VLOGATOTT FEJEZETEK A GPSZETI

ALAPISMERETEKBL

VLOGATOTT FEJEZETEK A GPSZETI

ALAPISMERETEKBL

Dr. Fazekas Lajos

TERC Kft. Budapest, 2013

Dr. Fazekas Lajos, 2013

Kzirat lezrva: 2013. janur 17.

ISBN 978-963-9968-72-1

Kiadja a TERC Kereskedelmi s Szolgltat Kft. Szakknyvkiad zletga, az 1795-ben

alaptott Magyar Knyvkiadk s Knyvterjesztk Egyeslsnek a tagja

A kiadsrt felel: a kft. igazgatja Felels szerkeszt: Lvai-Kany Judit

Mszaki szerkeszt: TERC Kft. Terjedelem: 8,5 szerzi v

4

TARTALOMJEGYZK

1.BEVEZETS...............................................................................................................................................122.GPSZETISZERKEZETEKSZILRDSGIVIZSGLATA.................................................................................132.1AGPELEMEKMRETEZSIALAPELVEI...................................................................................................................132.2AMEGENGEDHETFESZLTSGEK.......................................................................................................................142.3MRETEZSNYUGVTERHELSRE........................................................................................................................142.4AZIDBENVLTOZTERHELSMODELLJE.............................................................................................................152.5AKIFRADSIHATRTBEFOLYSOLTNYEZK......................................................................................................172.6KIFRADSIBIZTONSGITERLETEK.....................................................................................................................182.7MRETEZSEGYSZERISMTLDIGNYBEVTELRE................................................................................................202.8BIZTONSGITNYEZSZMSZERRTKE.............................................................................................................21

3.ACL,RZ,MANYAG,TRTEGCSVEKSIDOMOK............................................................................223.1CSVEKSCSIDOMOKANYAGAI........................................................................................................................223.1.1ntttvascsveksidomok.................................................................................................................223.1.2Aclcsveksidomok...........................................................................................................................243.1.3Azaclalapanyagcsvekmretezsnekskialaktsnakspecilisszablyai...............................273.1.4Nemaclalapanyagcsvek...............................................................................................................283.1.5Manyagcsvek...................................................................................................................................37

4.AKIVITELEZSEKNLELFORDULKTSEKKIVLASZTSA,BEPTSESELLENRZSE........................424.1AKTSEKCSOPORTOSTSA..............................................................................................................................424.2OLDHATKTSEK...........................................................................................................................................434.2.1Csavarktsek,csavarmenetek............................................................................................................434.2.2Csapszegek,szegek,rgztgyrk......................................................................................................514.2.3ksreteszktsek.............................................................................................................................574.2.4Bordstengelyktsek.........................................................................................................................61

4.3NEMOLDHATKTSEK....................................................................................................................................634.3.1Hegesztettktsek...............................................................................................................................634.3.2Forrasztottktsek...............................................................................................................................714.3.3Ragasztottktsek...............................................................................................................................73

5.TMTANYAGOKALKALMAZSAAZPLETGPSZETIBERENDEZSEKBEN,KIVLASZTSUKSBEPTSIJELLEMZIK.................................................................................................................................................795.1TMTSEKKELSZEMBENTMASZTOTTKVETELMNYEK..........................................................................................795.2ATMTHATSELRSNEKMDJAI..................................................................................................................815.3ATMTSEKOSZTLYOZSNAKSZEMPONTJAI......................................................................................................815.4CSVEZETKEKTMTSE...................................................................................................................................865.5MENETESKTSEKNLALKALMAZOTTTMTANYAGOK..........................................................................................875.6HEGESZTETTZRFELLETTMTSEK...............................................................................................................88

6.PLETGPSZETIRENDSZEREK,CSVEZETKRENDSZEREKSZERELVNYEISBEPTSE.........................906.1CSSZERELVNYEK............................................................................................................................................93

7.CSVEZETKEKHSZIGETELSE...............................................................................................................977.1HSZIGETELANYAGOKJELLEMZI,ANYAGAI........................................................................................................987.1.1SzintetikuskaucsuksPEszigetelanyagok.........................................................................................98

5

7.1.2Polisztirol..............................................................................................................................................997.1.3Bazaltgyapot[1]...................................................................................................................................997.1.4veggyapot..........................................................................................................................................997.1.5Kzetgyapot.........................................................................................................................................99

7.2CSVEZETKEKSZIGETELSEAFELSZNEN.............................................................................................................1007.2.1Huzalfonatospaplanokalkalmazscsvezetken.............................................................................1007.2.2Kompenztor......................................................................................................................................1017.2.3.Bejrhatvezetk...............................................................................................................................1017.2.4.Cshjakazpletekmszakiberendezseire..................................................................................102

7.3CSVEZETKEKSZIGETELSEAFLDALATT...........................................................................................................1027.3.1Szigeteltcsvezetkekkzmcsatornban........................................................................................1027.3.2Aszigeteltcsvezetkekkzvetlentalajbahelyezse........................................................................102

7.4TARTLYOKSZIGETELSE..................................................................................................................................1037.4.1Kisebbmrettartlyoksberendezsek..........................................................................................1037.4.2Lgtechnikaivezetkekszigetelse....................................................................................................104

8.ACLCSVEZETKEKSZILRDSGISZMTS........................................................................................1068.1ALAPFOGALMAK.............................................................................................................................................1068.2VKONYFALCSVEKFALVASTAGSGNAKMRETEZSE........................................................................................1078.3VASTAGFALCSVEKMRETEZSE.....................................................................................................................109

9.KOMPENZTOROK,CSMEGFOGSOKKIVLASZTSNAK,BEPTSNEKSELLENRZSNEKKRDSEI.................................................................................................................................................................1129.1KOMPENZTOROK..........................................................................................................................................1129.2CSVEZETKEKMEGFOGSA.............................................................................................................................115

10.NYOMSTARTBERENDEZSEKSZERKEZETIJELLEMZI,BEPTSNEKKRDSEI................................11810.1EDNYEKSZILRDSGIMRETEZSE..................................................................................................................120

11.ALTESTMNYEKBENALKALMAZOTTHAJTSOKSHAJTSIELEMEKBEPTSIJELLEMZI................12411.1LTESTMNYEKBENALKALMAZOTTHAJTSIMDOK............................................................................................12411.1.1Szivattyksventiltorokhajtsmegoldsai...................................................................................124

11.2LGKEZELBENHASZNLTVENTILTOROK.........................................................................................................12511.3SZJHAJTS..................................................................................................................................................12511.4KZVETLENHAJTS.......................................................................................................................................12611.4.1Kzvetlenhajtselnyei...................................................................................................................127

11.5FREKVENCIAVLTSHAJTSOK........................................................................................................................12811.6AKERINGTETSZIVATTYK.............................................................................................................................12911.6.1Alapkeretreszereltszivattyk..........................................................................................................12911.6.2Inlineszivattyk..............................................................................................................................12911.6.3Szraztengelyszivattyk................................................................................................................12911.6.4Nedvestengelyszivattyk...............................................................................................................13011.6.5Szivattykmeghajtsszempontjbl...............................................................................................13011.6.6Szivattykzemmdszempontjbl................................................................................................131

FELHASZNLTSZAKIRODALOM..................................................................................................................132

6

ALKALMAZOTT JELLSEK JEGYZKE

: menetemelkedsi szg [fok] : srldsi tnyez [-] : norml feszltsg [MPa] : cssztat feszltsg h: hz feszltsg [MPa] cs: csavar feszltsg [MPa] meg: megengedett hz feszltsg [MPa] meg: megengedett cssztat feszltsg [MPa] hat: hatrfeszltsg [MPa] red: reduklt feszltsg [MPa] t: kihajlsi trfeszltsg [MPa] D: kifradsi hatr [MPa] a: feszltsg amplitd [MPa] m: kzpfeszltsg [MPa] B: forrasztott kts nyrszilrdsga [MPa] v: tlagos hz feszltsg ragasztott ktsnl [MPa] v: tlagos cssztat feszltsg ragasztott ktsnl [MPa] ReH: folyshatr [MPa] Rm: szaktszilrdsg [MPa] n: biztonsgi tnyez [-] Kt: alaktnyez [-] Kf: gtls tnyez [-] Kd: mret tnyez [-] KRa: felleti rdessgi tnyez [-] q: rzkenysgi tnyez [-] N: ciklusszm [db] N0: hatr ciklusszm [db] NB: bzis ciklusszm [db] p: palstnyoms [MPa] d2: csavarok kzepes tmrje [mm] d3: csavarok magtmrje [mm] lh: hasznos varrathossz [mm] FS: srld er [N] FN: normler [N] Ft: kerleti er [N] T1,2: anya vagy ors forgatshoz szksges nyomatk [Nm] AS: csavarok feszltsgi keresztmetszete [mm2] Fe: elfeszt er csavarktsben [N] F: zemi er csavarktsben [N] db: csvezetk bels tmrje [mm] s: csvezetk falvastagsga [mm] s0: elmleti falvastagsg [mm] c: korrekci csvezetk mretezshez [mm] pn: nvleges nyoms [MPa] dn: nvleges (bels) tmr [mm] pt: tervezsi nyoms [MPa] v: a hegeszts jsgi foka [-]

7

TBLZATOK JEGYZKE

3.1 tblzat: A fm alapanyag csvezetk-rendszerek kialaktsval kapcsolatos fontosabb szabvnyok sszefoglalsa .................................................................... 273.2 tblzat: Folystszer lgyforrasztshoz .......................................................... 313.3 tblzat: Forraszanyagok s folystszer kemnyforrasztshoz .......................... 314.1 tblzat: A reteszhornyok trse ..................................................................... 594.2 tblzat: Sarokvarratok ................................................................................. 664.3 tblzat: Tompavarratok ................................................................................ 674.4 tblzat: Anyagok forraszthatsga ................................................................. 726.1 tblzat: A javasolt nvleges tmr DN rtkei ................................................ 916.2 tblzat: zemi nyoms s nvleges nyoms viszonya a csvezetkben ............... 929.1 tblzat: Javasolt felfggesztsi kzk ........................................................... 116

8

BRK JEGYZKE

2.1 bra: A vltoz terhels ciklikus kzeltse ....................................................... 162.2 bra: A mrettnyez vltozsa a mret nvekedsvel ..................................... 182.3 bra: A Smith-diagram szerkesztse ............................................................... 192.4 bra: A Smith-diagram kifradsi biztonsgi terletei ........................................ 192.5 bra: A biztonsgi tnyez a Smith-diagramban ................................................ 202.6 bra: A legkisebb biztonsgi tnyez a feszltsgvltozs fggvnyben .............. 213.1 bra: ntttvas csvek kzti lnyeges klnbsg .............................................. 233.2 bra: ntttvas csvek sima illetve menetes tokos csktse ............................. 233.3 bra: Csidomok .......................................................................................... 243.4 bra: Karmantys cskts ............................................................................ 243.5 bra: ntttvas csvek karims csktse ....................................................... 253.6 bra: Menetes karims (a), hegesztett karims (b) s laza karims cskts (c) .... 253.7 bra: Hegesztett cskts kialaktsok ............................................................. 253.8 bra: Prselt kts metszeti kpe.................................................................... 263.9 bra: Rzcsvek jellse MSZ EN 1057 szerint .................................................. 283.10 bra: Cskts hollandi anyval .................................................................... 283.11 bra: Gyors csatlakozs ............................................................................... 283.12 bra: Rzcsvek ktstechniki ..................................................................... 293.13 bra: Kapillris forraszts elve s az emelkeds (h) mrtke a kapillris rs fggvnyben .................................................................................................... 293.14 bra: Lgyforraszts .................................................................................... 303.15 bra:Kemnyforraszts ................................................................................ 303.16 bra: Lgy- s kemnyforraszts hmrsklettartomnyai ................................ 313.17 bra: Rzcs hegesztse .............................................................................. 323.18 bra: Tompavarrat (I-varrat) ........................................................................ 323.19 bra: Prsidom kts ................................................................................... 333.20 bra: Roppantgyrs kts a) ..................................................................... 333.21 bra: Roppantgyrs kts b) ..................................................................... 343.22 bra: Karims kts .................................................................................... 343.23 bra: Gumics ktse gztmlcshz ........................................................... 353.24 bra: Gumics csatlakozsok ........................................................................ 363.25 bra: Rideg anyag cskts ........................................................................ 363.26 bra: Karims megolds rideg anyag cskts ............................................. 363.27 bra: Polietiln sznalap lnc ...................................................................... 383.28 bra: Trhlstott polietiln (PE-X) ............................................................... 383.29 bra: trteg csvek kialaktsa .................................................................. 393.30 bra: Manyag csvek ktse ragasztssal ..................................................... 393.31 bra: Manyag csvek hlgsugr hegesztsnek elvi vzlata ........................... 403.32 bra: Manyag csvek hegesztsi varrat kialaktsok ....................................... 403.33 bra: Ftelemes tokos hegeszts ................................................................. 403.34 bra: Elektromos hegeszt-csidom ............................................................... 403.35 bra: Bell fogazott csidom......................................................................... 413.36 bra: Manyag csvek ktse tompahegesztssel ............................................ 414.1 bra: A csavarvonal geometrija ..................................................................... 434.2 bra: A menetemelkedsi szg ....................................................................... 434.3 bra: Jobbmenet .......................................................................................... 444.4 bra: Balmenet ............................................................................................ 44

