68 |
4,10 |
4,75 |
5,82 |
6,90 |
8 |
40,0 |
3°38' |
4,32 |
4,73 |
5,35 |
6,38 |
7,40 |
|
16 |
40,0 |
7°16' |
5,66 |
6,09 |
6,72 |
7,79 |
8,87 |
|
46 |
3 |
44,5 |
1°14' |
3,83 |
4,26 |
4,96 |
6,06 |
7,20 |
8 |
42,0 |
3°28' |
4,46 |
4,90 |
5,55 |
6,63 |
7,74 |
|
16 |
42,0 |
6°56' |
5,82 |
6,25 |
6,92 |
8,04 |
9,20 |
|
48 |
3 |
46,5 |
1°11' |
3,98 |
4,44 |
5,16 |
6,32 |
7,50 |
8 |
44,0 |
3°19' |
4,62 |
5,06 |
5,74 |
6,87 |
8,00 |
|
16 |
44,0 |
6°37' |
5,96 |
6,41 |
7,10 |
8,30 |
9,50 |
|
50 |
3 |
48,5 |
1°08' |
4,12 |
4,61 |
5,34 |
6,55 |
7,80 |
8 |
46,0 |
3°10' |
4,76 |
5,23 |
5,94 |
7,12 |
8,30 |
|
16 |
46,0 |
6°20' |
6,10 |
6,60 |
7,31 |
8,55 |
9,80 |
|
52 |
3 |
55,5 |
1°05' |
4,28 |
4,79 |
5,54 |
6,84 |
8,10 |
8 |
48,0 |
3°02' |
4,92 |
5,41 |
6,15 |
7,37 |
8,62 |
|
16 |
48,0 |
6°04' |
6,25 |
6,75 |
7,50 |
8,79 |
10,10 |
|
55 |
3 |
53,5 |
1°01' |
4,50 |
5,02 |
5,84 |
7,18 |
8,52 |
8 |
51,0 |
2°51' |
5,14 |
5,66 |
6,45 |
7,73 |
9,05 |
|
16 |
51,0 |
5°43' |
6,48 |
7,00 |
7,80 |
9,15 |
10,52 |
|
60 |
3 |
58,5 |
0°56' |
4,86 |
5,45 |
6,35 |
7,80 |
9,30 |
8 |
56,0 |
2°36' |
5,51 |
6,08 |
6,94 |
8,38 |
9,80 |
|
16 |
56,0 |
5°12' |
6,84 |
7,43 |
8,30 |
9,76 |
11,27 |
|
62 |
4 |
60,0 |
1°13' |
5,16 |
5,75 |
6,67 |
8,19 |
9,70 |
10 |
57,0 |
3°12' |
5,91 |
6,50 |
7,37 |
8,85 |
10,30 |
|
20 |
57,0 |
6°23' |
7,60 |
8,17 |
9,09 |
10,60 |
12,18 |
|
65 |
4 |
63,0 |
1°10' |
5,38 |
6,02 |
6,97 |
8,55 |
10,16 |
10 |
60,0 |
3°02' |
6,15 |
6,75 |
7,68 |
9,20 |
10,77 |
|
20 |
60,0 |
6°04' |
7,80 |
8,43 |
9,38 |
10,99 |
12,57 |
|
70 |
4 |
68,0 |
1°04' |
5,76 |
6,45 |
7,46 |
9,20 |
10,90 |
10 |
65,0 |
2°48' |
6,51 |
7,18 |
8,17 |
9,85 |
11,50 |
|
20 |
65,0 |
5°36' |
8,18 |
8,85 |
9,90 |
11,60 |
13,32 |
|
75 |
4 |
73,0 |
1°00' |
6,12 |
6,86 |
7,96 |
9,80 |
11,64 |
10 |
70,0 |
2°36' |
6,89 |
7,60 |
8,70 |
10,45 |
12,25 |
|
20 |
70,0 |
5°12' |
8,55 |
9,26 |
10,40 |
12,20 |
14,10 |
|
78 |
4 |
76,0 |
0°58' |
6,36 |
7,13 |
8,25 |
10,20 |
12,10 |
10 |
73,0 |
2°30' |
7,12 |
7,85 |
8,98 |
10,82 |
12,70 |
|
20 |
73,0 |
5°00' |
8,80 |
9,55 |
10,70 |
12,60 |
14,50 |
|
80 |
4 |
78,0 |
0°56' |
6,50 |
7,30 |
8,45 |
10,40 |
12,40 |
10 |
75,0 |
2°26' |
7,27 |
8,02 |
9,18 |
11,09 |
13,01 |
|
20 |
75,0 |
4°52' |
8,92 |
9,71 |
10,89 |
12,80 |
14,80 |
|
85 |
5 |
82,5 |
1°06' |
