Пирозамки. Методика расчета

ОТРАСЛЕВОЙ СТАНДАРТ

'I'" inw» аіімі о

ПИР03АМКИ

Методика расчета
OCT 92 - 9594-82
Всего листов 24
Издание официальное

ОТРАСЛЕВОЙ СТАНДАРТ

ПИРОЗАМКИ. ОСТ 92*9594-82

Методика расчета
Взамен
Письмом Министерства .
от 03 декабря 1982г. № 415
Настоящий стандарт распространяется на пирозамки
(• ПЗ ) одноразового функционирования, применяемые в систе­мах разделения изделий и агрегатов.
Стандарт устанавливает методику расчета пирозамков, воспринимающих осевые растягивающие нагрузки.

Стр, 2 OCT 92-9594-82-

1. ОБЩИЕ ЦОЛОЖЕШЯ

1.1. Методика расчета разработана для следующих типов ИЗ; тип А - с подвижным корпусом ПЗ и фиксатором
(черт. I);
тип Б - с неподвижным корпусом ПЗ (черт. 2).
1.2. При групповой установке пирозамков предполагается синхронность их срабатывания.
1.3. При расчете на прочность элементов ПЗ величина рн принимается по номограмме на пироэнергодатчики в максималь­ном значении.
1.4.

I - гайка, 2 - стержень, 3 - опора разъемная, 4 - штифт, 5 - корпус, 6 -обойма, 7 - поршень, 8 - демпфирующий ^эле­мент, 9 - гайка накидная, 10 - пироэнергодатчик, II - фик­сатор.
Черт. I
Стр, 4 ОСТ 92- 9594-82
Пирозамок типа Б
I - гайка, 2 - стержень, 3 - опора разъемная, 4 - штифт, 5 - корпус, 6 - обойма, 7 - поршень, 8 - пюроэнергодатчик
Черт, 2
OCT 92- 9594-82 Стр, 5 і

2. МЕТОДИКА РАСЧЕТА

2.1. Газодинамический расчет ПЗ
2.1.1. Для проведения газодинамического расчета использу­ются следующие уравнения внутренней баллистики:
dfc =KPdV+ VdPі)
іг>
>• ,"

<=>
Рн Ум + РкУк
где ”* - среднее количество энергии выде-
ляемой пироэнергодатчиками ( с учетом теплопотерь ) в единицу времени, дж/с, пределы интегрирования от ts0 ДО'і-Іп.
2.1.2. Основные газодинамические характеристики (t),
определяются путем численного интегри­рования уравнений (I) - (4) с использованием предельных величин
исходных параметров при следующих граничных условиях:
при
V-*Vk ; при s
Значения символов и числовых коэффициентов, приведенных в формуле ( I ), и всех последующих даны в приложении I.
2.2. Расчет действующих сил в момент действия газов при функционировании.
2.2.1. Сила действующая на поршень при срабатывании пироэнергодатчиков и начальном объеме камеры ПЗ.(черт.З);
2.2.2. ^гаі.н Рм ( 8 )
где площадь поршня ПЗ .
г- — -Dn
Гп ( 9 )
. ■■ <5 .
. 1 . / Л
2.2.3. Сила, действующая на поршень при срабатывании пироэнергодатчиков и конечном объеме камеры ПЗ:
Р = рк. р (ю )
* 1 Гк 1 п
2.2.4. Вертикальная погонная нагрузка, действующая на разъемную опору при начальном объеме камеры ПЗ:
Л - Ргаз-п
Чби ~ ■А -п* )
X
2.2.5. Вертикальная погонная нагрузка, действующая на разъемную опору при конечном объеме камеры ПЗ:
п - ~ к
10* ~ .2) ^^/(12 )
2.2.6. Горизонтальная погонная нагрузка, действующая на разъемную опору при начальном объеме камеры ПЗ:
<13 )

Схема действующих погонных нагрузок

Черт» 3
Cffi.J„^9^594ba2_
2.2.G, Горизонтальная погонная нагрузка от давления в камере ПЗ при конечном её объёме:
^гк (14 )
2.3.7. Нормальная погонная нагрузка, действующая на разъемную опору от давления в камере ПЗ при начальном ее объёме:
9НН ~ CoSoL ( 19 5
2.2.8*. Нормальная погонная нагрузка, действующая на разъемную опору от давления в камере ПЗ при конечном ее объеме:
п - ^ьк 1П\
(16)
• 2.2.9І. Горизонтальная погонная нагрузка, действующая на стенку корпуса от давления в камере ПЗ при начальном её объёме: ..
Гб1 Угн
<?™ ' » < Е >
2.2.10. Горизонтальная погонная нагрузка, действующая на .стенку корпуса от давления в камере ПЗ при конечном ее объёме:
(18)
18.1.1. Нормальная погонная нагрузка, действующая через разъемную опору на стенку корпуса от давления в камере ПЗ при начальном ее объёме:
УгН
7НИ = CoS у { 19 }
18.2.12. Нормальная погонная нагрузка, действующая на стенку корпуса от давления в камере ПЗ при конечном её объёме,:
o' ( 20 )
CcsX .
■ 0I1-263.I формат II '

