При достижении наружным давлением определённого критического значения первоначально круглое кольцо жесткости теряет устойчивость и сплющивается (число волн для длинных обечаек равно двум).
При расстоянии между кольцами L>3,1 линейная сжимающая сила на единицу длинны кольца жесткости может быть определена
,
где R – внутренний радиус обечайки;
РН.Р . – наружное расчётное давление;
S –полная толщина стенки.
Критическую нагрузку, при которй сжатое кольцо теряет устойчивость, определяют по формуле:
РКР = qКР = ,
где I - момент инерции поперечного сечения кольца (без учёта примыкающей стенки корпуса) относительно оси У – У, проходящей через центр тяжести кольца параллельно образующей цилиндра;
R1 – расстояние от оси цилиндра до оси У – У;
Е – модуль продольной упругости при рабочей температуре.
Для обеспечения устойчивости кольца коэффициент запаса устойчивости рекомендуется принимать nКУ = 5, если кольцо является податливым элементом и воспринимает лишь часть нагрузки сжимающей оболочки.
|
|
Минимальный момент инерции сечения кольца:
r wsp:rsidR="00000000"><w:pgSz w:w="12240" w:h="15840"/><w:pgMar w:top="1134" w:right="850" w:bottom="1134" w:left="1701" w:header="720" w:footer="720" w:gutter="0"/><w:cols w:space="720"/></w:sectPr></w:body></w:wordDocument>">
где ЕК - модуль упругости материала кольца;
nКУ - коэффициент запаса устойчивости, который рекомендуют принимать nКУ = 3, для абсолютно жестких колец, подкрепляющих цилиндрическую обечайку;
q – величина линейной (окружной) рабочей нагрузки
q = РН.Р. Минимальная площадь сечения кольца из условия прочности на сжатие
.
Кроме проверки на устойчивость, кольцо жесткости необходимо рассчитать на прочность. Напряжение сжатие, возникающее в сечении кольца:
где А – площадь поперечного сечения кольца.