7,00 |
7,83 |
9,07 |
11,12 |
13,25 |
12 |
79,0 |
2°46' |
7,90 |
8,70 |
9,91 |
12,00 |
13,95 |
|
24 |
79,0 |
5°32' |
9,90 |
10,70 |
11,96 |
14,00 |
16,13 |
|
90 |
5 |
87,5 |
1°03' |
7,40 |
8,25 |
9,57 |
11,78 |
14,00 |
12 |
84,0 |
2°36' |
8,28 |
9,13 |
10,40 |
12,55 |
14,70 |
|
24 |
84,0 |
5°12' |
10,25 |
11,15 |
12,45 |
14,65 |
16,90 |
|
95 |
5 |
92,5 |
0°59' |
7,77 |
8,69 |
10,10 |
12,40 |
14,75 |
12 |
89,0 |
2°27' |
8,65 |
9,55 |
10,90 |
13,19 |
15,45 |
|
24 |
89,0 |
4°55' |
10,65 |
11,51 |
12,96 |
15,29 |
17,61 |
|
100 |
5 |
97,5 |
0°56' |
8,14 |
9,10 |
10,59 |
13,00 |
15,50 |
12 |
94,0 |
2°20' |
9,02 |
9,96 |
11,42 |
13,80 |
16,20 |
|
24 |
94,0 |
4°39' |
11,00 |
12,00 |
13,42 |
15,90 |
18,35 |
|
110 |
5 |
107,5 |
0°51' |
8,85 |
9,95 |
11,60 |
14,30 |
17,00 |
12 |
104,0 |
2°06' |
9,75 |
10,80 |
12,40 |
15,00 |
17,70 |
|
24 |
104,0 |
4°12' |
11,75 |
12,80 |
14,40 |
17,10 |
19,85 |
|
120 |
6 |
117,0 |
0°56' |
9,78 |
10,91 |
12,70 |
15,60 |
18,60 |
16 |
112,0 |
2°36' |
11,00 |
12,15 |
13,88 |
16,73 |
19,60 |
|
32 |
112,0 |
5°12' |
12,65 |
14,85 |
16,61 |
19,54 |
22,50 |
|
130 |
6 |
127,0 |
0°52' |
10,50 |
11,80 |
13,70 |
16,90 |
20,10 |
16 |
122,0 |
2°24' |
11,80 |
13,00 |
14,90 |
18,00 |
21,11 |
|
32 |
122,0 |
4°46' |
14,40 |
15,69 |
17,60 |
20,77 |
24,00 |
|
140 |
6 |
137,0 |
0°48' |
11,30 |
12,63 |
14,70 |
18,16 |
21,60 |
16 |
132,0 |
2°13' |
12,50 |
13,88 |
15,90 |
19,20 |
22,60 |
|
32 |
132,0 |
4°25' |
15,20 |
16,55 |
18,59 |
22,00 |
25,50 |
|
150 |
6 |
147,0 |
0°45' |
12,00 |
13,50 |
15,70 |
19,40 |
23,080 |
16 |
142,0 |
2°03' |
13,27 |
14,70 |
16,85 |
20,50 |
24,10 |
|
32 |
142,0 |
4°06' |
15,90 |
17,40 |
19,60 |
23,20 |
26,98 |
|
160 |
8 |
156,0 |
0°56' |
13,00 |
14,60 |
16,93 |
20,80 |
24,80 |
16 |
152,0 |
1°55' |
14,00 |
15,60 |
17,89 |
21,75 |
25,60 |
|
32 |
152,0 |
3°50' |
16,70 |
18,20 |
20,58 |
24,50 |
28,50 |
|
170 |
8 |
166,0 |
0°53' |
13,79 |
15,45 |
17,95 |
22,10 |
26,30 |
16 |
162,0 |
1°48' |
14,80 |
16,37 |
18,90 |
22,92 |
27,19 |
|
32 |
162,0 |
3°36' |
17,40 |
19,05 |
21,60 |
25,71 |
30,00 |
|
180 |
8 |
176,0 |
0°50' |
14,50 |
16,30 |
18,90 |
23,30 |
27,80 |
20 |
170,0 |
2°09' |
16,04 |
17,74 |
20,38 |
24,70 |
29,00 |
|
40 |
170,0 |
4°18' |
19,40 |
21,13 |
23,76 |
28,20 |
32,60 |
|
190 |
8 |
186,0 |
0°47' |
