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 ay -
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) JJ1 K/min
13a Temperaturdifferenz bei Anfahrbeginn, bei (negativ) DJ1 K
14 Abfahrgeschwindigkeit bei Abfahrbeginn, quasistationär gerechnet bei
(für γ = 0 wirdJJ2 = 0, sonst negativ)
JJ2 K/mm
14a Temperaturdifferenz bei Abfahrbeginn bei
(für γ = 0 wirdDJ2 = 0, sonst positiv)
DJ2 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
Faktor f3    ì
í
î
= 1,0 (wenns< 355 N/mm2)
= 1,2 (355 <s< 600 N/mm2)
= 1,4 (wenns > 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
ay = ì
í
î
1 bei radialen Abzweigen,
Verhältnis große Halbachse/kleine Halbachse bei elliptischen Ausschnitten
und bei schrägen Stutzen
ay -
27 H = αm ⋅ ay ⋅dm / (4 × sb2) H -
28 σip = H ⋅ p4 σip4 N/mm2
29 ip= H ⋅ ip N/mm2
30 ip = H ⋅ ip N/mm2
31 σiϑ1 N/mm2
32 siJ2 N/mm2
33 i  =ip + siϑ1 * i N/mm2
34 i =ip+ σiϑ2   * i N/mm2
35 Dsi =i -i  Dsi N/mm2
36 wennDsi > 2 ⋅0,2/ϑ a

N/mm2

wennDsi< 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:
ni wählen; Σ(ni/)< 0,5

n -
39 S1 = σip4 - 600 S1 N/mm2
40 S2 = σip4 + 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

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(Stand: 08.12.2018)

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