"ГОСТ 34287-2017. Межгосударственный стандарт. Арматура трубопроводная. Приводы вращательного действия. Присоединительные размеры"
(введен в действие Приказом Росстандарта от 30.10.2018 N 868-ст)

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены в ГОСТ 1.0-2015 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-2015 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены"

1 РАЗРАБОТАН Акционерным обществом "Научно-производственная фирма "Центральное конструкторское бюро арматуростроения" (АО "НПФ "ЦКБА")

2 ВНЕСЕН Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 259 "Трубопроводная арматура и сильфоны"

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 25 сентября 2017 г. N 103-П)

За принятие проголосовали:

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 30 октября 2018 г. N 868-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 34287-2017 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 марта 2019 г.

5 Настоящий стандарт разработан с учетом основных нормативных положений международных стандартов:

ISO 5210:2017 "Арматура трубопроводная. Присоединительные размеры многооборотных приводов" ("Industrial valves - Multi-turn valve actuator attachments", NEQ)

ISO 5211:2017 "Арматура трубопроводная. Присоединительные размеры неполноповоротных приводов" ("Industrial valves - Part-turn valve actuator attachments", NEQ)

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Настоящий стандарт распространяется на приводы и исполнительные механизмы вращательного действия (далее - приводы) (многооборотные и неполноповоротные, электрические, пневматические, гидравлические, комбинированные, а также редукторы) для управления трубопроводной арматурой (далее - арматура).

Настоящий стандарт устанавливает типы присоединений приводов к арматуре, присоединительные размеры приводов и размеры ответных присоединений управляемой ими арматуры, номинальные моменты или осевые усилия на детали соединений, размеры которых установлены в стандарте.

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 6033-80 Основные нормы взаимозаменяемости. Соединения шлицевые эвольвентные с углом профиля 30°. Размеры, допуски и измеряемые величины

ГОСТ 22042-76 Шпильки для деталей с гладкими отверстиями. Класс точности В. Конструкция и размеры

ГОСТ 24856-2014 Арматура трубопроводная. Термины и определения

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3.1 В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 24856, а также следующие термины с соответствующими определениями.

3.1.1 многооборотный привод: Привод, выходной элемент которого совершает более одного поворота.

3.1.2 момент крутящий: Момент, развиваемый ведущим кинематическим звеном привода для возможности функционирования арматуры.

3.1.3 неполноповоротный привод: Привод, выходной элемент которого совершает менее одного поворота.

3.1.4 привод: Устройство для управления арматурой, предназначенное для перемещения запирающего элемента, а также для создания, в случае необходимости, усилия для обеспечения требуемой герметичности затвора.

3.1.5 редуктор: Механизм для уменьшения частоты вращения привода и увеличения крутящего момента для управления арматурой.

3.1.6 усилие осевое: Осевая сила, передающаяся через фланцы и соединения.

4.1 Схема присоединения привода к арматуре приведена на рисунке 1.

а) Прямое соединение привода непосредственно с арматурой;

б) Соединение с промежуточной опорой;

в) Прямое соединение (сочетание многооборотного привода и редуктора);

г) Соединение с промежуточной опорной поверхностью (сочетание многооборотного привода и редуктора)

4.2.1 Настоящий стандарт устанавливает три группы типов присоединений:

- типы присоединений F05 - F60 многооборотных приводов;

- типы присоединений F03 - F100 неполноповоротных приводов;

- типы присоединений МЧ, МК, АЧ, АК, Б, В, Г, Д многооборотных приводов.

4.2.2 Типы присоединений приводов к арматуре в зависимости от максимальных крутящих моментов и максимальных осевых усилий приведены в таблице 1.

4.3.1 Присоединительные размеры многооборотных приводов для типов присоединений МЧ, МК, АЧ, АК, Б, В, Г, Д приведены в приложении А на рисунках А.1, А.3, А.5, А.7, А.9, А.11, А.13.

4.3.2 Ответные присоединения трубопроводной арматуры под многооборотные приводы для типов присоединений МЧ, МК, АЧ, АК, Б, В, Г, Д приведены в приложении А на рисунках А.2, А.4, А.6, А.8, А.10, А.12, А.14.

4.3.3 Типы присоединений МК, АК, Б, В, Г, Д выполнены в виде кулачков. Типы присоединений МЧ, АЧ выполнены с квадратными головками.

4.4.1 Присоединительные размеры для типов присоединений F03 - F100 приведены на рисунке 2 и в таблице 2.

Примечание - Отверстия диаметром d₄ в зависимости от толщины фланца могут быть выполнены сквозными.

4.4.2 Расположение отверстий на фланцах крепления приводов для типов присоединений F03 - F100 должно соответствовать рисунку 3 и таблице 3.

4.4.3 Крепление присоединительных фланцев привода и арматуры осуществляют шпильками или болтами. Для болтового соединения или использования шпилек по ГОСТ 22042 диаметр сквозного отверстия должен обеспечивать применение болтов или шпилек с диаметром резьбы в соответствии с рисунком 2.