15,30 |
17,10 |
19,92 |
24,60 |
29,30 |
20 |
180,0 |
2°02' |
16,80 |
18,60 |
21,32 |
25,92 |
30,50 |
|
40 |
180,0 |
4°03' |
20,10 |
21,98 |
24,78 |
29,40 |
34,10 |
|
200 |
10 |
195,0 |
0°56' |
16,25 |
18,20 |
21,19 |
26,00 |
31,00 |
20 |
190,0 |
1°55' |
17,56 |
19,50 |
22,30 |
27,20 |
32,00 |
|
40 |
190,0 |
3°50' |
20,80 |
22,80 |
25,76 |
30,70 |
35,61 |
6.2 Условное плечо крутящего момента в трапецеидальной резьбе в начале открытия определяется по формуле (12):
Для шпинделей с нормальной и мелкой одноходовой и нормальной двухходовой трапецеидальной резьбой условное плечо () приведено в таблице 21:
Исходные данные:
dср - средний диаметр резьбы;
d0 - наружный диаметр резьбы;
t0 - ход резьбы,
t0 = t ∙ z;
t - шаг;
z - число заходов;
α - угол подъёма в резьбе;
ρ' - угол трения покоя в резьбе;
µ' - коэффициент трения покоя в резьбе;
µ' = 1,3µ
Таблица 21 - Условное плечо () крутящего момента в резьбе
d0, мм |
Резьба |
Условное плечо крутящего момента в резьбе, мм, для коэффициента трения, µ, и угла трения, ρ, в резьбе |
||||||
t0, мм |
dср, мм |
α |
µ' = 0,195 ρ' = 11°02' |
µ' = 0,221 ρ' = 12°28' |
µ' = 0,260 ρ' = 14°84' |
µ' = 0,325 ρ' = 18°00' |
µ' = 0,390 ρ' = 21°18' |
|
10 |
2 |
9,0 |
4°03' |
0,55 |
0,67 |
0,84 |
1,12 |
1,40 |
3 |
8,5 |
6°25' |
0,34 |
0,45 |
0,61 |
0,87 |
1,13 |
|
6 |
8,5 |
12°42' |
- |
- |
0,14 |
0,39 |
0,64 |
|
12 |
2 |
11,0 |
3°19' |
0,75 |
0,89 |
1,10 |
1,44 |
1,79 |
3 |
10,5 |
5°12' |
0,54 |
0,67 |
0,86 |
1,19 |
1,52 |
|
6 |
10,5 |
10°19' |
0,07 |
0,20 |
0,39 |
0,71 |
1,02 |
|
14 |
2 |
13,0 |
2°48' |
0,94 |
1,11 |
1,35 |
1,77 |
2,17 |
3 |
12,5 |
4°22' |
0,73 |
0,89 |
1,12 |
1,52 |
1,90 |
|
6 |
12,5 |
8°42' |
0,26 |
0,41 |
0,64 |
1,25 |
1,40 |
|
16 |
2 |
15,0 |
2°26' |
1,13 |
1,33 |
1,61 |
2,09 |
2,56 |
4 |
14,0 |
5°12' |
0,71 |
0,89 |
1,15 |
1,59 |
2,02 |
|
8 |
14,0 |
10°19' |
0,09 |
0,26 |
0,52 |
0,94 |
1,36 |
|
18 |
2 |
17,0 |
2°09' |
1,33 |
1,55 |
1,87 |
2,41 |
2,95 |
4 |
16,0 |
4°32' |
0,91 |
1,12 |
1,42 |
1,92 |
2,41 |
|
8 |
16,0 |
9°03' |
0,28 |
0,48 |
0,77 |
1,26 |
1,74 |
|
20 |
2 |
19,0 |
1°55' |
1,52 |
1,77 |
2,13 |
2,74 |
3,34 |
4 |
18,0 |
4°03' |
1,10 |
1,33 |
1,67 |
2,24 |
2,79 |
|
8 |
18,0 |
8°03' |
0,47 |
0,69 |
1,03 |
1,57 |
2,12 |
|
22 |
2 |
21,0 |
1°45' |
1,72 |
1,99 |
2,39 |
3,06 |
3,73 |
5 |