9

4.5 bra: Csavarmenetre hat erk ...................................................................... 454.6 bra: Csavar meghzs, lazts ervektor bri ................................................ 454.7 bra: ltalnos menetre hat terhel er ......................................................... 454.8 bra: Er s alakvltozs meghzskor ............................................................ 484.9 bra: Csavar terhelse az alakvltozs fggvnyben ........................................ 494.10 bra: Csavarkts nyr ignybevtellel ......................................................... 514.11 bra: Csapszegtpusok ................................................................................. 524.12 bra: Csapszegekre hat erk ....................................................................... 524.13 bra: A szegek ltalnos alakjai .................................................................... 534.14 bra: Hastott csszeg hasznlata .................................................................. 534.15 bra: Kpos szegek fontosabb tpusai ............................................................ 544.16 bra: Hastott szegek tpusai ........................................................................ 544.17 bra: Keresztszegre hat erk ...................................................................... 554.18 bra: Biztostszegre hat erk ..................................................................... 554.19 bra: Norml kivitel axilis rgztgyr tengelyhez ....................................... 564.20 bra: Norml kivitel axilis rgztgyr furathoz ........................................... 564.21 bra: kek tpusai ....................................................................................... 574.22 bra: kktsek .......................................................................................... 584.23 bra: Axilis rgzts egyik mdja ................................................................. 594.24 bra: A reteszalakok s a reteszek jellemz mretei ........................................ 594.25 bra: Reteszkts jellemz mretei ............................................................... 604.26 bra: A reteszre hat kerleti er .................................................................. 604.27 bra: Bordk s bordsktsek jellemz mretei ............................................. 614.28 bra: Jellemz ktskialaktsok ................................................................... 684.29 bra: A skkts vltozatai ........................................................................... 684.30 bra: A sarokkts vltozatai ........................................................................ 694.31 bra: S235 acl lktetszilrdsgnak vltozsa a varratmegmunkls fggvnyben .................................................................................................... 694.32 bra: S235 acl lktetszilrdsgnak vltozsa az illesztsi rs fggvnyben ... 704.33 bra: Feszltsgek rtelmezse sarokvarratban ............................................... 714.34 bra: Klnbz ktsformk feszltsgeloszlsa ............................................ 744.35 bra: A ragasztott ktsek helyes, javasolt kialaktsai ..................................... 764.36 bra: Feszltsg alakulsa az tlapolt a) a homlok b) s a ferde c) ragasztott homlokktsben ................................................................................................. 775.1 bra: A tmts alakvltozsa s egyenslya .................................................... 825.2 bra: Lapos tmtsek ................................................................................... 825.3 bra: O-gyr beptsi mdok s mkdsk .................................................. 825.4 bra: Profil tmtgyr alakok ....................................................................... 835.5 bra: nmkd gumigyr (a) s delta fm (b) gyrtmtsek ........................ 835.6 bra: Tmszelenceszer tmts ..................................................................... 835.7 bra: Tmszelencs (a) s nemezgyrs (b) tmtsek ...................................... 845.8 bra: Karmantys tmtsek .......................................................................... 845.9 bra: Ajakos tmtsek mkdsi elve ............................................................. 845.10 bra: Axilis ajakos tmtsek mkdsi elve .................................................. 855.11 bra: Rstmtsek mkdsi elve ................................................................ 855.12 bra: Labirinttmtsek mkdsi elve ........................................................... 855.13 bra: Visszahord csavarmenet mkdsi elve ................................................ 865.14 bra: Fss tmts ..................................................................................... 865.15 bra: Tmtsi pldk .................................................................................. 875.16 bra: Teflonszalagos tmts ........................................................................ 87

10

5.17 bra: Kemny s hegesztett zrfellet tmtsek (a, b) ................................. 885.18 bra: Lapos aclkarima sima (a) illetve munkalces (b) tmtfellettel .............. 895.19 bra: Hegeszttoldatos karima munkalces (a), illetve kiugrs-beugrs tmtfellettel (flig rejtett tmtssel) (b) ........................................................... 895.20 bra: Hegeszttoldatos karima lencsetmtssel (a), illetve laza karima csvgre hegesztett ktgyrvel (b) ................................................................................. 896.1 bra: Tompavarratos hegeszts (a), illetve hegesztett tokos cskts (b) ............. 926.2 bra: Karims csktsek kialaktsai .............................................................. 936.3 bra: Gmbcsap (a, b), kpos csap (c) ............................................................ 946.4 bra: Kzi elzrszelep kpszeleppel (a), tnyrszeleppel (b).............................. 946.5 bra: Fmzrs ktolzr (a, b, c) s skfellet tolzr (d) .............................. 956.6 bra: Csappantyk ........................................................................................ 956.7 bra: Slyterhels (a) s rgterhels biztonsgi szelep (b) ............................ 966.8 bra: Visszacsap szelepek ............................................................................ 967.1 bra: Hszigetel anyagok hmrsklet-tartomnya .......................................... 987.2 bra: Huzalfonatos paplanokkal burkolt csvezetk ......................................... 1017.3 bra: Szelepek burkolsa ............................................................................. 1017.4 bra: A kompenztor burkolsa .................................................................... 1017.5 bra: Bejrhat vezetkek szigetelse ........................................................... 1017.6 bra: Vezetkek szigetelse cshjjal ............................................................ 1027.7 bra: Szigetelt csvezetkek kzmcsatornban ............................................. 1027.8 bra: Elszigetelt csvezetk talajban ............................................................ 1037.9 bra: Kisebb mret tartlyok szigetelse ...................................................... 1047.10 bra: Lgtechnikai vezetk szigetelse ......................................................... 1047.11 bra: Lgtechnikai vezetk szigetelse kr metszet csvezetk s derkszg alap csatorna esetn ............................................................................................... 1058.1 bra: Ptlk az ntttvas csvek szmtshoz ............................................... 1088.2 bra: Feszltsgek vastagfal csvekben ....................................................... 1108.3 bra: Feszltsgeloszls vastagfal csvekben ................................................ 1109.1 bra: Cslra mdok felfggesztssel ............................................................. 1139.2 bra: Cslra mdok felfggesztssel ............................................................. 1139.3 bra: Axial (a) s angulr (b) kompenztorok ................................................. 1149.4 bra: Laterl kompenztorok ........................................................................ 1149.5 bra: Univerzl kompenztorok .................................................................... 1149.6 bra: Csrgztsi mdok felfggesztssel ...................................................... 1159.7 bra: Csrgzts konzolon .......................................................................... 1169.8 bra: Csrgzts csbilinccsel (a) ................................................................. 1179.9 bra: Csrgzts csbilinccsel (b) ................................................................. 11710.1 bra: Ednyfenk kialaktsok ..................................................................... 11910.2 bra: Klnbz nyomstart edny kialaktsok ........................................... 11910.3 bra: Bels nyomsra terhelt tartlyfenk feszltsgeloszlsa ......................... 12110.4 bra: Hegesztett lgtartly ......................................................................... 12211.1 bra: Ltestmnyekben alkalmazott hajtsi mdok felosztsa ......................... 12411.2 bra: kszjhajts elve ............................................................................... 12611.3 bra: Laposszj hajts elve ......................................................................... 12611.4 bra: Kzvetlen hats ................................................................................ 12611.5 bra: Kzvetlen hajts ventiltor ............................................................... 12711.6 bra: Vesztesgek ventiltor szjhajtssal ..................................................... 12711.7 bra: Frekvenciavlt ................................................................................ 12811.8 bra: Alapkeretre szerelt szivattyk ............................................................. 129

11

11.9 bra: Szraztengely szivattyk .................................................................. 13011.10 bra: Nedvestengely szivattyk ............................................................... 130

12

1. BEVEZETS

Ez a jegyzet a Ltestmnymrnki MSc kpzsben rszt vev hallgatk szmra rdott, azzal a cllal, hogy ttekintst adjon a gpszeti alapismeretek legfontosabb fejezeteirl. A tananyag mretnek meghatrozsakor fontos szempont volt, hogy sszhangban legyen a szak tantervben elirnyzott kontaktrval. A tartalmi vlogats elsdleges clja azaz a ltestmnymrnki tevkenysgek szakterleti elvrsainak val megfelelsg mellett kiemelten fontosnak tlem, hogy a tananyag a gyakorlati let ignyeinek megfelel, a mrnki tevkenysg sorn jl hasznlhat ismereteket nyjtson. E cl rdekben az elmleti alapok bemutatsa csak olyan mlysg, mely a gyakorlati megoldsok s alkalmazsok megrtshez felttlenl szksges. gy a logikai lncolat megszaktsa nlkl, egy knnyen ttekinthet s tanulhat jegyzet segti a ltestmnymrnk hallgatk felkszlst. Az anyagismeret, gpelemek, konstrukcis kialaktsok, szerkezet szerelsi s karbantartsi ismeretek vertikuma rendkvl szles, de a jegyzetben bemutatott vlogatott fejezetek megismerse s elsajttsa mr j alapot knl a tovbbi szakterleti specializcikhoz s mrnki munkkhoz.

13

2. GPSZETI SZERKEZETEK SZILRDSGI VIZSGLATA

2.1 A gpelemek mretezsi alapelvei

A mrnki tevkenysg egyik leglnyegesebb feladata a meglv berendezsek zemeltetse, karbantartsa, valamint j gpek, szerkezetek megtervezse s kivitelezse. Valamely gp megbzhatsgt szerelsi egysgeinek s elemeinek zemkpessge, a tervezett lettartamra es hibtlan, illetve hibs mkdse hatrozza meg. A gpelemek tnkremenetelnek fbb okai:

fradttrs, ridegtrs, kplkeny alakvltozs, tartsfolys, kops, korrzi.

A gpelemek mretezsnek clja: a gpelemek mreteinek kiszmtsa a terhelsek, ignybevtelek s egyb zemi felttelek (hmrsklet, sebessg, letveszlyes zem stb.). A mretezs fordtott mvelete: meglv gpelemek mreteinek ellenrzse. Minden sikeres mrnki alkotsnak, legyen az gp, vagy valamilyen szerkezet fleg hrom kvetelmnynek kell megfelelni:

teljesteni kell tervezett zemi feladatot, megfelel lettartammal rendelkezzen, a gyrtsa gazdasgos, elfogadhat kltsg legyen.