ОСТ 92 -9594-82 Стр, 9
1
18.2.13. Вертикальная погонная нагрузка» действующая на стенку корпуса от давления в камере ПЗ при начальном её объёме; і
С/ьн “ Я*" Ў . ( 21 )
18.2.14. Вертикальная погонная нагрузка» действующая на
стенку корпуса от давления в камере ПЗ при конечном её объёме:
18.2.15. Максимальная нормальная погонная нагрузка на опору от действия газодинамических сил при начальном объёме камеры ПЗ: fit}
% (23 )
18.2.16. Максимальная нормальная погонная нагрузка от действия газодинамических сил и внешней силы:
18.2.18.
18.2.19. Максимальная сила трения между корпусом и разъ­емной опорой от действия газодинамических сил и внешней
Стр. IO, OCT 92-9594-82

3. РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ ДЕТАЛЕЙ, НАГРУЖЕННЫХ ДАВЛЕНИЕМ ГАЗОВ ПРИ ФУНКЦИОНИРОВАНИИ ПЗ

3.1. Расчет стенки корпуса ПЗ на прочность.
_ п . 2bs. < гЛ] ®
брас,-Р" ьг-аг L л (27)
где: & - внутренний радиус корпуса, м ;
Ь - наружный радиус корпуса, м
3.2. Расчет демпфирующего элемента ПЗ:
Т-- (28)
Для ПЗ типа А касательные
(30)
где Ga.- определяется разработчиком ПЗ из условий равенства
кинетической энергии помещаемой работой сил демпфирования.
(31)
(32)

где: О - ширина опорной поверхности под разъемной
у опорой, м ;
3.4» Расчет накидной гайки на прочность
3.4.1. Расчет накидной гайки пирозамка на разрйв (черт.5):
I'd]
3.4.2. Расчет накидной гайки пирозамка на срез (сече­ние С - С ):
( 39 )
3.4.3. Расчет резьбы накидной гайки пирозамка на срез:
Касательные напряжения среза резьбы, определяются по формуле ( 34 ).
4. РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ ДЕТАЛЕЙ, НАГРУЖЕННЫХ ВНЕШНИМИ СИЛАМИ. И ДАВЛЕНИЕМ ГАЗОВ ПРИ ФУНКЦИОНИРОВАНИИ

ПИРОЗАМКОВ

4.1. Расчет стержня пирозамка на прочность;
4.1.1. Расчет стержня пирозамка на разрыв диаметру резьбы d4 под гайкой (черт. 6):
>р_ Г 2 1

Значения символов и коэффициентов приведены в формуле (34).
4.1.3. Расчет шейки стержня пирозамка на разрыв:

Стр, 14 ОСТ 92-9594-82
4.1.4. Расчет на срез головки стержня пирозамка при срабатывании? пироэнергодатчиков ( сечение С-С ):
rrF РР г п
= 77 < С tcp] ( 43 )
7с/» ~ ( 44 )
Рр = 'Рви. 1 Рга1^ ( 45 )
4.1.54. Расчет на смятие головки стержня пирозамка под разъемной’опорой при срабатывания пироэнергодатчиков:

р
- определяется по формуле (45 ).
г -
4.2. Расчет разъемной опоры на прочность»
4.2.1. Расчет разъемной опоры на срез при срабатывании пироэнергодатчиков ( сечение С-С ) (черт.7):
лР
Те/>. (48 )
где: РР - определяется по формуле ( 45 )
FcP=TD h (49
)

4.2.2.
4.2.3. Расчет на смятие разъемной опоры пирозамка при срабатывании пироэнергодатчиков:
(Эс" '=~с < С^см] ( 50 )
’СМ
• где: *Р - определяется по формуле ( 45 )•
FcM = f-(D2-dl) (51)
4.3. Расчет резьбы гайки пирозамка на срез:
(62)
Значения символов и коэффициентов приведены в формуле (34).
4.4. Расчет корпуса пирозамка типа Б.
4.4.1. Расчет на смятие поверхности Mj нижней части
корпуса пирозамка (черт. 8):
І' 'Оси г