19,5 |
4°39' |
1,09 |
1,34 |
1,70 |
2,31 |
2,92 |
|
10 |
19,5 |
9°15' |
0,30 |
0,55 |
0,91 |
1,50 |
2,08 |
|
24 |
2 |
23,0 |
1°35' |
1,91 |
2,21 |
2,65 |
3,39 |
4,12 |
5 |
21,5 |
4°14' |
1,28 |
1,56 |
1,96 |
2,63 |
3,30 |
|
10 |
21,5 |
8°25' |
0,49 |
0,76 |
1,16 |
1,81 |
2,46 |
|
26 |
2 |
25,0 |
1°28' |
2,11 |
2,43 |
2,91 |
3,71 |
4,51 |
5 |
23,5 |
3°53' |
1,47 |
1,77 |
2,22 |
2,96 |
3,69 |
|
10 |
23,5 |
7°42' |
0,68 |
0,98 |
1,41 |
2,13 |
2,84 |
|
28 |
2 |
27,0 |
1°21' |
2,30 |
2,65 |
3,17 |
4,04 |
4,90 |
5 |
25,5 |
3°34' |
1,67 |
2,00 |
2,48 |
3,28 |
4,08 |
|
10 |
25,5 |
7°07' |
0,87 |
1,19 |
1,67 |
2,45 |
3,22 |
|
30 |
3 |
28,5 |
1°55' |
2,29 |
2,65 |
3,20 |
4,11 |
5,01 |
6 |
27,0 |
4°02' |
1,66 |
2,00 |
2,51 |
3,36 |
4,20 |
|
12 |
27,0 |
8°05' |
0,70 |
1,04 |
1,54 |
2,37 |
3,18 |
|
32 |
3 |
30,5 |
1°48' |
2,49 |
2,87 |
3,46 |
4,43 |
5,40 |
6 |
29,0 |
3°46' |
1,85 |
2,22 |
2,77 |
3,68 |
4,58 |
|
12 |
29,0 |
7°30' |
0,90 |
1,26 |
1,80 |
2,69 |
3,56 |
|
34 |
3 |
32,5 |
1°41' |
2,67 |
3,10 |
3,72 |
4,76 |
5,79 |
6 |
31,0 |
3°31' |
2,04 |
2,44 |
3,03 |
4,00 |
4,97 |
|
12 |
31,0 |
7°00' |
1,09 |
1,48 |
2,06 |
3,01 |
3,95 |
|
36 |
3 |
34,5 |
1°36' |
2,87 |
3,32 |
3,97 |
5,09 |
6,19 |
6 |
33,0 |
3°19' |
2,24 |
2,66 |
3,28 |
4,33 |
5,36 |
|
12 |
33,0 |
6°36' |
1,28 |
1,70 |
2,31 |
3,33 |
4,34 |
|
38 |
3 |
36,5 |
1°30' |
3,07 |
3,54 |
4,24 |
5,40 |
6,58 |
6 |
35,0 |
3°07' |
2,44 |
2,88 |
3,55 |
4,65 |
5,76 |
|
12 |
35,0 |
6°14' |
1,47 |
1,91 |
2,56 |
3,65 |
4,71 |
|
40 |
3 |
38,5 |
1°25' |
3,26 |
3,76 |
4,50 |
5,74 |
6,97 |
6 |
37,0 |
2°57' |
2,63 |
3,10 |
3,82 |
4,98 |
6,15 |
|
12 |
37,0 |
5°54' |
1,660 |
2,13 |
2,82 |
3,96 |
5,10 |
|
42 |
3 |
40,5 |
1°21' |
3,46 |
3,99 |
4,77 |
6,06 |
7,35 |
6 |
39,0 |
2°48' |
2,83 |
3,32 |
4,06 |
5,30 |
6,55 |
|
12 |
39,0 |
5°36' |
1,85 |
2,34 |
3,09 |
4,29 |
5,50 |
|
44 |
3 |
42,5 |
1°18' |
3,66 |
4,20 |
5,02 |
6,38 |
7,75 |
8 |
40,0 |
3°38' |
2,60 |
3,10 |
3,86 |
5,12 |
6,36 |
|
16 |
40,0 |
7°16' |
1,32 |
1,82 |
2,56 |
3,80 |
5,00 |
|
46 |
3 |
44,5 |
1°14' |
3,86 |
4,43 |
5,28 |
6,71 |
8,14 |
8 |
42,0 |
3°28' |
2,79 |
3,33 |
4,12 |
5,45 |
6,75 |
|
16 |
42,0 |
6°56' |
1,50 |
2,03 |
2,82 |
4,10 |
5,38 |
|
48 |
3 |
46,5 |
1°11' |
4,05 |
4,64 |
5,55 |
7,04 |
8,52 |
8 |
44,0 |
3°19' |
2,98 |
3,55 |
4,38 |