A gpalkatrszeket leggyakrabban szilrdsgi alapon, a megengedhet feszltsgek, vagy a megengedhet alakvltozs fggvnyben mretezzk. Szksg esetn ellenrizzk kifradsra (lettartamra), esetleg ridegtrsre. A szilrdsgi mretezshez els lpsknt mindig mechanikai modellt kell kszteni. A gpalkatrszek valdi terhelst mindig knytelenek vagyunk valamilyen terhelsi modellel (koncentrlt er, megoszl terhels stb.) helyettesteni, magrl a szerkezetrl pedig geometriai modellt kell kszteni (kttmasz tart, keretszerkezet stb.) A megengedhet feszltsgen alapul mretezshez szksges az ignybevtel meghatrozsa (mind statikai, mind szilrdsgtani rtelemben) s a felhasznland szerkezeti anyag szilrdsgi tulajdonsgainak ismerete. A valsgos feszltsget a feladat termszettl s a felhasznlt szmtsi vagy ksrleti eljrstl fggen csak tbb-kevsb korltozott pontossggal hatrozhatjuk meg s legtbbszr az anyag

14

szilrdsgi jellemzit sem pontosan az adott feladatnak megfelel mdon ismerjk. Az gy add bizonytalansgot a megengedett feszltsg vatos megvlasztsval igyeksznk ellenslyozni, ami jelents tlmretezshez vezethet. Ha a mretezend alkatrszt az tlagos ignybevtelen fell lksszer terhelsek is rik, ezeket az tlagos ignybevtelnek a dinamikai tnyezvel val szorzssal szoks figyelembe venni. A dinamikai tnyezt tbb krlmny befolysolja, amelyeket tblzatok tartalmaznak. 2.2 A megengedhet feszltsgek A megengedhet feszltsgen alapul mretezssel el kvnjuk rni, hogy a tnylegesen kialakul feszltsgek a megengedettet minl jobban megkzeltsk, de ne lpjk tl. A terhels meghatrozsnak s az anyag szerkezetnek bizonytalansgait s egyb krlmnyeket biztonsgi tnyezvel kell figyelembe venni. A mretezs sorn meghatrozott nvleges feszltsget ssze kell hasonltani, az anyagra, kialaktsra, terhelsfajtra megengedett feszltsggel. A megengedett feszltsg azt jelenti, hogy a vlasztott hatrfeszltsgnek hnyad rszt engedjk meg (a biztonsgi tnyez fggvnyben) a keresztmetszetben maximlisan fellpni.

nhat

meg (2.1)

A hatrfeszltsg az anyagtl s ignybevteltl fggen tbbfle lehet: szaktszilrdsg: mR , folyshatr: eHR , kihajlsi trfeszltsg: t , kifradsi hatr: D .

A fenti anyagjellemzket szabvnyok tartalmazzk. 2.3 Mretezs nyugv terhelsre

A kisebb pontossgot ignyl szmtsoknl kzvetlenl az anyagvizsglatok ltal szolgltatott adatokkal szmolunk. gy a hatrfeszltsg lehet:

szaktszilrdsg: mR , folyshatr: eHR , ha nincs kifejezett folyshatr, akkor 2,0pR .

Acl, aclntvny, alumnium, alumniumtvzetek, rz, ltalban a knnyfmek s tvzeteik esetben a megengedhet feszltsg:

n

ReHmeg (2.2)

(a biztonsgi tnyez szoksos rtke: n = 1,52). Rideg anyagok esetben (pl.: ntttvas, temperntvny, manyagok, kermia) esetn, ahol folysi jelensg nincs, a megengedhet feszltsg:

n

Rmmeg (2.3)

(a biztonsgi tnyez szoksos rtke: n = 1,53).

15

ntttvas s temperntvny esetn nyomsra:

mnymeg R (2.4) A fentiekben meghatrozott megengedhet feszltsgbl szmthat a megengedhet cssztatfeszltsg; a kvetkez mdokon:

acl, aclntvny, rz, bronz anyagoknl: megmeg 65,0 alumnium s tvzetei esetn: megmeg 7,0 ntttvas s temperntvny esetn: megmeg

A biztonsgi tnyez pontosabb meghatrozshoz gyakorlati tapasztalatok alapjn sszelltott tblzatok nyjtanak segtsget. Ebben megtallhatk a biztonsgi tnyezk klnfle szempontokhoz tartoz rszrtkei, amelyeket ssze kell szorozni. A tapasztalat szerint a biztonsgi tnyezk rtke 1,76 lehet. Ha a gpalkatrsz olyan nagy hhatsnak van kitve, amely mr befolysolja a folyshatrt is, illetve, amelyen mr tartsfolys is fellp, akkor a hatrfeszltsg a meleg folyshatr. A tengelyek mretezshez szksges meg rtke is gyakran kzelt szmtssal trtnik, statikus terhelst tteleznk fel, de valjban fraszt terhels van. Nhny plda:

1. Ha a tengely ll, s rajta forog a trcsa (pl. gpjrm nem hajtott tengely), felttelezve a terhels 0 s egy maximum kztti ingadozst, a megengedett feszltsget a lktetszilrdsgbl szmtjuk 5..3n biztonsgi tnyezvel. Pldul S275 anyagnl a lktetszilrdsg: MPaD 3700 , gy

MPameg 74..1235..3370

2. Ha a tengely a trcsval egytt forog, akkor minden szls szl hajltst szenved, teht a megengedett feszltsget a lengszilrdsgbl szmtjuk

6..4n biztonsgi tnyezvel. S275 anyagnl a lengszilrdsg: MPaD 2401 , gy

MPameg 40..606..4240

A csavarsra megengedett feszltsget a tengelyeknl leginkbb szoksos ignybevteli fajtnak megfelelen a lktetszilrdsgbl szmtjuk 6..4n biztonsgi tnyezvel. S275 anyagnl a lktetszilrdsg: MPaD 1900 , gy

MPameg 32..5,476..4190

A biztonsgi tnyez elbbi rtkei magukban foglaljk a szerkezeti kialakts feszltsggyjt hatst, a felleti rdessg befolyst stb., vagyis mindazokat, amiket a pontos szmtsnl kln-kln szoktunk figyelembe venni. Ezrt ilyen nagy arnylag a biztonsgi tnyez rtke. 2.4 Az idben vltoz terhels modellje Az idben llandan vltoz feszltsg hatsra a gpalkatrsz kifrad s eltrik olyan feszltsgrtken is, amelyet nyugvterhels esetn minden baj nlkl kibrna.

16

A fradsos trs gy jn ltre, a legnagyobb feszltsg helyn (ami ltalban valamilyen feszltsggyjt hely) repeds keletkezik. Ez a repeds kezdetben csak nagyon kicsi, de az ismtld ignybevtel hatsra lassan terjed, a keresztmetszet hasznos rsze cskken. Vgl az sszefgg keresztmetszet mr olyan kicsi lesz, hogy a terhelst mr statikusan sem brja el, eltrik. A fradt trs egy bizonyos terhelsi szm utn, szrevehet alakvltozs nlkl, hirtelen jn ltre. A vltoz terhels lefolysa lehet:

ciklikus (harmonikus), periodikus (sszetettebb lefolys periodikus ismtldse), rendszertelen (stacioner nem stacioner).

A bonyolultan vltoz terhelsre mg nincs kidolgozva ltalnosan hasznlhat eljrs. Ezrt ma mg knytelenek vagyunk egyszerstett feszltsgvltozst figyelembe venni, amelyet szinuszosnak tteleznk fel. A jelensgekkel elszr Whler foglalkozott alaposabban, elssorban anyagvizsglati szempontbl. A terhels idbeli vltozsa szerint az ignybevteleket Whler s Bach szerint a kvetkez terhelsi csoportokba soroljuk:

I. Nyugv terhels, ha a terhels nem, vagy csak ritkn s jelentktelen mrtkben vltozik.

II. Lktet terhels, ha a terhels als s fels hatrok kztt vltozik, de mindig azonos eljel.

III. Leng terhels, ha kzben a terhels (feszltsg) eljele is megvltozik. A vltoz terhelst gyakran kzeltjk ciklikus lefolyssal, amelyeknek mdjai a 2.1 brn lthatk.

2.1 bra: A vltoz terhels ciklikus kzeltse

Forrs: [1] A 2.1 brn a 2. s a 6. feszltsg lefolyst tiszta lktet, a 4. feszltsg lefolyst pedig tiszta leng feszltsgnek nevezzk.

17

2.5 A kifradsi hatrt befolysol tnyezk A kifradsi hatrfeszltsget ltalban 7,5..12 mm kztti tmrj, hengeres, sima, polrozott fellet prbatesteken, ksrleti ton hatrozzk meg, ezrt ezt az rtket a gyakorlati felttelek (alak, mret, profil, terhels) eltrse miatt korriglni kell. A f problmt az okozza, hogy az sszetett ignybevtelek miatt feszltsgtorldsok jnnek ltre, ami tbbtengely feszltsgi llapotot eredmnyez. Feszltsgtorldst okoz tnyezk lehetnek:

geometriai jellegek (bemetszsek, peremek, hornyok, furatok), az alkatrsszel rintkez ms elem hatsa ltal (illeszts, sajtols) kivltott,

erhats ltal (Hertz-feszltsg, felleti rintkez er) ltrejvk. Az egyik f problma, hogy a feszltsgtorlds helyn tbbtengely feszltsgi llapot jn ltre. Egyszerbb kvetelmnyek esetn a feszltsgtorlds s hatsa a kifradsi hatrra az elmleti feszltsgtorldsi tnyezvel, a tK alaktnyezvel vehet figyelembe. Az alaktnyez a bemetszs okozta legnagyobb helyi feszltsg s az tlagos, gynevezett nvleges feszltsg hnyadosa:

nvl

tK

max , illetve nvl

tK

max (2.5)

A nvleges feszltsg az a feszltsg, mely az elemi szilrdsgtani mretezs mdszervel szmthat ki. A ksrletek s a tapasztalat azonban azt igazolta, hogy a sima prbatesten mrt D s a bemetszett prbatesten mrt D kifradsi hatr viszonya csak kivteles esetben egyenl az alaktnyezvel, ezrt be kell vezetni a kifradsi hatrt cskkent tnyezt, a gtlstnyezt. Az elbbi korriglsokkal a simra polrozott s a halmozott feszltsggel terhelt prbatestek kifradsi hatrnak arnybl nyerhet:

D

DfK

, illetve

D

DfK

(2.6)

A fK tnyez nemcsak a geometritl, hanem az anyag sajtossgaitl is fgg, ezrt csak ksrlettel hatrozhat meg. Mindenfajta bemetszsre s anyagra a fK tnyez meghatrozsa risi feladat. A rendkvl kltsges ksrletek arra ksztettk a kutatkat, hogy olyan anyagjellemzket keressenek, amely a fK tnyezt kzvetett mdon hatrozzk meg. A fK s a tK tnyez kztti sszefggs a feszltsgekre vonatkoztatott rzkenysgi tnyez segtsgvel adhat meg:

1

1

t

f

K

Kq , illetve

1

1

t

f

K

Kq (2.7)

Az rzkenysgi tnyez jellemz rtkei: tvzetlen acl: 8,0..5,0q ausztenites acl: 3,0..1,0q rugacl: 0,1..95,0q

A ksrletek azt bizonytottk, hogy a mretek nvekedsvel a kifradsi hatr cskken (a hajlt, s a csavar ignybevtelek esetben egyarnt) ezt a cskkenst a dK mrettnyezvel kell a szmtsok sorn figyelembe venni (2.2. bra). Ez a tnyez

18

tulajdonkppen ismtld hajlt ignybevtel, kr keresztmetszet aclalkatrszekre rvnyes, azonban ms egyb esetekben is mrtkad.

2.2 bra: A mrettnyez vltozsa a mret nvekedsvel

Forrs: [1] A mretnvekedssel kzel azonos mrtkben cskkenti az alkatrszek kifradsi hatrt a felleti rdessg is. A tbbi mdost tnyez hatsa nagyon vltozatos (ezrt szmszerleg nem adhat meg) pl.

felleti kezelsek (felleti edzs +, nitridls +, srtezs +, galvanizls ), hidegalakts (nyom jelleg +, hz jelleg ), hmrsklet.

A 2.2 bra egyes grbinek jelentse: sznacl feszltsggyjt hely nlkl (1) tvztt acl feszltsggyjt hely nlkl s sznacl enyhe feszltsggyjtssel (2) tvztt acl mrskelt feszltsggyjtssel (3) tvztt acl nagyfok feszltsggyjtssel (4). Az brbl szembetn az tvztt aclok nagy rzkenysge, ami leronthatja egyb elnyeiket. Ezrt is igen krltekinten kell a szerkezeti anyagot megvlasztani. Hozzvetlegesen a mretnvekedssel megegyez mrtkben cskkenti az alkatrszek kifradsi hatrt a felleti rdessg nvekedse, a szintn rdessget okoz korrzi pedig ennl is ersebben. 2.6 Kifradsi biztonsgi terletek

Whler vizsglatai kimutattk, hogy a fradt trst okoz feszltsg s az ismtldsek szma kztt igen hatrozott sszefggs van. Ez az sszefggs Whler-grbe segtsgvel szemlltethet. A Whler-grbket N , Nlg vagy Nlglg formban brzoljk, ahol az ignybevtelbl szrmaz maximlis fezsltsget, N a terhelsismtldsek szmt (a ciklusszmot) jelli. Acl anyagoknl 60 102 N ciklusszm fltti ignybevtel esetn kifradsra mreteznk. A grbnek ez a szakasza a kifradsi hatrvonal (amelynek nagysgt D -vel jelljk) 410N s 60 102 N ciklusszm kztt trtn ignybevtelnl lettartamra mreteznk, ekkor ugyanis a kifradsi hatrfeszltsgnl nagyobb feszltsget engedhetnk meg, 410N ciklusszm alatt a statikus mretezs szoksos mdszereit alkalmazzuk. Azt a terhelsismtldsi szmot, amelynl gazdasgossgi

19

okokbl a Whler-grbe felvtelt abbahagyjuk BN bzisciklusszmnak nevezzk. Ez

aclra 76 10..105 , knnyfmre 77 105..103 . A Whler-grbk nem csupn anyagminsg, hanem aszimmetria tnyez fggvnyben is vltoznak. gy a klnbz lehetsges eseteknek megfelelen igen nagyszm grbt kellene felvenni s hasznlni. Ezrt kerlt sor a sok informcit tartalmaz diagramok megalkotsra. A gpszerkesztshez leggyakrabban a Smidt-fle biztonsgi terletet hasznljk, ahol az ismtld ignybevtelekhez tartoz kzpfeszltsg fggvnyben a kifradst okoz hatrfeszltsgeket tntetjk fel. Mivel a gyakorlatban a folyshatrt meghalad feszltsget nem engednk meg, a fels hatrgrbnek eHR feletti szakaszt nem vesszk figyelembe, a megmarad szakaszt pedig egyenessel helyettestjk. A terhelsi ciklus aszimmetrijnak hatst a kifradsi hatrra tbbfle diagram is kifejezi. Az 2.3 brn a Smith diagram szerkesztse, az 2.4 brn a Smith-diagram kifradsi biztonsgi terletei lthatk.

