RDM Calcul d'une 'queue de poelle' (tappe pleine)

[tortue1979]

Bonjour, j'ai quelques notion de rdm mais je n'arrive pas a calculer la déformation ou l’épaisseur d'une "queue de poelle" (disque en acier de la taille d'un joint papier d'une bride).

Le disque sert a obturer le tuyaux pour pouvoir faire monter la pression d'eau pour éprouver le tuyaux (duré de la mise en pression 15min [épreuve décennale de capacité sous pression ballon anti bellier]) .

Il me faudrait 2 formules :

1) calcul de l’épaisseur du disque pour qu'il n'y est pas de déformation

2) calcul de la déformation en mm Si on possède la pression d'eau et dimension du disque .

Voici le schéma (je n'est pas représenter les boulons pour simplifier le dessin) :



Abréviation pour simplifier:

Dd Diametre du disque mm
Ed Epaisseur du disque mm
Disque en acier standard

F Presion de l'eau Bar

Di Diametre interne de la bride.



Pour ce calcul je ne tiens pas compte des joints et il y a un serrage des boulons identiques (vue sur une autre question de le joint papier intervient dans le calcul).

Merci pour ceux qui réponde

Nicolas.
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[Jaunin]

Bonjour, Tortue1979,
Votre pièce jointe n'est pas encore visible, mais avez-vous mis sur votre croquis toutes les valeurs du disque et de la pression à retenir ainsi que les dimensions de l'appui du disque ?
J'attends de voir car je ne sais pas ce que c'est qu'une "queue de poelle" dans ce cas.
Cordialement.
Jaunin__

[tortue1979]

bonjour Jaunin je n'est pas mis de dimension car je voudrais une formule pour que je puisse calculer dans divers cas.

queue de poelle: c'est en tuyauterie c'est un disque plein en acier de la taille du joint papier "klingerite" que l'on insère entre 2 bride pour obturer temporairement le tuyaux.

[Jaunin]

Re-Bonjour, Tortue1979,
Les dimensions et caractéristique du système, c'est pour faire un "teste" pour voir si les valeurs sont cohérentes avec la formule.
Cordialement.
Jaunin__

[A voir en vidéo sur Futura]

[Jaunin]

Re-Bonjour, Tortue1979,
Voila un peu l'idée.
Cordialement.
Jaunin__

http://forums.futura-sciences.com/ph...que-acier.html

[tortue1979]

voici les données:

Diametre du disque 752 mm acier standard
Epaisseur 15mm

Pression d'eau 33 bar

Diametre interne de la bride 600 mm

Lors de l'essai en pression la déformation du disque a était d'environ 30mm au centre de la plaque (de memoire)

[Jaunin]

Re-Bonjour, Tortue1979,
Donc, une petite confirmation entre le diamètre interne 600 [mm] de la bride, passage de la pression, et externe de ~750 [mm] ? pour connaître la surface d'appui du disque.
On va pouvoir contrôler votre flèche estimée.
Cordialement.
Jaunin__

[tortue1979]

Tout ta fait le cercle est encastré entre les 2 brides entres les diametre 750 et 600mm , l’eau n’appuie que sur 600mm.
La fleche est réelle car j’ai eu du mal a sortir le disque apres l’epreuve en pression, hydroformage du disque, j’ai fais un wok.

......I..|.|.|..I
......I..|.|.|..I
___I..v.v.v..I___
..__________
___...........___
.....I..........I
.....I..........I


Disque après ___........___
....................... \___/


.=vide

[Jaunin]

Bonjour, Tortue1979,
Je viens de faire un petit calcul de votre disque. On est bien au delà de la limite élastique d'un acier ordinaire.
Pourriez vous me dire, en fonction de votre croquis message #1, si votre disque est bien serré entre les deux pièces pour être considéré comme encastré.
Cordialement.
Jaunin__

[tortue1979]

Oui il est bien serré entre sur le pourtour du disque entre le diamètre 750 et 600 il y a 20 boulon en diamètre 39 donc on peut dire que c'est encastré (il y a un joint papier entre le disque et la bride du haut mais pour le calcul il vaut mien l'oublier).

les 2 brides sont épaisses de 54mm mais il y a un coef de sécurité.

[Jaunin]

Bonjour, Tortue1979,
Oui, on est d'accord, c'est bien encastré, serré.
L'épaisseur de la plaque, 15 [mm], c'est fonction de l'espace restant entre les deux brides ou on peut l'augmenter ?
Cordialement.
Jaunin__

[tortue1979]

Dans ce cas je ne pouvais mettre que 15mm . Mais normalement on peut reculer la bride du bas pour avoir l'espace bride bride que l'on veut.

Ma recherche est qu'elle est la flèche (déformation)si je peut mettre que 15mm .

Et qu'elle est épaisseur théorique du disque pour ne pas avoir de déformation

(avec ou sans coef de sécurité car l’épreuve durée environ 15min, donc le but est d'avoir un disque le plus fin possible a cause du poids lors de la manutention, mais j'ai que de acier standard).