5,78 |
7,16 |
|
16 |
44,0 |
6°37' |
1,70 |
2,25 |
3,09 |
4,43 |
5,77 |
|
50 |
3 |
48,5 |
1°08' |
4,23 |
4,87 |
5,80 |
7,350 |
8,91 |
8 |
46,0 |
3°10' |
3,18 |
3,78 |
4,65 |
6,100 |
7,54 |
|
16 |
46,0 |
6°20' |
1,89 |
2,47 |
3,34 |
4,750 |
6,15 |
|
52 |
3 |
50,5 |
1°05' |
4,43 |
5,09 |
6,07 |
7,700 |
9,30 |
8 |
48,0 |
3°02' |
3,36 |
4,00 |
4,90 |
6,42 |
7,93 |
|
16 |
48,0 |
6°04' |
2,09 |
2,70 |
3,58 |
5,07 |
6,55 |
|
55 |
3 |
53,5 |
1°01' |
4,73 |
5,40 |
6,45 |
8,15 |
9,90 |
8 |
51,0 |
2°51' |
3,68 |
4,32 |
5,30 |
6,92 |
8,51 |
|
16 |
51,0 |
5°43' |
2,37 |
3,02 |
3,98 |
5,56 |
7,12 |
|
60 |
3 |
58,5 |
0°56' |
5,22 |
5,98 |
7,09 |
9,00 |
10,87 |
8 |
56,0 |
2°36' |
4,15 |
4,88 |
5,95 |
7,71 |
9,48 |
|
16 |
56,0 |
5°12' |
2,86 |
3,57 |
4,62 |
6,37 |
8,10 |
|
(62) |
4 |
60,0 |
1°13' |
5,20 |
5,98 |
7,12 |
9,07 |
11,00 |
10 |
57,0 |
3°12' |
3,94 |
4,65 |
5,73 |
7,53 |
9,33 |
|
20 |
57,0 |
6°23' |
2,31 |
3,05 |
4,11 |
5,88 |
7,59 |
|
65 |
4 |
63,0 |
1°10' |
5,49 |
6,30 |
7,50 |
9,52 |
11,58 |
10 |
60,0 |
3°02' |
4,22 |
4,99 |
6,13 |
8,02 |
9,91 |
|
20 |
60,0 |
6°04' |
2,61 |
3,36 |
4,47 |
6,34 |
8,17 |
|
70 |
4 |
68,0 |
1°04' |
5,97 |
6,85 |
8,17 |
10,35 |
12,51 |
10 |
65,0 |
2°48' |
4,72 |
5,53 |
6,77 |
8,85 |
10,90 |
|
20 |
65,0 |
5°36' |
3,09 |
3,93 |
5,15 |
7,15 |
9,15 |
|
75 |
4 |
73,0 |
1°00' |
6,47 |
7,40 |
8,81 |
11,17 |
13,50 |
10 |
70,0 |
2°36' |
5,19 |
. 6,09 |
7,42 |
9,64 |
11,85 |
|
20 |
70,0 |
5°12' |
3,56 |
4,46 |
5,77 |
7,95 |
10,10 |
|
(78) |
4 |
76,0 |
0°58' |
6,74 |
7,73 |
9,19 |
11,64 |
14,08 |
10 |
73,0 |
2°30 |
5,48 |
6,41 |
7,80 |
10,12 |
12,42 |
|
20 |
73,0 |
5°00' |
3,87 |
4,78 |
6,15 |
8,43 |
10,67 |
|
80 |
4 |
78,0 |
0°56' |
6,95 |
7,96 |
9,460 |
11,97 |
14,48 |
10 |
75,0 |
2°26' |
5,67 |
6,63 |
8,060 |
10,45 |
12,81 |
|
20 |
75,0 |
4°52' |
4,05 |
5,00 |
6,410 |
8,76 |
11,06 |
|
85 |
5 |
82,5 |
1°06' |
7,22 |
8,29 |
9,88 |
12,53 |
15,18 |
12 |
79,0 |
2°46' |
5,74 |
6,76 |
8,26 |
10,76 |
13,24 |
|
24 |
79,0 |
5°32' |
3,81 |
4,81 |
6,30 |
8,75 |
11,15 |
|
90 |
5 |
87,5 |
1°03' |
7,70 |
8,83 |
10,52 |
13,34 |
16,14 |
12 |
84,0 |
2°36' |
6,22 |
7,30 |
8,90 |
11,57 |
14,22 |
|
24 |
84,0 |
5°12' |
4,29 |
5,36 |
6,93 |
9,55 |
12,12 |
|
95 |
5 |
92,5 |
0°59' |
8,20 |
9,40 |
11,17 |
14,15 |
17,12 |
12 |
89,0 |
2°27' |
6,73 |