2.3 bra: A Smith-diagram szerkesztse

Forrs: [1]

2.4 bra: A Smith-diagram kifradsi biztonsgi terletei

Forrs: [1]

A Smidt-diagramot aclokra igen j kzeltssel megszerkeszthetjk kt adat: a folyshatr s a szimmetrikus leng ignybevtelhez tartoz kifradsi hatrfeszltsg

20

birtokban, ui. a tapasztalat szerint a fels hatrgrbe kezdeti szakasza s az abszcisszatengely hajlsszge kb. 0,7 rad. 2.7 Mretezs egyszer ismtld ignybevtelre A vltakoz terhels gpalkatrszek mreteinek megllaptsra ltalban csak az ellenrz mretezsi mdszer hasznlhat. Ehhez elzetesen rendszerint a statikus ignybevtel esetre rvnyes szmtssal kzelt szmtst vgznk, majd megtervezzk az alkatrszt. Az alkatrsz alakjnak ismeretben figyelembe vehetjk a feszltsgtorldsokat s kiszmthatjuk a tnyleges feszltsg maximumokat, majd a biztonsgi terletet is felhasznlva meghatrozhatjuk a biztonsgi tnyezt. Ha ennek mrtke a megkvnttl lnyegesen eltr, az alkatrszt mdostjuk, s az eljrst megismteljk. Aszimmetrikus ignybevtelek esetn a biztonsgi tnyez klnbzkppen, tbbfle felttelezs alapulvtelvel hatrozhat meg. Az irodalombl ismert eljrsok nagy rsze a Sodeberg-fle elvet hasznlja fel. Egy ezen alapul egyszer mdszer a kvetkez: A mdszer els lpse, hogy a Smidt-diagram biztonsgi terlett cskkentjk a mrettnyez ( dK ) s a felleti rdessgi tnyez ( RaK ) rtkvel, azaz a diagram hatrgrbihez tartoz amplitdk szorzsval s a 2.5 brn szaggatott vonallal jellt biztonsgi terletet kapjuk. Msodik lpsknt bejelljk a diagramba a kifradsi hatrt cskkent tnyez ( fK ) figyelembevtelvel meghatrozott valsgos ignybevtelt brzol pontprt (N , N ) gy, hogy a nvleges kzpfeszltsget s feszltsg amplitdt is szorozzuk fK -val. Leggyakrabban a terhelsnvekeds a kzpfeszltsg s amplitd arnytart nvekedsvel trtnik s a P pontban ri el a mdostott hatrgrbt, gy a biztonsgi tnyez:

af

DaRad

K

KK

ON

OPn

(2.8)

ahol: Da a kifradsi hatrfeszltsg amplitdja [MPa ]; a az ignybevteli feszltsg amplitdja [MPa ]. Ha a terhels nvekedsekor a vagy m lland marad, akkor a pontpr ennek megfelelen a koordintatengelyek szgfelezjvel, vagy az ordintatengellyel prhuzamosan mozdul el s a biztonsgi tnyezt eszerint kell meghatrozni.

2.5 bra: A biztonsgi tnyez a Smith-diagramban

Forrs: [1]

21

2.8 Biztonsgi tnyez szmszer rtke A kifradsra val mretezs clja a biztonsgi tnyez meghatrozsa, de hogy a gprsz megfelel-e az ignybevtelnek, csak akkor tudjuk eldnteni, ha rtkt sszevetjk a szksges biztonsgi tnyez rtkvel. A biztonsgi tnyez nagysga fgg az alkatrsz maximlis zemi terhelsnek gyakorisgtl, az ignybevtel jellegtl s a megkvetelt lettartamtl. A 2.6 bra a legkisebb biztonsgi tnyez rtkeit mutatja a feszltsgvltozs fggvnyben, ha a terhels gyakorisga 100%. Kivteles esetben, ha minden befolysol tnyezt teljes pontossggal ismernk, akkor a megadott rtknl lejjebb is mehetnk (szaggatott vonal). A biztonsgi tnyez a folyshatrra vonatkozik.

2.6 bra: A legkisebb biztonsgi tnyez a feszltsgvltozs fggvnyben

Forrs: [1]

22

3. ACL, RZ, MANYAG, TRTEG CSVEK S IDOMOK

3.1 Csvek s csidomok anyagai A csvezetkek tervezsvel s kialaktsval kapcsolatos leglnyegesebb alapfogalmak egyike a nvleges tmr (DN). Defincijt s a csvezetk elemek sszekap-csolhatsgt biztost tmrk meghatrozst az MSZ EN ISO 6708-2000 szabvny az adja meg. Az MSZ 2873 szabvny a csvezetkekben alkalmazhat nvleges, zemi s pr-banyomst definilja. Ennek megfelelen a nvleges nyoms az a legnagyobb nyoms, amelyre a csvezetkelemek 20 C hmrskleten tartsan ignybe vehetk. A nvleges nyoms adott szmsoron alapul lehetsges rtkeit a szabvny tartalmazza. Az zemi nyoms az a legnagyobb tlnyoms, amelyen egy adott nvleges nyoms csvezetk-rendszer zemi hmrskleten tartsan mkdtethet. A prbanyoms az a tlnyoms, amellyel a rendszer tmtettsgt vizsgljk. Az eljrs pontos mdjt s krlmnyeit a jelzett szabvny tartalmazza [1]. A gpszetben, de elssorban az pletgpszetben leggyakrabban felhasznlt csveket s csvezetkeket anyaguk szerint az albbiak szerint csoportostjuk: Fm alapanyagak:

ntttvas csvek; aclcsvek, acltvzetek; fmcsvek:

alumniumcsvek, alumnium-tvzet csvek, rzcsvek, rztvzet csvek, lomcsvek.

Nem fm alapanyag csvek manyagcsvek (polietiln (PE), polivinil-klorid (PVC)); azbesztcement csvek; beton, vasbeton; gumi; egyb, rideg alap csvek (veg, kermia).

3.1.1 ntttvas csvek s idomok

Az ntttvas csveknek kt fajtjt klnbztetjk meg: a lemezgrafitos s a gmbgrafitos ntttvas csveket (3.1 bra).

23

lemezgrafitos gmbgrafitos ntvny

3.1 bra: ntttvas csvek kzti lnyeges klnbsg Forrs: [8]

A lemezgrafitos ntttvas csvek ridegek s slyosak. Technolgiai csvezetk-ptsre ritkn hasznljk. Leginkbb fldbe fektetett vezetkknt, vz- s gzvezetkekre- ltalban kis nyomsra (PN10 s PN16) s hmrskletre (100 C-ig) s veszlytelen zemi krlmnyeknl alkalmazzk. Jelentsgk manapsg mr cskkent, mert az aclcsvek s a kemny manyagcsvek (pl. gzvezetkeknl) egyre inkbb kiszortjk. Az ntttvas csveket ltalban ll mag krl vagy centrifugl ntssel ksztik. Az ntsi kreg korrzi ellen j vdelmet biztost. Az ntttvas csveket s idomokat elssorban nagy mennyisgek viszonylag lass ramoltatsra kialaktott vezetkrendszerekben alkalmaznak. Kialaktsuk ersen technolgiafgg. A csvek ll (fggleges), a csidomok fekv (vzszintes) vagy ferde helyzetben nthetk. Fontos, hogy a csvek s csidomok mentesek legyenek a salakzrvnytl, hlyagtl s kell szilrdsg mellett se legyenek tl kemnyek [8]. A csvezetkek irnyvltoztatsait, elgazsait, kzbeiktatott idomokkal lehet megvalstani. A gmbgrafitos ntttvas csveket elssorban nagy nyoms nyomvezetkek, klnleges terhelseknek (pl. vzlks) kitett vezetkek, kedveztlen talajviszonyok kztt fektetett vezetkek, klnsen szigor zembiztonsgi kvetelmnyek esetn alkalmazzk. ntttvas csvek (MSZ EN 545, MSZ EN 598, MSZ EN 969) s csidomok anyaga GG 150 s GG 200 minsg szrkentvny [1].

3.2 bra: ntttvas csvek sima illetve menetes tokos csktse

Forrs: [1]

24

a b c

3.3 bra: Csidomok Forrs: [2]

Nagyobb ignybevtelekre s gzvezetkekhez pedig GGG 400. Hasznlhatk 300 C-ig s a 10 bar nvleges nyoms alatti tartomnyban. Az idomok jellsre nagybetket hasznlnak, pldul az E jel a tokos-karims cs (3.3 bra), az U ttol darab a tokos csktsekhez (3.3b bra), T idom (3.3c bra) az elgazsokhoz alkalmas. 3.1.2 Aclcsvek s idomok

Az aclcsveket nagyobb nyoms s hmrsklet kzegek szlltsnl alkalmazzk. Elnyk az ntttvas csvekkel szemben a nagyobb szilrdsg, kisebb tmeg s alakthatsgi tulajdonsg. A csszakaszok ltalban sima vgzdssel kszlnek, varratos (hegesztett) s varrat nlkli kivitelben. Az aclcsvek ktsre gyakran alkalmazunk csa-varmenetet. Kisebb tmrj csveknl, ahol a kts hegesztssel nem, vagy csak nehezen oldhat meg, ott karmantys ktst ksztnk (3.4 bra).

3.4 bra: Karmantys cskts

Forrs: [2] A nagyobb tmrj varrat nlkli aclcsveket karimval ktjk ssze. Egy-egy karimt erstnk a csvgekre, kzjk tmtst helyeznk, s a kerletn egyenletesen elosztott csavarokkal erstjk a karimkat ssze. A karima kszlhet a csvel egybenttt (nttt csveknl) (3.5 bra), csre hegesztett s rhengerelt kivitelben, valamint lehet laza karima is. A karimk kialaktsnak szablya, hogy a karimn lv csavarok szma nggyel oszthat legyen s a vzszintes, valamint a fggleges kzpvonalba furat nem kerlhet [3]. A csvel egybenttt karimt fleg szabadban elhelyezett vezetkhez alkalmazzunk [3]

25

3.5 bra: ntttvas csvek karims csktse

Forrs: [3]

a. b. c.

3.6 bra: Menetes karims (a), hegesztett karims (b) s laza karims cskts (c) Forrs: [3]

Aclcsveknl a karima felersthet menettel (3.6 bra), hegesztssel (3.6/b bra) vagy e kett kombincijval, ami megbzhatbb s ersebb ktst ad (a varratok nemcsak a terhelhetsget javtjk, hanem a menetek korrzi elleni vdelmt is szolgljk), laza karima esetn pedig peremezett csvggel (3.6c bra) kszlhet [3]. 3.1.2.1 Feketeacl cs Ezt a csanyagot alkalmazzuk [4] a legrgebb ta, s ez az anyag az, ami a legelterjedtebb. Az pletgpszetben ltalban varrat nlkli vagy varratos aclcsveket hasznlunk. A feketecs hasznlata azt jelenti, hogy a csvet nem lttk el vdbevonattal. A csveket ltalban hegesztssel ktik egymshoz, a szerelvnyekhez, a berendezsi trgyakhoz pedig oldhat, menetes ktssel vagy karimkkal kapcsoldnak.

