Formblatt zur Berechnung der zulässigen Lastwechselzahl bei vorgegebenen Temperaturdifferenzen bzw. Temperaturänderungsgescbwindigkeiten (Vgl. Abbildung 1)
1 | Art und (Nenn-)Abmessungen der Kugelschale | ||||||||
2 | Werkstoff | Herstellungsverfahren (gepreßt/gedreht) | |||||||
3 | Berechnungswanddicke | Sb = (gemessen) Sb = Se ⋅ 1,15 (gepreßt) Sb = Se ⋅ l,05, Sb > Se + l mm (Böden nach DIN) Sb = Se (gedreht) | Sb |
mm | |||||
4 | innerer Durchmesser (bei äußerem Ø dj = da -2⋅ Sb) | di |
mm | ||||||
5 | größter Ausschnittdurchmesser | dAi |
mm | ||||||
6 | Verhältnis der Halbachsen bei elliptischen Ausschnitten | αψ |
- | ||||||
7 | Betriebsüberdruck | p4 |
N/mm2 | ||||||
8 | minimaler Zyklusdruck | (für Kaltstart = 0) |
N/mm2 | ||||||
9 | maximaler Zyklusdruck | N/mm2 | |||||||
10 | minimale Zyklustemperatur |
°C | |||||||
11 | maximale Zyklustemperatur |
°C | |||||||
12 | maßgeb. Zyklustemperatur | ϑ* = 0,75 ·+ 0,25 · | ϑ* |
°C | |||||
13 | Anfahrgeschwindigkeit bei Anfahrbeginn, quasistationär gerechnet bei (positiv) | ϑϑ1 |
K/min | ||||||
13a | Temperaturdifferenz bei Anfahrbeginn, bei (negativ) | Δϑ1 |
K | ||||||
14 | Abfahrgeschwindigkeit bei Abfahrbeginn, quasistationär gerechnet bei (für γ = 0 wird ϑϑ2 = 0, sonst negativ) | ϑϑ2 |
K/mm | ||||||
14a | Temperaturdifferenz bei Abfahrbeginn bei (für γ = 0 wird Δϑ2 = 0, sonst positiv) | Δϑ2 |
K | ||||||
15 | Elastizitätsmodul | (bei ϑ*) | Eϑ |
N/mm2 | |||||
16 | (Mindest-)Warmstreckgrenze | (bei ϑ*) | 0,2/ϑ |
N/mm2 | |||||
17 | differentieller Wärmeausdehnungskoeffizient | (bei ϑ*) | βLϑ |
1/K | |||||
18 | Temperaturleitfähigkeit | (bei ϑ*) | aϑ |
mm2/min | |||||
19 | (Mindest-) Zugfestigkeit | (bei Raumtemperatur) | B |
N/mm2 | |||||
20 |
| = 1,0 (wenn s < 355 N/mm2) = 1,2 (355 < s < 600 N/mm2) = 1,4 (wenn s > 600 N/mm2) | f3 |
- | |||||
21 | W |
mm2 K | |||||||
Zeilen 22-24 sind nur bei Vorgabe vϑ in Zeile 13 und 14 erforderlich | |||||||||
22 | u0 = 1 + 2 ⋅ sb /di | u0 | - | ||||||
23 | aus Diagramm entnehmen oder maschinell rechnen | ΦK | - | ||||||
24 | V= aϑ /(ΦK⋅ sb2) | V |
1/min | ||||||
25 | Formfaktor Lochrand αm = 2,0 für nicht drucktragende, durchgesteckte Stutzen αm = 2,5 für aufgesetzte und durchgesteckte Stutzen, wenn sb /di > 0,04 ist αm = 2,9 bei anderen Bauarten und wenn sb /di < 0,04 ist |
αm | - | ||||||
26 |
|
αψ | - | ||||||
27 | H = αm ⋅ αψ ⋅dm / (4× sb2) | H |
- | ||||||
28 | σip = H ⋅ p4 | σ ip4 |
N/mm2 | ||||||
29 | ip= H ⋅ | ip |
N/mm2 | ||||||
30 | ip = H ⋅ | ip |
N/mm2 | ||||||
31 | σiϑ1 |
N/mm2 | |||||||
32 | σιϑ2 |
N/mm2 | |||||||
33 | i = ip + σiϑ1 * | i |
N/mm2 | ||||||
34 | i = ip + σiϑ2 * | i |
N/mm2 | ||||||
35 | Δσi = i - i | Δσi |
N/mm2 | ||||||
36 | wenn Δσ i > 2 ⋅0,2/ϑ | 2σa |
N/mm2 | ||||||
wenn Δσ i < 2 ⋅0,2/ϑ | |||||||||
37 | Anriß-Lastwechselzahl für 2σa bei ϑ* nach Bild 8 TRD 301 Anl. 1 | - | |||||||
38 | zulässige Anzahl der Zyklen | nur Kaltstart: n < (/5)
Lastkollektiv: | n |
- | |||||
39 | S1 = σ ip4 - 600 | S1 |
N/mm2 | ||||||
40 | S2 = σ ip4 + 200 | S2 |
N/mm2 | ||||||
41 | Bei wasserberührten Teilen müssen noch zusätzlich erfüllt sein: S1 < i S2 > i | ||||||||
*) Siehe hierzu die Bemerkungen unter Abschnitt 5.2.2 der Anlage 1 zur TRD 301 |