7,86 |
9,58 |
12,38 |
15,19 |
|
24 |
89,0 |
4°55' |
4,78 |
5,90 |
7,57 |
10,34 |
13,08 |
|
100 |
5 |
97,5 |
0°56' |
8,68 |
9,95 |
11,82 |
14,97 |
18,10 |
12 |
94,0 |
2°20' |
7,19 |
8,43 |
10,19 |
13,18 |
16,15 |
|
24 |
94,0 |
4°39' |
5,27 |
6,45 |
8,22 |
11,15 |
14,06 |
|
110 |
5 |
107,5 |
0°51' |
9,65 |
11,05 |
13,12 |
16,59 |
20,04 |
12 |
104,0 |
2°06' |
8,20 |
9,52 |
11,50 |
14,81 |
18,11 |
|
24 |
104,0 |
4°12' |
6,25 |
7,55 |
9,53 |
12,77 |
15,99 |
|
120 |
6 |
117,0 |
0°56' |
10,42 |
11,94 |
14,19 |
17,96 |
21,72 |
16 |
112,0 |
2°36' |
8,30 |
9,75 |
11,87 |
15,42 |
18,96 |
|
32 |
112,0 |
5°12' |
5,73 |
7,18 |
9,25 |
12,73 |
16,16 |
|
130 |
6 |
127,0 |
0°52' |
11,39 |
13,04 |
15,48 |
19,58 |
23,66 |
16 |
122,0 |
2°24' |
9,26 |
10,83 |
13,15 |
17,03 |
20,89 |
|
32 |
122,0 |
4°46' |
6,70 |
8,25 |
10,53 |
14,35 |
18,10 |
|
140 |
6 |
137,0 |
0°48' |
12,36 |
14,14 |
16,78 |
21,21 |
25,61 |
16 |
132,0 |
2°13' |
10,24 |
11,93 |
14,45 |
18,66 |
22,84 |
|
32 |
132,0 |
4°25' |
7,66 |
9,33 |
11,81 |
15,95 |
20,03 |
|
150 |
6 |
147,0 |
0°45' |
13,33 |
15,29 |
18,07 |
22,82 |
27,56 |
16 |
142,0 |
2°03' |
11,23 |
13,05 |
15,76 |
20,29 |
24,79 |
|
32 |
142,0 |
4°06' |
8,63 |
10,44 |
13,11 |
17,57 |
21,98 |
|
160 |
8 |
156,0 |
0°56' |
13,89 |
15,92 |
18,92 |
23,95 |
28,95 |
16 |
152,0 |
1°55' |
12,20 |
14,15 |
17,05 |
21,91 |
26,74 |
|
32 |
152,0 |
3°50' |
9,60 |
11,54 |
14,41 |
19,18 |
23,92 |
|
170 |
8 |
166,0 |
0°53' |
14,86 |
17,02 |
20,21 |
25,56 |
30,89 |
16 |
162,0 |
1°48' |
13,17 |
15,26 |
18,35 |
23,53 |
28,68 |
|
32 |
162,0 |
3°36' |
10,57 |
12,64 |
15,70 |
20,80 |
25,84 |
|
180 |
8 |
176,0 |
0°50' |
15,83 |
18,12 |
21,51 |
27,18 |
32,84 |
20 |
170,0 |
2°09' |
13,28 |
15,47 |
18,72 |
24,16 |
29,55 |
|
40 |
170,0 |
4°18' |
10,04 |
12,20 |
15,39 |
20,72 |
25,98 |
|
190 |
8 |
186,0 |
0°47' |
16,81 |
19,23 |
22,81 |
28,82 |
34,80 |
20 |
180,0 |
2°02' |
14,26 |
16,57 |
20,02 |
25,75 |
31,46 |
|
40 |
180,0 |
4°03' |
11,02 |
13,32 |
16,70 |
22,36 |
27,94 |
|
200 |
10 |
195,0 |
0°56' |
17,36 |
19,89 |
23,64 |
29,93 |
36,19 |
20 |
190,0 |
1°55' |
15,25 |
17,69 |
21,32 |
27,39 |
33,42 |
|
40 |
190,0 |
3°50' |
11,97 |
14,39 |
18,00 |
23,95 |
29,86 |
7.1 Расчёт усилий перемещения клина или диска при закрытии (Q1) или при открытии (Q'1) производится по формулам (13 - 16):