4.4.2. Расчет на срез с изгибом нижней части корпуса ( сечение В - В ) пирозамка при срабатывании пироэнергодат
/Р _ Мм?2,
/И«зг.= Рр. Р, \л/ - Tolls'Н*
Wcey. - £—:
Fcp=7P‘^-H3
4.4.3. Расчет на срез с изгибса: нипней части корпуса
( сечение. Г - Г ) пирозаика при срабатывании пироэнергодат чиков:
1ё]
(ір = -
^Іі/зг=Рр’Н2

4.4.4. Расчет на смятие поверхности М корпуса пирозамка при срабатывании пироэнергодатчиков:

р
где: Р - определяется по формуле ( 45 ).
(68 )

5. РАСЧЕТ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ЗАПАСОВ, -ОБЕСПЕЧИВАЮЩИХ

НАДЕЖНОЕ ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ ПИРОЗАМКОВ

5.2. Для обеспечения функционирования ПЗ энергия давле­ния газов, образующаяся при срабатывании пироэнергодатчика, должна преодолеть силу трения внутри ПЗ и усилие среза штифтов, контрящих ПЗ в собранном виде.
5*3, Коэффициент энергетического запаса при конечном объеме камеры ПЗ и срабатывании пироэнергодатчиков:
=-fc- ч-‘ л < >

OCT 92- 9594-82 Стр.19

•1 ‘ ПРШІОШМЕ'Г*

Обязательное

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ ВЕЛИЧИН И ЧИСЛОВЫЕ - -

КОЭФФИЦИЕНТЫ

- начальный объем камеры ПЗ, м3 ;
\f - конечный объем камеры ПЗ, м3 ;
"К
Величины VH и Vg учитывают свободные объемы пиро- энергодатчика, установленного в ПЗ.

- давление в камере ПЗ при VK , Па ;
рх
- давление в камере ПЗ при , Па ;
Значения величин рн и р^ определяются по номо­граммам зависимостей Р~ |(V,) предприятия разработчика для выбранного типа пироэнергодатчикаа
Рф
- давление “форсажа” , определяющее начало момента трогания подвижных деталей, Па ;
П
^-п
- количество пироэнергодатчиков в ПЗ ;
- время срабатывания пироэнергодатчика, принимается 0,001 - 0,004 с; .
m
- масса подвижных деталей, кг;
V S Rc
• скорость перемещения подвижных деталей, м/с;
• путь перемещения подвижных деталей, м;
• сила сопротивления на пути перемещения подвижных деталей, Н; . •
t
- время перемещения подвижных деталей, с;
К
- показатель политропы продуктов разложения пиро­энергодатчика, принимается равным 1,20;
Ргр
- максимальная сила трения между корпусом и опорой разъемной при функционировании ПЗ, Н;
Рен
- сила сопротивления в начальный момент движения подвижных деталей, Н*

ОСТ 92-9594-82 Стр, 21
Ру3. - сила удара подвижных деталей ПЗ при его функциони­ровании, Н;
рйн - - внешняя растягивающая сила на ПЗ, Н;
рР - сила среза срабатывания*пироэнергодатчиков в ПЗ, Н;
шТ ~ сила сРеза штифтов, Н;
7 - количество штифтов в ПЗ;
V. - начальный объем камеры ПЗ, приходящийся на один ‘ О «А
пироэнергодатчик; м ;
• конечный объем камеры ПЗ, приходящийся на один Q пироэнергодатчик; м;
• площадь смятия, м^ ;
— 2
|~ • - площадь среза, м ;
• предел прочности, Па;
(орле. ~ напряжения на растяжение, Па;
dpac] ~ Д°пУскаемне напряжения на растяжение, Па;
• расчетные напряжения на разрыв, Па;
)Р - расчетные суммарные напряжения, Па; оэкв
cL - угол раскрытия разъемной опоры, градус;
у - угол, исключающий заклинивание разъемной опоры, градус;
3 ” допускаемые напряжения на разрыв,^
*■
(j, - ускорение свободного падения, м/с?
у) наружный диаметр головки стержня ПЗ, м;
Ucp“ средний диамзтр опорной поверхности, м;
И - коэффициент энергетического запаса, при началь­ній
ном объеме камеры ПЗ;
И - коэффициент энергетического запаса при конечном (53.К
объеме камеры ПЗ.
- кинетическая энергия, Нм;
(j - вео подвижных частей ПЗ, кг;
Ък - диаметр демпфирующего элемента,.м;
h - высота демпфирующего элемента, м
Д — работа демпфирующего элемента, Н*м

гост ti