3.7 bra: Hegesztett cskts kialaktsok

Forrs: [2]

26

Aclcsvek vgeinek legegyszerbb sszektsi mdja a csvgek tompahegesztse (3.7/a bra). Ennl ersebb ktst biztost a tokos cskts (3.7b bra) valamint a kt kitgtott csvg kzpontostst is elsegt, rvid bettcsves (3.7c bra) kialakts, amely a bels rozsdavd fests legst, a varrat anyagnak a cs belsejbe val befolyst, valamint a keresztmetszet-vltozst is megakadlyozza. 3.1.2.2 Horganyzott aclcs Elterjedse annak ksznhet, hogy maga a horganyzott cs [4] olcs s a bevonatnak ksznheten korrzill. Ezen csvek ktst menetes ktssel vagy kemnyforrasztssal lehet megoldani. Menetes ktsnek nagy htrny, hogy menetvgsnl a vd horganyrteget tnkretesszk, ami ltal a korrziveszly n. Amennyiben a horganyzott csveket sszehegesztennk, akkor ugyan a ktssel nem lenne problma, viszont a horganyrteg eltnne a felletrl. Ez jelents mrtkben fokozn a korrzi kialakulsnak veszlyt. Kemnyforrasztssal viszont nem lpjk tl a horgany olvadspontjt, teht megmarad a rteg. 3.1.2.3 Nemesacl csvek

A nemesacl csvek a DIN EN 10305 szabvny szerint kszlnek. A nemesacl csveket leginkbb prsktssel egyestik egymshoz [4]. Ez a gyors, egyszer s biztonsgos ktstechnolgia mszakilag s gazdasgilag is alternatvt nyjt a ragasztott, forrasztott s hegesztett ktstechnolgikkal szemben. A hideg ktstechnolgia alkalmazsval a tzveszly lehetsgt is kizrhatjuk. Az ilyen ktstechnolgia esetben a mechanikai szilrdsgot dnten befolysolja a prsels profilja s a csvezetknek a prsidomba val betolsi mlysge. A tmtettsget a prsidom vgein kialaktott hornyokba illesztett tmtgyrk szavatoljk (3.8 bra). A tmtgyr a prsels sorn veszi fel a megfelel profilt. A csvezetk jellemzje a hegesztett, vkonyfal, magas tvzanyag tartalm, ausztenites Cr-Ni-Mo tvzet.

3.8 bra: Prselt kts metszeti kpe

Forrs: [6; 4] 3.1.2.4 Bevonatos aclcsvek

A bevonatos aclcsvezetk [4] tvzetlen aclbl kszl. Ezek hegesztett, vkonyfal finomacl csvek. Az tvzetlen aclcsveket magas tisztasgi fok s kis szntartalom jellemzi. Bevonattal vannak elltva, a bevonat fehr polipropiln. A kls korrzi

27

vdelem miatt a csvezetkek fehr alapozval s s = 1 mm falvastagsg, krmszn, polipropiln (PP) manyag bevonattal vannak elltva. A PP bevonat sima fellettel, j szakt- s tszilrdsggal rendelkezik illetve 10 C-ig knnyen hajlthat. 3.1.3 Az acl alapanyag csvek mretezsnek s kialaktsnak specilis szablyai

Az acl alapanyag csvek s csvezetk-rendszerek kialaktsra s mretezsnek eljrsra vonatkoz ltalnos szablyokat az MSZ EN 13480 szabvnycsoport foglalja ssze (Fmbl kszlt ipari csvezetkek). E szabvnycsoportot s nhny egyb, fontosabb vonatkoz hatlyos szabvny egyes fejezeteinek tartalmi elemeit a 3.1 tblzat tartalmazza [1]. A szabvny szerint a tervezs sorn szmos, a csvezetk lettartalma szempontjbl jelentsggel br terhelst kell figyelembe venni. Ezek:

a kls s/vagy bels nyoms, a hmrskleti viszonyok, az nsly s tltetsly, a klimatikus hatsok (pl. h-, szlterhels stb.), a szlltott kzeg dinamikja, a rezgsek, a termszetes, illetve mestersges krnyezet esetleges elmozdulsai.

3.1 tblzat: A fm alapanyag csvezetk-rendszerek kialaktsval kapcsolatos

fontosabb szabvnyok sszefoglalsa Szabvny megjellse A szabvny tematikja

MSZ EN 13480-1-2002 Fmbl kszlt ipari csvezetkek. 1. rsz: ltalnos kvetelmnyek

MSZ EN 13480-2-2002 Fmbl kszlt ipari csvezetkek. 2. rsz: Anyagok MSZ EN 13480-3-2002 Fmbl kszlt ipari csvezetkek. 3. rsz: Tervezs s

t MSZ EN 13480-4-2002 Fmbl kszlt ipari csvezetkek. 4. rsz: Gyrts s szerels

MSZ EN 13480-5-2002 Fmbl kszlt ipari csvezetkek. 5. rsz: Vizsglatok MSZ EN 13480-6-2005 Fmbl kszlt ipari csvezetkek. 6. rsz: Fldbe

fektetett csvezetkek kiegszt kvetelmnyei MSZ EN 13480-7-2002 Fmbl kszlt ipari csvezetkek. 7. rsz:

tmutat a megfelelsgigazol eljrsokhoz MSZ EN ISO 6412-1-3:2003 Mszaki rajzok. Csvezetkek egyszerstett brzolsa MSZ EN ISO 6708:2000 Csvezetki elemek. A DN (nvleges tmr) fogalom

meghatrozsa s kivlasztsa

MSZ 2873:1986 Csvezetkek nvleges, zemi s prbanyomsa MSZ 2874:1984 Ipari szerelvnyek ltalnos mszaki elrsai

Forrs: [1]

28

3.1.4 Nem acl alapanyag csvek

3.1.4.1 Alumniumcsvek

Az alumnium csvek [2] kis srsgk s arnylag knny szerelhetsgk kvetkeztben terjedtek el. Megfelel tvzanyaggal szilrdsguk s korrzillsguk fokozhat. Az ntzcsvek j rsze alumnium szalagbl, hegesztssel kszl. 3.1.4.2 Rzcsvek

Az pletgpszetben viz-, gz- s ftsi rendszerek szerelsre csak az MSZ EN 1057 szabvny szerint gyrtott rzcsvek alkalmazhatk. A rzcsvek [1] varrat nlkli technolgival, vrs- s srgarz alapanyagbl kszlnek. Hajlthatok, nem korrodlnak, j hvezetk, ezrt az lelmiszeriparban, a gygyszatban, a vegyiparban, az pletgpszetben stb. szles krben hasznljk (MSZ EN 1057) (3.9 bra). A rzcsvek nem oldhat ktse kemnyforrasztssal (MSZ EN 1254-1), oldhat ktse pedig tbbflekppen (MSZ EN 1254-1) kszlhet: kisebb cstmr esetn pl. kzbett darabbal s hollandi anyval. Ekkor a cs vgre kemnyforrasztssal kupakot erstenek, amit az elzleg a csvgre felhzott hollandi anya szort a kzdarab bels kpos vghez (3.10 bra), illetve gyors csatlakozssal kapcsoljk ssze (3.11 bra). A rzcsvek 200 C hmrskletig s p = 8 [bar] zemi nyomsig hasznlhatk. A hmrsklet nvekedsvel a rz szilrdsga cskken, ezrt a nagyobb tmrj rzcsveket aclszalaggal vagy huzallal burkoljk. A srgarz- s vrsrzcsvek varrat nlkl hzssal vagy hengerlssel kszlnek. tvzik az Sn, Zn, Ni, Mn, Fe. ltalban hideg-meleg vzvezetkeknl, leprlknl, perselyekhez, kenolaj-vezetkknt vagy hcserlkben alkalmazzk. Elnyk, hogy jl alakthatak, forraszthatak s korrzillak.

3.9 bra: Rzcsvek jellse MSZ EN 1057 szerint

Forrs: [6]

3.10 bra: Cskts hollandi anyval

Forrs: [3] 3.11 bra: Gyors csatlakozs

Forrs: [6]

29

Rzcsveknl alkalmazott ktstechnikk

3.12 bra: Rzcsvek ktstechniki

Forrs: [10] Megklnbztetnk oldhat s oldhatatlan ktseket. Oldhat ktseknl az egyes alkatrszek sztvlaszthatok s jra sszekthetk. Akkor alkalmazzk, ha egy ksbbi idpontban a ktst oldani kell, mint pldul szivattyknl, csaptelepeknl vagy hcserlknl, amikor azokat javtani vagy karbantartani kell. Oldhatatlan ktst alkalmaznak, ha ksbbi olds nem vrhat. Kapillris forraszts A kapillarits elve abban rejlik, hogy kt tkletesen megtiszttott (cs)fellet kzti rendkvl kis tvolsg (kapillris rs) esetn a felletek kzti folyadk (esetnkben meg-olvadt forraszanyag), a gravitci ellenben is emelkedik a kt fellet kztt, s kitlti a kztk lv rst (3.13 bra).

3.13 bra: Kapillris forraszts elve s az emelkeds (h) mrtke

a kapillris rs fggvnyben Forrs: [10]

A kapillris magassg (h), amelyre a folyadk fel tud emelkedni, fgg a kapillris rs nagysgtl, ezt az sszefggst szemllteti a 3.13 bra. Rzcsvek esetben a kapillris

30

rs (a cs kls s az idom bels tmrje kzti klnbsg) nagysga szablyozva van a cstmrk fggvnyben az albbiak szerint:

54 mm tmrig a rs 0,02 s 0,30 mm kztt legyen; 54 mm fltt 108 mm tmrig a rs max. 0,40 mm legyen.

Rzcsveket ktfle eljrssal lehet forrasztani:

lgyforraszts, kemnyforraszts.

A kemny- s lgyforraszts megklnbztetse a munkahmrsklet alapjn trtnik. A munkahmrsklet az a hmrsklet, amelynl a felhasznlt forraszanyag megfolyik, bevonja a felletet s kt (3.16 bra). Miutn a felhasznlt forraszanyagnl klnbz elemekbl ll tvzetekrl van sz, a forraszanyag olvadspont tartomnnyal rendelkezik, vagyis a tiszta fmekkel ellenttben nincs meghatrozott olvadspontja. A munkahmrsklet a forraszanyag fels olvadspontjnak kzelben van. A kemnyforrasztsnl a munkahmrsklet 450 C fltt, lgyforrasztsnl 450 C alatt helyezkedik el. Klnbz munkahmrskletekkel a forrasztott kts klnbz mechanikai tulajdonsgai is addnak. A kemnyforrasztott kts nagyobb nyrszilrdsgot eredmnyez, s magasabb zemi hmrskletet tesz lehetv, mint a lgyforrasztott kts. A kemny s flkemny rzcsvek lnyegben elvesztik kemnyforraszts sorn szilrdsgukat, miutn a magas munkahmrsklet rvn kilgyulnak.

A lgy- s a kemnyforrasztshoz alkalmazhat forraszanyagokat a 3.2 s a 3.3 tblzat tartalmazza. Lgyforrasztsnl az els szm jelli a tpust (pl. 3 = szervetlen), a msodik szm a bzist (pl. 1 = vzben oldd), a harmadik szm a hatanyagot, amelyik felmelegts sorn a kmiai reakcit beindtja.

3.14 bra: Lgyforraszts

Forrs: [10] 3.15 bra:Kemnyforraszts

Forrs: [10]

31

3.2 tblzat: Folystszer lgyforrasztshoz

Forrs: [10]

3.3 tblzat: Forraszanyagok s folystszer kemnyforrasztshoz Forrs: [10]

3.16 bra: Lgy- s kemnyforraszts hmrsklettartomnyai Forrs: [10]

Rzcsvek hegesztse Rzcsveket hegesztssel is ssze lehet ktni. Hegesztsi eljrshoz legalbb 1,5 mm nvleges falvastagsg javasolt. Tulajdonkppen fknt nagy tmrknl hasznlatos. Miutn 108 mm fltt mr nincs kapillris forrasztsos fitting, nagyobb tmrknl a csveket fleg hegesztssel ktik.