для типа А (герметичность гарантируется только при давлении Рр):
Q1 = кср ∙ Qср + ку ∙ Qy - Qg, (13)
(14)
для типа Б (герметичность гарантируется только при давлении от 0 до Рр)
Q1 = кср ∙ Qср + куо ∙ Qyо - Qg, (15)
где Qcp - усилие от давления среды;
Qy - усилие, необходимое для уплотнения при Р = Рр;
Qyo - усилие, необходимое для уплотнения при Р → 0;
Qg - вес перемещающихся деталей.
Значения коэффициентов для формул (15), (16), (17), (18) приведены в таблице 22
Таблица 22 - Коэффициенты кср, к'ср, ку, к'у, куо, к'уо
Материал колец |
Коэффициенты |
|||||||||||||
кср |
ку = куо |
к'ср |
к'у = к'уо |
кср |
ку = куо |
к'у |
к'у = к'уо |
кср |
ку = куо |
к'у |
к'у = к'уо |
|||
Клиновая задвижка |
Параллельная задвижка |
|||||||||||||
угол φ = 2°52' |
угол φ = 5° |
угол φ = 20° |
||||||||||||
Тип А |
Qy ≤ Qср |
латунь, чугун, бронза |
0,25 |
0 |
0,35 |
0 |
0,26 |
0 |
0,34 |
0 |
0,25 |
0 |
0,35 |
0 |
сталь, кроме 10Х18Н9Т твёрдые сплавы |
0,30 |
0 |
0,39 |
0 |
0,31 |
0 |
0,39 |
0 |
0,30 |
0 |
0,40 |
0 |
||
10Х18Н9Т |
0,36 |
0 |
0,44 |
0 |
0,36 |
0 |
0,44 |
0 |
0,35 |
0 |
0,45 |
0 |
||
Qy > Qср |
латунь, чугун, бронза |
-0,35 |
0,60 |
-0,25 |
0,60 |
-0,43 |
0,67 |
-0,17 |
0,52 |
-1,89 |
2,14 |
0,35 |
0 |
|
сталь, кроме 10Х18Н9Т и твёрдые сплавы |
-040 |
0,7 |
-0,29 |
0,70 |
-0,48 |
0,77 |
-0,21 |
0,62 |
-1,94 |
2,24 |
0,40 |
0 |
||
10Х18Н9Т |
-0,46 |
0,80 |
-0,34 |
0,80 |
-0,54 |
0,87 |
-0,26 |
0,72 |
-1,99 |
2,34 |
0,45 |
0 |
||
Тип Б |
латунь, чугун, бронза |
0,25 |
0,60 |
0,36 |
0,60 |
0,24 |
0,67 |
0,36 |
0,52 |
0,25 |
2,14 |
0,35 |
0 |
|
сталь, кроме 10Х18Н9Т и твёрдые сплавы |
0,29 |
0,70 |
0,41 |
0,70 |
0,29 |
0,77 |
0,41 |
0,62 |
0,30 |
2,24 |
0,40 |
0 |
||
10Х18Н9Т |
0,34 |
0,80 |
0,46 |
0,80 |
0,33 |
0,87 |
0,46 |
0,72 |
0,35 |
2,34 |
0,45 |
0 |
7.2 Расчёт усилий перемещения (Q1) производится по формулам (17, 18):
- для клиновых задвижек:
(17)
- для параллельных задвижек:
где φ - половина угла клина (для параллельных задвижек с распорным клином φ = 20°);
µk - коэффициент трения в уплотнительных кольцах (см. таблица 14);
ρk = arctg µk;
µN - коэффициент трения между диском и клином в параллельной задвижке,
µN = 0,35;
pN = arctg µN;
R - реакция кольца корпуса, на которое передаётся Qcp при закрывании.
