17-4PH Výpočet hmotnosti příruby

Nerezová ocel 17-4PH, také známý jako AISI Type 630, vyniká díky své výjimečné kombinaci vysoké pevnosti, dobré odolnosti proti korozi a mechanických vlastností, které jsou udržovány při teplotách až 600 stupňů F.

Tato příručka vám pomůže vypočítat hmotnost příruby 17-4PH.

Porozumění materiálu 17-4PH

17-4PH je chrom-měď precipitačně kalená nerezová ocel. Jeho hustota se mírně liší od standardních austenitických ocelí jako 304 nebo 316.

Pro účely výpočtu hmotnosti je hustota 17-4PH obecně přijímána jako:Metrická: 7,78 g/cm^3.

Zatímco tepelné zpracování výrazně mění tvrdost a pevnost v tahu příruby, má zanedbatelný vliv na hustotu. Proto lze použít stejnou konstantu hustoty pro všechny podmínky tepelného-zpracování.

17-4PH Tvar příruby

17-4PH příruba je zřídka jednoduchý pevný disk. U standardní příruby-nasunuté na přírubu nebo příruby s přivařovacím hrdlem je celkový objem součtem jejích částí mínus dutiny vytvořené vrtáním a otvory pro šrouby.

Požadované rozměry:

Vnější průměr (OD): Celková šířka příruby.

Vnitřní průměr (ID) / Otvor: Otvor ve středu, kde je umístěna trubka.

Tloušťka (T): Tloušťka stěny hlavní příruby.

Průměr náboje: Průměr vyvýšené části (pro příruby Weld Neck nebo Long Weld Neck).

Výška náboje: Délka vyvýšené části.

Průměr otvoru pro šroub: Velikost otvorů pro spojovací prvky.

Počet otvorů pro šrouby: Obvykle 4, 8, 12 atd. v závislosti na tlakové třídě.

17-4PH Vzorec pro výpočet hmotnosti příruby

Hmotnost jakékoli příruby je definována součinem jejího objemu a její hustoty. Abychom zjistili objem příruby 17-4PH, použijeme vzorec pro kotouč a odečteme válce představující vrtání a otvory pro šrouby.

Krok 1: Vypočítejte hrubý objem disku

Krok 2: Vypočítejte objem vývrtu

Krok 3: Vypočítejte objem otvorů pro šrouby

(kde n je počet otvorů a d_h je průměr otvoru)

Krok 4: Čistý objem

Příklad výpočtu krok-za-krokem

Vypočítejme teoretickou hmotnost vlastní 17-4PH násuvné příruby s následujícími specifikacemi:

Vnější průměr: 10 palců

ID (vrtání): 4,5 palce

Tloušťka: 1,25 palce

Otvory pro šrouby: 8 otvorů, každý o průměru 0,75 palce

Výpočet v imperiálních jednotkách:

Hrubý objem:

Objem vrtání:

Objem otvorů pro šrouby:

Čistý objem:

Konečná hmotnost:

Teoretická hmotnost této příruby 17-4PH je přibližně 20,76 lb.

Faktory ovlivňující hmotnost příruby 17-4PH

Příspěvky na obrábění

Když vyrábíme příruby ze 17- výkovků 4PH, začínáme s „hrubou hmotností“. Výkovek je mírně předimenzován, aby bylo možné odstranit oduhličovací vrstvu a zajistit, aby konečné rozměry splňovaly ASME B16.5 nebo vlastní tolerance. Jako manažer doporučuji klientům, aby si při nákupu polotovarů stanovili rozpočet na přepravní hmotnost, která je o 5-10 % vyšší než teoretická konečná hmotnost.

Výrobní tolerance

Standardní specifikace jako ASTM A564 nebo ASME B16.5 umožňují mírné odchylky v tloušťce a průměru. Příruba na horní hranici tolerance tloušťky bude přirozeně vážit více než jedna na spodní hranici.

Zvednutý obličej (RF) vs. plochý obličej (FF)

Nezapomeňte na "Raised Face." Většina průmyslových přírub má 0,06-palcovou nebo 0,25palcovou vyvýšenou část uvnitř kruhu šroubu pro soustředění tlaku na těsnění. To přidává malé množství objemu, který by měl být zahrnut pro požadavky na vysokou přesnost hmotnosti.

Proč záleží na přesnosti hmotnosti v 17-4PH

17-4PH je prémiová slitina. Na rozdíl od uhlíkové oceli, kde mohou být rozdíly v hmotnosti zanedbatelné v nákladech, je cena za libru slitin s niklem významná. Přesný výpočet hmotnosti zajišťuje přesnou cenovou nabídku.

Příruby se často používají-ve vysokotlakých systémech. Hmotnost je zástupcem hmotnosti; pokud je příruba výrazně lehčí než teoretická hmotnost, může to znamenat rozměrovou chybu, která by mohla ohrozit jmenovitý tlak.

Pro ropné plošiny na moři nebo letecké aplikace je hmotnost kritickým omezením. Znalost přesné hmotnosti sestavy 17-4PH je zásadní pro kapacitu jeřábu a náklady na přepravu.

Tabulka srovnávací hustoty

Abychom uvedli kontext, zde je srovnání 17-4PH s jinými běžnými materiály, se kterými v našem zařízení manipulujeme:

Jak můžete vidět, 17-4PH je o něco lehčí než standardní nerezové oceli řady 300. Pokud použijete hmotnostní tabulku z nerezové oceli 316 pro 17-4PH, nadhodnotíte hmotnost asi o 2-3%.

Závěr

Výpočet hmotnosti 17-4PH příruby je přímočarý proces založený na geometrické disciplíně. Použitím hustoty a pečlivým zohledněním objemu kotouče, vrtání a otvorů pro šrouby můžete dosáhnout vysokého stupně přesnosti. Jako výrobce doporučuji, abyste u rozsáhlých projektů vždy kromě "teoretické hmotnosti" požadovali také "odhadovanou přepravní hmotnost".

To zohledňuje balení a specifické výrobní tolerance kovárny. Přesnost ve výpočtu odráží přesnost ve strojírenství.