Folystszer MSZ EN 29454 szerint Hmrsklet-tartomny (C) 3.1.1

150400 3.1.2 3.1.3

Kemnyforraszok MSZ EN 1044 szerint

Olvadsi tartomny (C)

Folystszer MSZ EN 1045

szerint

Munkahmrsklet (C)

CP 203 (L-CuP6) 710890 FH 10 550800 CP 105 (L-Ag2P) 645825 FH 10 550

AG 106 (L-Ag34Sn) 630730 FH 10 550 AG 104 (L-Ag45Sn) 640680 FH 10 550 AG 203 (L-Ag44) 675735 FH 10 550

32

A rz hegesztse az acl hegesztsi folyamathoz hasonl, de sszetettebb, mivel a rz a ht jobban vezeti, mint az acl, tovbb, mert a rz egy meghatrozott olvadsponttal rendelkezik, nem pedig olvadsi tartomnnyal, mint az acl. Ahhoz, hogy a hegesztsi helyen a munkahmrskletet elrhessk, s tartani tudjuk, az acl hegesztshez kpest nagyobb htranszport szksges. Kisebb hmennyisg esetn a szksges munkahmrsklet nem rhet el; tl nagy hbevitel esetn azonban a hegesztsi hely megolvad. A rz hegesztse ezrt bizonyos gyakorlatot s tapasztalatot ignyel. A rz hegesztsnl lnyegben kt eljrs jhet szba:

lnghegeszts (3.17 bra), vdgzas hegeszts (MIG- vagy WIG-hegeszts).

Acetiln-oxign gvel trtn lnghegesztsnl a hegesztend anyagot szrtlng vdi a leveg oxignjtl. Elektromos vfnnyel trtn vdgzas hegesztsnl ez a vdelem egy kiraml vdgz (inertgz) rvn kvetkezik be. E hegesztsi eljrsnl vagy a WIG-hegesztst (wolfram-inertgz) vagy a MIG-hegesztst (fm (Metal)-inertgz) alkalmaznak. MIG hegesztsnl az vfny a leolvad huzalelektrda s a hegesztend anyag kztt g, mg a WIG-hegesztsnl a wolfram elektrda nem olvad le, hanem a hegesztsi adalkot kzzel vezetik be az olvadkznba. A lnghegeszts s a WIG-hegeszts adalkanyagaknt az SG-CuAg (99% rz, 1% ezst) alkalmas, amelyet a DIN 1733 szabvny hatroz meg. MIG-hegesztshez a DIN1733 szerinti SG-CuSn (99% rz, 1% n) adalkanyag klnsen j. A hegesztshez folystszer nem szksges, lehet azonban foly-stszerknt brvegylet bzis anyagot hasznlni. (FH 21 vagy FH 30). A hegesztses ktsnl a tompavarratot (l-varrat) hasznljk. vek ksztshez fittingek llnak rendelkezsre (hegesztv), T- s ferde elgazsokat nyakkihzssal ksztik. Hegesztses ktseket minden szerelsnl lehet alkalmazni, a cs legalbb 1,5 mm-es falvastagsga mellett. Gzvezetkek s nagynyoms vezetkek hegesztst csak vizsgzott hegeszt (hegesztvizsga MSZ EN ISO 9606-3 szerint) vgezheti (3.18 bra).

3.17 bra: Rzcs hegesztse

Forrs: [10] 3.18 bra: Tompavarrat (I-varrat)

Forrs: [10]

33

Prsidomos kts A prsidomos ktst lgy, flkemny s kemny csveknl egyarnt lehet alkalmazni. Teljes fittingsorozat ll rendelkezsre ahhoz, hogy rzcsveket kssnk ssze 12-tl 108 mm-ig terjed tmrtartomnyban. A prsfittingek rzbl vagy vrsntvnybl kszlnek, csatlakoz idomknt menetes vg prsfittingeket knlnak. A prsidomos kts tulajdonsgai: hll, regedsll, ellenll mechanikai terhelssel szemben, tartsan terhelhet 110 c hmrskletig s 16 bar nyomsig Alkalmazsi terletek: ivvzre (hideg s meleg), ftsre 110 C-ig, esvz hasznost rendszerekben (3.19 bra).

3.19 bra: Prsidom kts

Forrs: [10] Gyorscsatlakozs kts A gyorscsatlakozs kts alapveten az oldhatatlan ktsek kz tartozik, egyik tpusa azonban a gyrt ltal megadott specilis kis szerszmmal tbbszr is oldhat, s tbbszr jra felhasznlhat (3.11 bra). Alkalmazsi terletei: ivvz (hideg s meleg), fts 110 C-ig, esvz hasznosts. Roppantgyrs kts A roppantgyrs idom idomtestbl, fmes roppantgyrbl s szortcsavarbl ll. Az sszektend rzcsvet tkzsig az idomtestbe kell tolni s a szortcsavarral elszr kzzel, majd azutn htkznapi szerszmmal meg kell hzni (3.20 bra). Ezltal a roppantgyr alakvltozsa rvn fmes tmts ktst hoz ltre a cs s a fitting kztt.

3.20 bra: Roppantgyrs kts a)

Forrs: [10]

34

Menetes ktsek (forrasztottvg-csatlakozssal) Menetes ktseket leggyakrabban csaptelepek s berendezsek ignyelnek. A kts kt tpusa ltezik (3.21 bra):

laposan tmt csavarkts; knuszosn tmt csavarkts.

Laposan tmt csavarkts Knuszosan tmt csavarkts

3.21 bra: Roppantgyrs kts b)

Forrs: [10] Lapos csavarktseknl egy tmtgyr szksges. Knuszosn tmt csavarktsek fmesen tmtenek. Karims kts Karims ktseket klnsen nagyobb cstmrknl alkalmazzk. Szmos csaptelep, szivatty s kazn esetben tallunk karims ktst (3.22 bra). Hrom klnbz karims ktst klnbztetnk meg:

karims kts vrsntvnybl kszlt forraszkarimval; karims kts elhegesztett rzperemmel s szabad karimval; karims kts sima forrasztott vrsntvny peremmel s szabad karimval.

Karims kts

vrsntvnybl kszlt forraszkarimval

Karims kts elhegesztett rzperemmel s szabad

karimval

Karims kts sima forrasztott vrsntvny-

peremmel s szabad karimval

3.22 bra: Karims kts Forrs: [10]

3.1.4.3 lomcsvek

Az lomcsveket rgebben a j korrzillsg s a knnyebb szerelhetsg miatt kiterjedten alkalmaztk. Lgy, knnyen alakthat, Az sszes vzvezetkcs ebbl kszlt. Jelenleg anyagtakarkossg miatt csak kis mennyisgben hasznljuk. A

35

kznsges hideg vz nem tmadja meg, de meleg vzhez s agresszv sznsavat tartalmaz vzhez nem szabad hasznlni. Savaknak jl ellenll. Szilrdsgnak nvelsre antimonnal tvzik, ez a kemny lomcs [1]. 3.1.4.4 Azbesztcement csvek

Vz-, leveg-, gzvezetkknt, nyoms nlkli szennyvz-lefolycsvekknt stb. hasznlhat. ntttvas csvek helyettestsre alkalmas, elnye, hogy nem rozsdsodik, knnyen megmunklhat s kisebb a srsge. Gyakori az ptipari, nem kzegszlltst szolgl felhasznlsa. A krnyezet- s egszsgkrost azbesztrost sszetev miatt forgalmazst 2005-tl trvny tiltja, gy gyrtsa megsznt. Az azbesztrost helyettestst szintetikus szlakkal oldottk meg, gy e csfajta elnys jellemzivel a felhasznlk rendelkezsre llhat, azonban egyelre a hazai gyrts felttelei mg nincsenek meg. Szerept a beton- s vasbeton csvek rszben veszik t [1]. 3.1.4.5 Betoncsvek, vasbeton csvek

A betoncsvek [2] szulftll cement hozzadsval kszlnek, s kls alapcsatornk ksztshez hasznlatosak (MSZ EN 1916). A cs szelvnye kr vagy tojs alak. A tokos kivitel csvek ktsekor a tmtst cementhabarccsal vagy bitumenkintssel s bitumenszalaggal biztostjk. A csvek idomai ugyancsak betonbl kszlnek. Ezek aclhuzalbettes betoncsvek. Idomaik acllemezbl, betonbevonattal kszlnek. Elnyk a nagy szilrdsg s az olcs elllts. Klnsen nagy tmrj tvvezetk s csatornahlzat ptsre hasznlhatk, de alkalmasak a folytacl nyomcsvek helyettestsre is. 3.1.4.6 Gumi

A gumicsveket [2] fleg rugalmassguk, hajlkonysguk s j szilrdsgi jellemzik miatt alkalmazzk: nyomleveg, hegesztgz, hidraulikus s pneumatikus mkdtets berendezseken nagynyoms olaj vagy leveg, illetve permetl vezetsre. Anyaguk tbbrteg vszonbetttel erstett olaj- s benzinll mgumi. A gumicsveket leggyakrabban fmcshz ktjk. A gztmlcsap egyik vgn menet van, ezzel csatlakozik a gzkszlkhez. A msik vge frszfogszeren van elksztve, erre hzzuk r a gumitmlt s huzallal vagy egyb mdon rerstjk (3.23 bra).

3.23 bra: Gumics ktse gztmlcshz

Forrs: [2] Hasonl megolds az aclcs s gumics sszektse, amely csak abban klnbzik az elz megoldstl, hogy a megfelelen kialaktott kzdarabon keresztl, hollandi anyval csatlakozik az aclcshz.

36

Rgzts szortcsavarral Rgzts aclhvellyel

3.24 bra: Gumics csatlakozsok

Forrs: [2] Hidraulikus rendszerek gumicsveit gyakran kapcsoljuk egymshoz is, de akkor is acl csatlakoz idomokhoz ktjk elszr a gumicsvet s az acl csvgeket kapcsoljuk egymshoz (3.24 bra) [2]. 3.1.4.7 Egyb, rideg alap csvek (veg, kermia)

Az lelmiszer- s vegyiparban egyarnt hasznlt a kagyag, a porceln- s az vegcs. Ktskre tokos megolds alkalmazhat. A tmtanyag bitumennel titatott veggyapot vagy a mr tiltott azbesztzsinr, a ktanyag pedig ugyancsak bitumen (3.25 bra) [1].

3.25 bra: Rideg anyag cskts

Forrs: [1] Oldhat a kts, ha a cs vgei kifel emelked kpossggal kszlnek. Ekkor kt flbl kszlt, kpos furat, nttt laza karimt alkalmaznak, amely a homlokfelletek kz illesztett gumi vagy rgebben azbeszt tmtgyrvel tmt (3.26 bra).

3.26 bra: Karims megolds rideg anyag cskts

Forrs: [1] A kagyag csvek (MSZ EN 295) szelvnye lehet kr vagy tojs alak. Smzas bevonatuk kvetkeztben agresszv szennyvizek vezetsre is alkalmasak.

37

3.1.5 Manyag csvek Az aclcsvek korrzis viselkedst illeten a hlzati hideg s meleg vz jelents oldott oxigntartalma az acl felletn korrzit okoz. A vz hmrsklettl fggen klnbz mennyisg oldott oxignt tartalmaz; emiatt a ftsi vezetkknt megfelel fekete aclcsvet vzelltsi clra nem clszer hasznlni. Ha a ftsi rendszerbe elssorban a helytelen kialakts, vagy a gyakori utntlts miatt oldott oxign kerl, ez korrzis folyamatot indt el, korrzis termk keletkezik, ami msutt lerakdsokat okoz. A fekete aclcs kedveztlen korrzis tulajdonsgai miatt haznkban a vzellt hlzatok szerelshez a horganyzott aclcs terjedt el, amelynek kls s bels felletre horganyrteget visznek fel; ez elmletileg megakadlyozza az oxignkorrzi kialakulst. A manyag csvek [4] nagy elnye, hogy korrzillk, kitn villamos szigetel tulajdonsguk nlklzhetetlenekk teszi ket a kborramok vezetben lefektetett cshlzatoknl. Ezenkvl a manyag csvek lnyegesen knnyebbek, ezrt szlltsuk s szerelsk is egyszerbb. Az adott mszaki megoldshoz legjobban megfelel manyag cs kivlasztsnak szempontjai:

nyoms- s hmrsklet-hatrrtkei hasznlat kzben, a csvezetkben raml anyag fizikai s kmiai jellemzi, a csrendszerre kvlrl hat fizikai s kmiai hatsok, a csvek csatlakoztatshoz alkalmazand szerelvnyek, a cshlzatba beptend szablyzrendszer okozta esetleges dinamikus terhelsek, a megvalsts kltsgignye.

