руги складаються з тангенціальних складових у стінці трубопроводу
(1.3)
де - постійна складова напруги від внутрішнього тиску;
- змінна складова напруги від внутрішнього тиску;
- змінна складова напруги, викликаного внутрішнім тиском при овальності;
- постійна складова напруги, викликана наявністю овальності перетину;
- монтажні напруги;
- температурні напруги;
- експлуатаційні напруги;
- напруги, що у результаті вібрації.
Для оцінки напруженого стану трубопроводів необхідно знати величини всіх цих складових.
1 - труба; 2 - колодка кріплення; 3 - корпус виробу.
Малюнок 1.7 - Розрахункова схема для визначення осьових напружень.
1.2.2 Температурні напруги
Результати льотних експериментів, проведених на літаках, показали, що температура рідини в баках гідравлічної системи в польоті зазвичай не перевищує 60 - 70 ° С, хоча в окремих точках гідросистеми вона може бути і вище, причому ця температура залежить від частоти спрацьовування автоматів розвантаження насосів, температури зовнішнього повітря і часу польоту. Встановлено, що після 1 - 1,5 год польоту температура приймає деяке стабілізовану значення.
В результаті нагрівання трубопроводу до температури рідини і теплового подовження виникає поздовжня сила.
Обчислимо величину цієї сили для прямолінійної ділянки сталевого трубопроводу розміром 12 х 10 мм:
;
? =125? 10-7; Е=2,1? 106 кг/см2; F=0,346 см2.
Для температури зовнішнього повітря 0 ° і температури рідини близько 30 ° С,? t=30 ° С;
Знаючи силу N, використовуємо схему (рисунок 1.7) для обчислення осьових температурних напружень в тому ж трубопроводі
;
Отримане значення неточно. Тут не враховано температурне подовження елементів конструкції аналізованого відсіку шасі. На практиці ж ця обставина завжди має місце. Так, за даними льотних випробувань літаків в закритих відсіках шасі в результаті прогріву останніх від двигунів, температура середовища завжди вище температури зовнішнього повітря. Це призводить до виникнення температурних подовжень елементів конструкції та зменшення взятого нами перепаду температур? T, що, в свою чергу, сприяє зниженню рівня напружень у матеріалі трубопроводу.
Слід зауважити, що тут абсолютно не враховувалася наявність монтажних напруг і їх взаємодія з напруженнями.
1.2.3 Експлуатаційні напруги
Експлуатаційні напруги можуть мати значну величину. Вони виникають за рахунок деформації елементів конструкції, по якій прокладено трубопровід. Сюди ж слід віднести змінну складову, що виникла через механічних вібрацій.
Ці напруги в трубопроводах можна визначити лише в процесі спеціальних випробувань.
1.2.4 Напруги, викликані поперечним коливанням трубопроводів
Поперечні вібрації трубопроводів можуть збуджуватися дією механічних сил, а також в результаті пульсації тиску або швидкості робочої рідини, що протікає по трубопроводу. В останньому випадку можливе виникнення параметричних вібрацій трубопроводу.
Н.А. Картвелішвілі, розглядаючи вібрації...
