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中心距離(肉厚)を求める方法
2023/10/14 16:43
- 中心距離(肉厚)を求めるためには、板厚tの板に穴をあける必要があります。
- 材質SUS304の場合には、2ヶ所の穴(φ40とφ25)を平行にあけ、28MPaの圧力が作用する場合の中心距離の最小値を求めます。
- また、材質FCD450の場合には、同様の手順で中心距離の最小値を求めることができます。
中心距離(肉厚)
2005/02/03 18:13
材質SUS304の板厚tの板に、平行に2ヶ所φ40とφ25の穴あける。各穴に28MPaの圧力が作用する場合の中心距離の最小はいくらになりますか?
また、材質FCD450の場合は?
質問者が選んだベストアンサー
先をこされました。
#2さんの式から内圧の計算をすると、
許容応力が
SUS304:130N/mm2
FCD45:56N/mm2
で
SUS304が
φ40の必要板厚は4.95mm、φ25の必要板厚は3.1mm
FCD45で
φ40の必要板厚は14.7mm、φ25の必要板厚は9.2mm
となります。
同時に圧力が作用する場合は必要板厚の合計が必要です。
片側の交互であれば必要板厚の厚い方を採用となります。
注意
マニホールドかなにかと思われますが、プラグなどを打つと、ねじ目に集中応力が発生しますので上記の状態では使用できません。
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補足
φ70とした場合、
SUS304で必要板厚は8.6mm
FCD45で必要板厚は25.7mm
となります。
穴の周りにそれだけの余肉があれば問題ありません。
なお、これは簡略計算です。
詳細に計算したらもう少し薄くすることは可能ですよ。
相互の内面に作用する圧力は向かい合わせで省略出来る様に思われますが、作用した圧力は周方向への膨らみとしの主応力を発生させます。
マニホールドの様に廻りに余肉が多く、2つ合わせた内径φ70(40+25+間の板厚)での強度計算でも十分に持つ強度を有している場合は、同時に圧力が加わる状態では薄くしても使用出来ます。
が、交互使用の場合は先程の計算の板厚が必要となります。
アドバイス
短期的に使用頻度が少なければ、1.5倍の強度は先の計算で持ちます。
>追加として、φ25に圧力が作用しない場合はどうなりますか?
古い単位系ですが,
t=P・D/(200・σ-1.2・P)+α
ここに,P:設計圧力(kg/cm2),t:肉厚さ(mm),α:腐れ代(mm),σ:材料の許容引張応力(kg/mm^2),D:管の内径(mm)
tを計算して,中心距離=(40+25)/2+t を計算します。
また,許容応力は,一例として,JIS B8266にあります。
参考URL;
http://mori.nc-net.or.jp/fQA.php?qid=11321
諸条件がないのですが,2ヶ所の穴に作用する圧力が,変動を含めて同じとすると,理論上,差圧がありませんので強度は不要で,限りなく0(ゼロ)でいいのです。
ただし,加工上0.1mmのようだと割れる心配があるので,SUS304では3mmの肉厚,FCD450では,5mmの肉厚は必要でしょう。
したがって,中心距離は,
SUS304:(40+25)/2+3=35.5mm
FCD450:(40+25)/2+5=37.5mm
お礼
2005/02/04 08:12
早速の解答有難うございます。
追加として、φ25に圧力が作用しない場合はどうなりますか?
お礼
2005/02/04 17:43
有難うございます。
あと1つご指導願います。
「同時に圧力が作用する場合は必要板厚の合計が必要です」とありますが、yukioさんの一回目の解答とは相反するかに思えるのですが・・・その辺を。