A manyag csvek anyaga igen vltozatos, lehet PVC, polietiln, polipropiln vagy polibutn. Elnyk a fm anyagokhoz kpest, hogy nem szenvednek korrzis krosodst, tovbb lerakds a felletkn nem, vagy csak nehezen alakul ki. Htrnyuk lehet viszont az UV sugrzs, az oxign s a hmrsklet regedst kelt hatsa, valamint a nagyobb htguls. Anyaguk szerint lehetnek:

PVC csvek: elssorban lefolycsknt, ritkbban vzvezetsre is hasznljk. Hllsga maximum 60 C.

Polietiln (PE) csvek: lefoly- vagy kls vzvezetkcsknt alkalmazzk. Ktsk hegesztssel, rz vagy manyag szort- vagy roppantgyrvel trtnik.

Polipropiln (PP) csvek: elssorban nyomcsknt, a hideg s a meleg vz vezetsre hasznljk.

pleten bell a manyag vezetkek kztt a leggyakrabban hasznlt a lgy polietiln (PE) cs. A polietiln leggyakoribb alakja hossz, sznalap lnc (3.27 bra). Ezek a lncok nem kapcsoldnak egymshoz, de a hossz lncok sszecsavarodva mgis kttt szerkezett llnak ssze. H hatsra knnyen alakthatv vlnak, viszont tovbbi, magasabb h hatsra lgy, nylkony anyag lesz. A trhlst eljrssal a klnll hossz polietilnlncok molekuli kztt ktst hoznak ltre.

38

3.27 bra: Polietiln sznalap lnc Forrs: [4]

3.28 bra: Trhlstott polietiln (PE-X) Forrs: [4]

Ennek a szoros kapcsolatnak ksznheten h hatsra nem deformldnak, megtartjk eredeti alakjukat (3.28 bra). A gyrts sorn trhlstssal rik el, hogy a cs egyetlen rismolekulv alakuljon t (PE-X). gy klnsen elnys tulajdonsg csvek hozhatk ltre, amelyek hmrskletstabilitsa, terhelhetsge, feszltsg okozta repedsekkel szemben tanstott ellenll kpessge, felleti rdessge (ezzel cssrldsi ellenllsa) stb. igen j [4]. 3.1.5.1 trteg csvek A tbbrteg csvek [5; 7] felptse bellrl kifel haladva a kvetkez: polietiln, ktanyag, alumnium, ktanyag, polietiln, azaz a cs trteg (3.29 bra). A tbbrteg csvek elnye, hogy rendkvl ellenllak, jl terhelhetk, htgulsuk kicsi, s emellett a bels manyag rteg elnys tulajdonsgai is rvnyeslnek. A kls, UV-ll kemny polietiln rteg j vdelmet biztost. A csnek a kzps rtege hosszanti vonalban hegesztett vagy tlapols utn ponthegesztett, vkony alumniumcs, mely az oxigndiffzit teljesen kizrja, amivel az alkalmazhatsgnak szles lehetsgt knlja. Ezen alumniumcsvn kvl s bell vkony ragasztrteg kti az alumniumfellethez a (mechanikai szilrdsgot s nyomsllsgot biztost) manyag rtegeket. A bels s kls polietilnborts kivl minsg manyagbl kszl. A tbbrteg cs esetn nagysgrendekkel kisebb a szennyezds s a vzk lerakdsnak eslye, mivel a sima bels felleten nehezebben tapad meg a lerakds. A manyag csvekkel ellenttben a fmcsvekbe s a tbbrteg csvekbe amelyben ugye ott a fm, az alumnium teljes keresztmetszetben nem kerl be az oxign a csfalon keresztl. Azaz oxignbehatols 100%-ban kizrva, emiatt nincs korrzi a fmfelleteken, nincs iszaposods a csvekben, a ftsrendszerben. Alkalmazhat ftsi (raditoros s padlftses), vzelltsi, htsi, srtett levegs, ipari folyadkok s ss vz szlltsra is. Az irnyvltozsok s csanyag tmenetek megoldsra egy univerzlis idom vlasztk ll rendelkezsre, amivel minden helyzetben tkletes csktst lehet megvalstani. A tbbrteg csvek alkalmazsval a manyag s fmcsvek elnyeit egyttesen hasznlhatjuk ki [9]. Az trteg cs alapanyaga: PE-Xc, PE-Xb: polimerizcis eljrssal ellltott nagysrsg PE-HD polietiln (HD = high density = nagysrsg). Ez az anyag klnleges tulajdonsgai, mint alaktartssg, szvssg s tartsszilrdsg alapja az ellltott PE-Xc s PE-Xb csveknek. PE-RT: kzepes srsg Etiln-Oktn-Copolimer.

39

3.29 bra: trteg csvek kialaktsa

Forrs: [9; 5] A manyag csvek nagy elnye, hogy korrzillk, kitn villamos szigetel tulajdonsguk nlklzhetetlenekk teszi ket a kborramok vezetben lefektetett cshlzatoknl. Ezenkvl a manyag csvek lnyegesen knnyebbek, ezrt szlltsuk s szerelsk is egyszerbb. A manyag csveket menettel, ragasztssal, hegesztssel, karmantyval kthetjk ssze [2]. A menet hidegen s melegen kszthet. A hidegen, esztergval ksztett vgott menet olyan gyenge, hogy nyoms alatti vezetkhez nem szabad hasznlni. Melegen gy ksztjk a menetet. Hogy a kb. 150 C-ra felmelegtett menetsablont, esetleg magt a karmantyt csavarjuk a csre. A ragasztshoz az egyik csvget 60-os szgben kposra kell kialaktani, a msikat pedig toknak kikpezni. A kt csvg sszeragasztsa megoldhat karmanty segtsgvel is. Ilyenkor mindkt csvget 60-os szgben kposra alaktjuk, s egy karmantyba dugjuk. Ragasztssal tbbnyire kis nyomsra ignybevett csveket kapcsolunk ssze tokos s karmantys csktssel (3.30 bra).

3.30 bra: Manyag csvek ktse ragasztssal Forrs: [2]

A hegesztsi technolgik a termoplasztikus manyagok egyik utlagos technolgija. A hegesztsi eljrsokat a h odavezetse szerint klnbztetik meg [11]. A hlgsugr- s ftelem hegesztst elssorban sk valamint cs alak flksz termkek ktsre hasznljk. Ezek a legfontosabb manyag hegesztsi eljrsok a cshlzatok s

40

vegyipari berendezsek ksztsekor. Az anyaghelyesen kivitelezett hegesztett ktsek szilrdsga nagy s jl tmtenek.

a b

3.31 bra: Manyag csvek hlgsugr hegesztsnek elvi vzlata Forrs: [11]

Leggyakrabban V-varratot, X-varratot s sarokvarratot alkalmaznak (pl. DIN 16930 s DIN 16932). A hegesztsi varrat oldalfelletei V- s X-varratok (3.32 bra) esetn egymssal kb. 60-os, egyszeres vagy ketts sarokvarrat esetn 45-os szget zrnak be. V-varratot rendszerint 4 mm-es falvastagsgig, X-varratot ennl nagyobb falvas-tagsgoknl hasznlnak.

V-varrat X-varrat

3.32 bra: Manyag csvek hegesztsi varrat kialaktsok Forrs: [11]

A ftelemes tokos hegeszts a 3.33 brn lthat, a tokos hegeszts elektromos hegeszt-csidomos vltozatt pedig a 3.34 bra mutatja.

3.33 bra: Ftelemes tokos hegeszts Forrs: [11]

3.34 bra: Elektromos hegeszt-csidom Forrs: [11]

41

A ftelemes tokos hegeszts esetn elszr forgcsolssal mretre kell munklni az elemeket, majd a karima bels fellett, pl. spiritusszal s j nedvszv paprral, alaposan meg kell tiszttani. Ezt kveti a melegts s a melegtsi id lejrtt kveten a csvet s a csidomot lksszeren a ftelemrl le kell vlasztani s forgats nlkl, sszeilleszteni. Homogn hegesztsi varrat elrse rdekben a szksges fganyoms a fgafelletek enyhe kpossgval hozhat ltre. A cs s a karmanty csak azonos manyagbl lehet. A tokos hegeszts tovbbi vltozata az elektromos csidomos hegeszts (3.34 bra). A hegesztend felleteknl ellenlls tekercset helyeznek el, amelyre a cs s a csidom sszeillesztst kveten villamos ramot kapcsolnak. Az elektromos ellenlls ht termel, a manyag fgafelletek megolvadnak s sszehegednek. A ftteljestmny s a kapcsolsi id a berendezsen bellthat. A tokos hegesztsi eljrst az ivvz- s gzvezetkek fektetsnl, valamint agresszv anyagokhoz kszlt csvezseknl alkalmazzk. Oldhatatlan sszedughat csktsek A nyoms alatt lv PE s PP csvek oldhatatlan ktsre alkalmas bell fogazott csidom lthat a 3.35 brn. A csvek mrettrse nem trhet el az elrtaktl. sszedughat csktsek ltalban 63 mm kls cstmrig kszthetk [11].

3.35 bra: Bell fogazott csidom Forrs: [11]

3.36 bra: Manyag csvek ktse tompahegesztssel

Forrs: [2] A manyag csveket sszekthetjk tompahegesztssel is [2]. Ebben az esetben mindkt csvget 30-os szg alatt kpos regre megmunkljuk, majd egy villamos ftssel 200 C-ra melegtett fmlaphoz rintjk, s a felhevtett vgeket hirtelen sszenyomjuk (3.36 bra). A legazsokat tbbnyire hegesztssel ksztjk, de kszlnek elregyrtott frccsnttt manyag idomok is. Biztonsgi elrsok

Munkahelyisg-szellztets. Az ltalnos ipar-egszsggyi elrsokat alkalmazzk a munkahelyek szellztetsnl. Az esetleg keletkez gzket a helysznrl el kell szvni. Helyesen megvlasztott megmunklsi eljrs alatt az alkalmazott manyagoknl egszsgre rtalmas gzk nem keletkeznek.

Megelz tzvdelem. A manyagok, mint minden szerves anyag, ghetk. A raktrozsuknl, megmunklsuknl s csomagolsuknl a rjuk vonatkoz megelz tzvdelmi elrsokat be kell tartani. E tekintetben mindig az adott orszg rvnyben lv elrsai a mrvadak. Adott manyag flksz termkbl gyrtott berendezseknl az ptsi felgyelet elrsait is figyelembe kell venni. Erre elssorban csvezetk rendszereknl, szellztet rendszereknl, pletgpszeti felhasznls s bels csatornzs esetn van szksg.

42

4. A KIVITELEZSEKNL ELFORDUL KTSEK KIVLASZTSA, BEPTSE S ELLENRZSE

Ktelemekkel kt vagy tbb gprszt egyetlen egssz lehet sszekapcsolni. 4.1 A ktsek csoportostsa

Kts kialaktsnak szempontjbl megklnbztetnk: anyaggal zr, alakkal zr, ervel zr ktseket.

Az anyaggal zr ktsben az sszektend alkatrszek kztt anyag ltest kapcsolatot. Ez a kapcsolat a legtbb esetben nem bonthat szt roncsols nlkl. Idetartoznak a klnfle hegesztsek, forrasztsok, ragasztsok. Az alakkal zr ktseknl a terhels tadst a kapcsold elemek geometriai alakja biztostja. Ilyenek pldul a nyrsra ignybevett csavarkts, nyrszegecs ktsek, reteszktsek, bordsktsek. ltalban oldhat kivitelek. Ha a kts ltrehozshoz erhatst kell kifejteni s befesztsre, rugalmas szortsra jn ltre a kapcsolat, akkor ervel zr ktsrl beszlnk. Idetartozik az kkts, a zsugorkts s a csavarkts. Ezek rszint oldhatk, rszint nem, vagy csak nhnyszor oldhat ktsek. Ezekben a kapcsolatokban fontos szerepe van a befesztsnek s a srldsnak. Funkcionlis szempontbl csoportostva a ktsek lehetnek:

tehervisel (ert v. nyomatkot kzvett), rgzt (sszekapcsols mellett kisebb terhels tadsra is alkalmas), fz (csak sszekapcsol, tehertadsra nem alkalmas).

Szerels szempontjbl csoportostva pedig lehetnek: oldhatk, nem oldhatk.