[Jaunin]

Bonjour, Tortue1979,
Je vais reprendre ça dans un moment, mais vous avez eu le modèle réel sous les yeux avec sa déformation de près de 30 [mm], le problème, c'est que l'on est au-delà de la limite élastique de la matière en déformation permanente.
C'est comme vous l'avez écrit, c'est de l'hydroformage du disque.
Cordialement.
Jaunin__

[Jaunin]

Bonjour, Tortue1979,
Auriez-vous la possibilité de mesurer réellement la déformation de votre disque.
Pour un disque encastré selon votre croquis, j'arrive par calcul et pas simulation à une déformation de 6.5 à 7.0 [mm].
Cordialement.
Jaunin__

[tortue1979]

bonjour,
Je regarde demain (mardi) au boulot , je l'ai gardé , la plaque d'acier est standard , acier de chaudronnerie idem que les tube ou cornière ou tôle a l'arme je pense.

[Jaunin]

Bonjour, Tortue1979,
J'ai fait un petit teste de simulation en admettant que la plaque puisse glisser, admettons, sur le joint papier, peut être.
Dans ce cas j'ai une flèche de 18[mm].
Cordialement.
Jaunin__

[tortue1979]

Voici les valeur réelle mesuré ce matin.

La plaque mesure 10mm d’épaisseur sur 720 mm de diamètre;

elle s'est déformé de -50mm au centre a une pression de 27Bar sur 600mm de diamètre.

[Jaunin]

Bonjour, Tortue1979,
Je n'ai pas encore vu votre image jointe, mais - 50 [mm] c'est énorme, vous ne pouvez plus la resortir sans écarter les deux brides ?
Je vais reprendre avec vos nouvelles cotes.
Cordialement.
Jaunin__

[tortue1979]

Bonjour, ça fait beaucoup d'écart 7mm et 18mm avec ou sans joints.

Réellement il y avait qu'un joint dessus du disque (joint papier 720x600 épais 4mm neuf) , rien en dessous du disque (acier disque sur acier bride du bas).

Serrage des boulons a clé a frappe j'avais aucune fuite sur l'ensemble a 27bar.

Je pense alors au vu de tes première simulation que le disque était en train de "partir" par son centre dans le tuyaux du bas.

La bride du haut faut partie d'un ballon anti belier remplit d'eau lors de l’épreuve , ce volume d'eau peu jouet aussi sur la déformation, (masse d'eau) ? le ballon repose sur 2 pieds.

Nico.

[tortue1979]

tout a fait on a était obligé de démonter l'ensemble du tuyaux de sortie du ballon (partie basse du dessin) pour pouvoir la sortir.

[Jaunin]

Bonjour, Tortue1979,
J'ai repris vos nouvelles valeurs :
Disque dia.ext 720 [mm], ép 10 [mm] 27 [bar] déformation 11.5 [mm] en étant encastré.

Maintenant j'ai fait le contraire, j'ai déformé votre plaque de 50 [mm] encastrée et j'ai regardé la force nécessaire pour le faire, c'est énorme !.
Là je ne comprends plus. (vous ête sûr que votre disque est en acier ?, je plaisante)
Cordialement.
Jaunin__

[Jaunin]

Re-Bonjour, Tortue1979,
Il faudrait que je puisse faire une simulation en non linéaire, mais je ne suis pas équipé.
Mais cette déformation m'étonne quand même.
Cordialement.
Jaunin__

[tortue1979]

Bonjour, Jaunin, le disque fait 720 mais que 600mm est en contacte avec l'eau.
Alors le poids de l'eau doit rentré dans le calcul ? demain je regarde le volume du ballon (ordre d'idée 5000litres).

[Jaunin]

Re-Bonjour, Tortue1979,
Le disque est bien encastré entre le Dia de 720 et 600 [mm] et la charge sur la surface du disque de 600 [mm].
Vous auriez un schéma de principe.
Cordialement.
Jaunin__

[tortue1979]

c'est ça voici le schéma d'ensemble du ballon anti bellier avec le disque .



Le volume d'eau doit appuyer sur le disque ?? donc si j'ai 5000-8000 litres d'eau j'aurai 5-8 tonnes de pousser d'eau en plus de la montée en pression a 27 bar.

Dans le commerce les brides pour un tuyaux 600 (DN600) et pour une pression de service de 25 bar ont une épaisseur de 54mm (pour comparaison) mais il a obligatoirement un coef de sécurité .

[Jaunin]

Bonjour, Tortue1979,
Intéressant votre schéma de principe.
Si je ne dit pas de bêtise il faudrait la hauteur de la colonne d'eau au dessus du disque pour avoir la pression à ajouter.
Cordialement.
Jaunin__

[sitalgo]

B'jour,

Pour être précis, ce qu'il faut ajouter est la hauteur d'eau du manomètre jusqu'au disque.
Cela dit, 27 bars correspond à 275m de hauteur d'eau d'eau, donc l'erreur ne sera pas énorme.

[tortue1979]

Bonjour,
le disque est en acier S235JR la deformation pris au pied a coulisse 45mm

Le ballon est un ballon de 15 000 litres hauteur 4105mm diametre 2400mm.

Cordialement .

[tortue1979]

petit info je n'ai pas de certitude sur la nuance d'acier.