7.3 Расчёт усилий перемещения, (Q'1) производится по следующим формулам:
- для клиновых задвижек:
(19)
- для параллельных задвижек:
(20)
где - коэффициент трения покоя в уплотнительных кольцах,
R' - реакция кольца корпуса, на которое передаётся Qcp при открывании.
7.4 Расчёт реакций R и R' в зависимости от типа затвора производится по формулам (21 - 25) (см. таблицу 23).
Таблица 23 - Расчёт реакций R и R'
Реакции R и R' определяются по формулам для: |
|||
клиновой задвижки |
параллельной задвижки |
||
Тип А |
Qy ≤ Qср |
(22) |
R = R' = Qср (23) |
Qy > Qср |
R = R' = Qy (24) |
||
Тип Б |
R = R' = Qyo + Qcp (25) |
7.5 Расчёт значений коэффициентов кср, ку = куо, к'ср, к'у = к'уо производится по формулам (26 - 38) (см. таблицу 24).
Таблица 24 - Коэффициенты кср, к'ср, ку, к'у, куо, к'уо
Коэффициенты, кср, ку = куо, к'ср, к'у = к'уо определяются по формулам для: |
|||
клиновой задвижки |
параллельной задвижки |
||
Тип А |
Qy ≤ Qср |
(27) ку = к'у = 0 |
кср = µk к'ср = µk' ку = к'у = 0 |
Qy > Qср |
кср = -cosφ[tg(ρk + φ) + tgφ] (28) к'ср = -cosφ[tg(ρ'k - φ) - tgφ] (29) ку = 2cosφ(tgφ + µk) (30) к'у = 2cosφ(µ'k - tgφ) (31) |
кср = -[2tg(φ + ρN) + µk] (36) к'ср = µ'k ку = 2[tg(φ + ρN) + µk] (37) к'у = 0 |
|
Тип Б |
кср = cosφ[tgφ + 2µk - tg(ρk + φ)] (32) к'ср = cosφ[2µ'k - tgφ - tg(ρ'k - φ)] (33) куо = ку = 2cosφ(tgφ + µk) (34) к'уо = к'у = 2cosφ(µ'k - tgφ) (35) |
кср = µk к'ср = µ'k куо = ку = 2[tg(φ + ρN) + µk] (38) к'уо = к'у = 0 |
8.1 Крутящие моменты на маховиках и рукоятках в зависимости от их размеров и расположения могут приниматься в соответствии с разделом 4 СТ ЦКБА 072.
Лист регистрации изменений
Изм. |
Номера листов (страниц) |
Всего листов (страниц) в докум. |
№ докум. |
Входящий № сопроводительного документа и дата |
Подп. |
Дата |
|||
изменённых |
заменённых |
новых |
аннулированных |
||||||
Генеральный директор ЗАО «НПФ «ЦКБА» |
Дыдычкин В.П. |
Первый заместитель генерального директора - директор по научной работе |
Тарасьев Ю.И. |
Заместитель генерального директора - главный конструктор |
Ширяев В.В. |
Заместитель директора -начальник технического отдела |
Дунаевский С.Н. |
Начальник отдела № 118 |
Азарашвили Р.А. |
Ведущий инженер-конструктор отдела № 118 |
Докторова А.О. |
Исполнитель: |
|
Инженер 121 отдела |
Янчар Г.М. |
СОГЛАСОВАНО: |
|
Председатель ТК 259 |
Власов М.И. |