43

4.2 Oldhat ktsek

4.2.1 Csavarktsek, csavarmenetek

A csavarktsek alapvet elemeit alkotjk a kls menetes orsk (csavarorsk) s a bels menetes hvelyek (csavaranyk). A csavarmozgs egyidej forg s halad mozgssal szrmaztathat s ezeknek az arnya lland. A csavarvonal trgrbe, amely egy hengerpalst vagy kppalst felletn helyezkedik el. Az y irny elmozduls arnyos az szgelfordulssal. A teljes krlfordulshoz tartoz P elmozdulst menetemelkedsnek nevezzk. Ha a csavarvonalat tartalmaz hengerpalstot skba fektetjk, szg alatt hajl ferde egyenest kapunk (AC). A lefejtett csavarvonal ltal meghatrozhat szget menetemelkedsi szgnek nevezzk.

4.1 bra: A csavarvonal geometrija

Forrs: [1]

4.2 bra: A menetemelkedsi szg

Forrs: [1]

r

y

r

P 2

tan (4.1)

A csavarmenetprofil minden egyes pontja csavarvonalat r le, vagyis a P menetemelkedshez az tmrk szerint klnbz menetemelkedsi szgeket kapunk:

11tan

d

P

;

22tan

d

P

;

33tan

d

P

(4.2)

A csavarokkal kapcsolatban, ha ms nincs megadva, a menetemelkedsi szg ( mindig a d2 kzepes tmrhz tartoz menetemelkedsi szget jelenti s a (P) menetemelkeds midig ehhez a szghz tartozik. Attl fggen, hogy milyen irnyban csavarjuk fel a vonalat, ktfle csavarvonalat kapunk. Ha az y tengely helyzethez kpest a vonal balrl jobbra emelkedik, akkor jobb

44

emelkeds a csavarvonal (jobb menet csavar) (4.3 bra). Ellenkez esetben bal emelkeds a csavar (bal menet csavar) (4.4 bra).

4.3 bra: Jobbmenet

Forrs: [1]

4.4 bra: Balmenet

Forrs: [1]

A csavarkapcsolatoknl nem vonal alkotja a ktst ltrehoz prokat, hanem klnbz csavarmenet profilok (metrikus, trapz, frsz, zsinr stb.) rintkeznek egymssal. A klnbz csavarmenet profilokat szabvnyok tartalmazzk. A menetkialakts egyik klnleges esete az, amikor tbb menetet csavarunk fel egy hengerfelletre gy, hogy azok egyms mellett haladnak. Ezeknek az n. tbb-bekezds meneteknek az elnye, hogy egy teljes krlfordulssal nagyobb tengelyirny elmozdulst tudunk elrni, a htrny viszont az, hogy a gyrtsuk elg sok nehzsget jelent. Ezrt legfeljebb hrom bekezds menetet szoks kszteni. A ktcsavarok egybekezdsek. 4.2.1.1 A csavarmeneteken keletkez erhatsok A csavarmeneteken keletkez erhatsok legegyszerbben lapos menet (derkszg ngyszg alak menet szelvny) csavarokon tanulmnyozhatk. A 4.5 brn lapos menet csavarors egy szakasza, lthat a vele kapcsold anya egy kis darabjval. Az anyra hat kls erhatsokat ide koncentrlva az F s Ft erket kapjuk. Az utbbi a kerleti er, melyet azrt fejtnk ki, hogy az anyt vagy orst az F terhels ellenben elmozdtsuk. Ez megfelel a ktcsavar meghzsnak vagy a csavarral val teheremelsnek. Ha a kzptmrhz tartoz csavarvonalat skba tertjk, az erk egyenslyt a lejtre rvnyes trvnyek alapjn vizsglhatjuk 4.6 bra szerint. Itt a kls erkn kvl a lejtn elhelyezett testre hat reakcier kt komponense: az FN sszeszort er s az FS srld er is lthat. A test elmozdulsnak hatresetben fellp, legnagyobb srldsi er nagysga: NS FF (4.3) A srldsi tnyez pedig a srldsi szggel kifejezve: tan (4.4) A meghzshoz szksges Ft kerleti er (4.6a) bra) az egyenslyi vektorbrbl: tanFFt (4.5) A laztshoz szksges Ft kerleti er (4.6b s c bra) abszolt rtke mindkt esetben az egyenslyi vektorbrkbl:

tanFFt (4.6)

45

4.5 bra: Csavarmenetre hat erk

Forrs: [1]

4.6 bra: Csavar meghzs, lazts

ervektor bri Forrs: [1]

Gyakorlatilag teht a b) esetben ert kell kifejtennk a testnek F er hatsra trtn lecsszsnak megakadlyozsra, a c) esetben pedig csak kln er kifejtsekor csszik le, azaz nzrs ll fenn. A csavaroktl majdnem mindig nzrst kvnunk meg, hogy a csavarktsek nmaguktl ne lazuljanak meg s a mozgatcsavarok ne jjjenek mozgsba pusztn a terhelsk hatsra. Az nzrs hatrn = . Az anya vagy ors forgatshoz (meghzshoz, laztshoz) szksges nyomatk:

tan22

2,1d

FT (4.7)

Az F tengelyirny terhel er csak lapos menet esetn rvnyes, gy egyb menetszelvny profilok esetn F ervel kell szmolni (4.7 bra).

4.7 bra: ltalnos menetre hat terhel er

Forrs: [1] A gyakorlatban elfordul menetszelvnyek legtbbszr hromszg, ill. trapz alakak. Az brn pl. trapz szelvny menet rszlete lthat az profilszg feltntetsvel. Ilyenkor az F ernek az ors felletre merleges sszetevje F. Teht megn az anya

46

meneteit sszeszort er s vele a srld er is. A hats olyan, mintha vltozatlan sszenyom er, de nagyobb srldsi tnyez rvnyeslne.

2cos

FF (4.8)

Az elbbi sszefggs alapjn a ltszlagos srldsi tnyez:

2cos

(4.9)

amihez ltszlagos srldsi szg tartozik: arctan (4.10) Az elbbi vltoztatsokkal korriglva a forgatshoz szksges er, illetve a csavarkulcson kifejtend nyomatk: tan FFt (4.11) tan

22

2,1 dFT (4.12)

A csavarok meghzsakor nemcsak a meneteken fellp, hanem az anya vagy csavarfej felfekvsi felletn keletkez nyomatkot is le kell gyzni. Az anya s csavar felfekvsnl bred srldsbl add nyomatk: aaa rFT (4.13) A teljes nyomatk, amit a csavarkulcson ki kell fejteni:

aardFT tan22

2,1 (4.14)

ahol: a srldsi tnyez a felfekv felletek kztt []; ra a srldsi er karja [m]. ltalban elegend azonban azt a kzeltst hasznlni, hogy ra = d3, vagyis a kzepes sugr a magtmr nagysgval vehet egyenlnek. A szakirodalom ltalban a kt srldsi tnyezt (, s a) azonos rtknek veszi, ezt a valsgos rtkek jelents szrsa indokolja. gy a szoksos kenolajakkal kent csavarok esetn a csavarok nagysgtl fggetlenl 0,130,25 srldsi tnyezvel szmolnak. Vizsglatok szerint a meghzsi nyomatk megoszlsa a klnbz helyekre:

menetsrldsra: 40...67%, felfekv felletek srldsra: 16...50%, elfesztsre: 10...17%.

4.2.1.2 Csavarktsek mretezse hzsra nyugv terhels esetn

A ktcsavarok leggyakoribb ignybevtele hzs, esetleg nyoms. Ritkbban nyrs. A hzshoz bizonyos krlmnyek kztt jelents csavars is trsulhat. A csavarktsek mretezsekor klnsen nagy nehzsget okoz a terhel er nagysgnak s jellegnek megllaptsa. A terhelertl, a meghzstl fggen tbbfle esetet klnbztetnk meg.

47

a) A legegyszerbb esetben a csavarkts terhels nlkli ltrehozsa utn jn ltre az orsirny terhels (pl. a daruhorog). Ilyenkor a mretezs tiszta hzsra trtnik. A mretezsi keresztmetszet a magkeresztmetszet:

meghd

F

A

F

23

4 (4.15)

a megengedett feszltsg a folyshatrbl szmthat n = 1,5...2,5 biztonsgi tnyezvel. Pontos szmtsnl nem helyes a magkeresztmetszetet venni, mert a csavarvonal miatt a tengelyre merleges metszet nem azonos a magkeresztmetszettel, hanem ennl valamelyest nagyobb. Tovbb a csavarmenet merevt hatsa is rvnyesl. Ezrt van olyan szmtsi md, amikor egy feszltsgi keresztmetszetet (egyenrtk keresztmetszetnek is nevezhetjk) szoks felvenni:

42

232

ddAs (4.16)

b) Ha a csavarktst az orst terhel hosszirny erhats mkdse alatt kell meghzni, akkor a hz ignybevtelen kvl csavar ignybevtelt is figyelembe kell venni. A csavar nyomatkot a mr ismert sszefggsbl hatrozhatjuk meg:

tan22 dFT e (4.17)

Ekkor az orst sszetett ignybevtelre kell mretezni, ezrt ki kell szmtani a h hz s a cs csavar feszltsget s ezekbl a reduklt feszltsget:

megcshred 22 3 (4.18) c) Ha a csavarktst elfesztjk, azaz szorosan meghzzuk, akkor a kls terhels

okozta ignybevtelt nveli az elfeszts. A meghzsi nyomatk, valamint a meneteken s felfekv felleteken fellp srlds ltalban nem ismert, gy nem ismert az orsban fellp elfeszts sem. Ezrt az elfesztst a mretezsnl gy vesszk figyelembe, hogy az zemi terhels alapjn meghatrozott magtmrt megnveljk a sajt mrettl fggen. A csavarkts teherbrsa a csavar gyrtsi minsgtl is fgg. Ezt a csavar n. jsgi tnyezjvel vesszk szmtsba ( rtke 0,51,0). Vgeredmnyben a kls terhels felvtelhez szksges magtmr:

meg

Fd

403 (4.19)

Az elfeszts miatt megnvelt magtmr (tapasztalati kplet):

1,1

6033

dd (4.20)

48

d) A csavarktst ismert meghz nyomatkkal elfesztik s ezutn lp fel az lland nagysg F zemi er. Erre plda lehet a karims cskts csavarja ahol kt lemezt egy tmen ktcsavar vesz kzre. A csavar meghzsakor mindkt lemez sszenyomdik, a csavar pedig megnylik (4.8 bra).

4.8 bra: Er s alakvltozs meghzskor

Forrs: [1]

Figyelembe vve, hogy a rugalmassgi hatron bell a terhels s a deformci arnyos egymssal, valamint, hogy az orst terhel hzs s a lemezeket terhel nyoms egyms reakcija, ezrt egyenl nagysg. Megszerkeszthet teht a csavarkts erhats brja, amely az erhatsokat a deformci fggvnyben brzolja (4.9 bra). Az erhats bra tulajdonkppen kt diagram (egyik az orsra, a msik az sszefogott lemezekre vonatkozik), melyeket kzs brn tntettnk fel gy, hogy az eF elfeszt erhz tartoz pontok egybeessenek. Az brn lc az orsnak l pedig az sszefogott lemezeknek a deformcijt jelenti. A diagram megszerkesztshez ismerni kell s hajlsszgeket. Az bra alapjn:

cc

e sl

F

tan (4.21)

e sl

F

tan (4.22)

EA

lFl (4.23)

49

4.9 bra: Csavar terhelse az alakvltozs fggvnyben

Forrs: [1]

A fenti sszefggsben sc a csavarszr, s pedig az sszefogott rszek rugmerev-sge. A csavarszr rugmerevsge:

l

EAs ccc

(4.24)

Vltoz keresztmetszet esetn az ered rugmerevsg kiszmtsa:

nc ssss

1111

21 (4.25)

Az sszeszortott lemezek rugmerevsgnek meghatrozsakor abbl indulunk

ki, hogy a rugalmas sszenyomds 90 kpszg kpfelleten belli anyagh-nyadra terjed ki. A kpfelletet olyan hengerrel helyettestjk, amelynek dk tmrjt az brn lthat metszet terletnek kiegyenltsvel kapjuk. Az bra jellseivel:

21 hh

EAs

; 2024 ddA k ; (4.26)

221

1hh

Ddk ; sD 95,01

Terhelje a tovbbiakban a csavarktst valamely kls F zemi er, mely a lemezeket el akarja tvoltani egymstl, ennek hatsra a csavar szra tovbb nylik lc rtkkel, mikzben az sszenyomott rszek sszenyomdsa ugyanennyivel cskken. Nyilvnval, hogy a csavarra hat er nagysga csak: ecs FFF (4.27) Az brbl kzvetlenl megllapthat, hogy a csavar terhelsnek Ft megvltozsa lnyegesen kisebb az F kls terhelsnl.

50

A csavar terhels