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
Faktor f3

= 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 =

1 bei radialen Abzweigen,
Verhältnis große Halbachse/kleine Halbachse bei elliptischen Ausschnitten
und bei schrägen Stutzen

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/ϑa

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:
ni wählen; Σ(ni/ ) < 0,5

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