4.4.4 При выборе размеров и материалов присоединительных фланцев в каждом конкретном случае необходимо учитывать также дополнительные моменты и усилия, которые возможны на деталях арматуры вследствие инерции или других факторов.

4.4.5 Опорная поверхность арматуры должна иметь проточку, соответствующую диаметру d₂.

4.4.6 Минимальные величины размера h₂ применяют к фланцам из материала с условным пределом текучести R_P0,2 >= 200 МПа.

4.4.7 Размер d₁ должен быть рассчитан таким образом, чтобы было обеспечено достаточное место для гаек и головок болтов. Это место определяют как радиус от центра отверстия под шпильку (болт) как минимум (d₁ - d₃)/2. В других местах форму фланцев и конструкцию монтажных поверхностей привода и арматуры определяет разработчик.

4.5.1 Приведенные в таблице 1 крутящие моменты и осевые нагрузки для типов присоединений F05 - F60 многооборотных приводов установлены для следующих условий:

- предел текучести материала шпилек (болтов) - 628 МПа;

- значения напряжения в шпильках (болтах), учитывающие только нагрузку от привода, - не более 200 МПа;

- нагрузки от затяжки шпилек (болтов) и других факторов в расчет не приняты;

- коэффициент трения между посадочными поверхностями - 0,2.

4.5.2 Подвижные детали многооборотных приводов в зависимости от крутящего момента и осевого усилия делятся на группы:

- группа A - детали, передающие крутящий момент и осевое усилие;

- группы B, C и D - детали, передающие только крутящий момент.

4.5.2.1 Размеры деталей группы A должны соответствовать рисункам 4, 5 и таблице 4.

Примечание - d₅ > 1,05·d₆ или d₅ > 1,05·d_x.

Примечание - Размер d₅ должен обеспечить достаточное место для выдвижного штока или для любого другого устройства, ограничивающего движение штока арматуры вниз.

Примечание - Размер d₅ должен обеспечить достаточное место для приспособлений, фиксирующих невыдвижной шпиндель и принимающих на себя осевое усилие.

4.5.2.2 Размеры деталей группы B должны соответствовать рисункам 6, 7 и таблице 5.

Примечание - Для нормальной работы ведущей и ведомой подвижных деталей необходимо ограничить длину ведомой подвижной детали l₃ над опорной поверхностью для обеспечения необходимого зазора между этими деталями.

4.5.2.3 Размеры деталей группы C должны соответствовать рисунку 8 и таблице 6.

4.5.2.4 Размеры деталей группы D должны соответствовать рисунку 9 и таблице 7.

4.5.2.5 Размеры линейного привода, передающего только осевое усилие, должны соответствовать рисунку 10 и таблице 8.

Размеры, не указанные в таблице 8, - по таблице 2.

4.6.1 Приведенные в таблице 1 крутящие моменты для типов присоединений F03 - F100 неполноповоротных приводов установлены для следующих условий:

- значения напряжения в шпильках (болтах) - при нагрузке не более 290 МПа;

- коэффициент трения между монтажными (опорными) поверхностями - 0,2.

Изменения этих параметров приводят к изменениям значений передаваемого крутящего момента.

Выбор типа присоединения для конкретных приводов должен производиться с учетом дополнительных крутящих моментов, которые могут возникнуть вследствие динамических нагрузок или других факторов.

Для нормальной работы, ведущей и ведомой подвижных деталей необходимо ограничить длину ведомой подвижной детали над опорной поверхностью для обеспечения необходимого зазора между этими деталями.

4.6.2 Присоединения неполноповоротных приводов выполняют с помощью следующих конструктивных элементов:

- одной или двух шпонок;

- параллельной или диагональной квадратной головки;

- лысок.

4.6.2.1 Размеры и крутящие моменты для валов с одной или двумя шпонками приведены на рисунке 11 и в таблице 9.

Для диаметра вала до 98 мм применяют одну шпонку, если для передачи крутящего момента и условий прочности не требуется большее количество шпонок.

Размеры шпонок должны соответствовать указанным в стандарте на шпонки.

Шпоночная канавка на ведущем валу должна соответствовать положению шпонки на валу (шпинделе) арматуры согласно рисункам 12 или 13.

4.6.2.2 Размеры и крутящие моменты для приводов под валы с параллельной или диагональной квадратной головкой приведены на рисунках 14 и 15 и в таблице 10.

Положение параллельной или диагональной квадратной головки на закрытой арматуре должно соответствовать рисункам 16 и 17.

4.6.2.3 Размеры и крутящие моменты для соединений с лысками приведены на рисунке 18 и в таблицах 11 и 12.

Положение плоской головки на закрытой арматуре должно соответствовать рисунку 19.

4.6.2.4 Размеры и крутящие моменты для соединений через эвольвентный шлиц приведены на рисунке 20 и в таблице 13. Эвольвентный шлиц - по ГОСТ 6033 (или по [3]).

4.6.2.5 Размеры и крутящие моменты для соединений через восьмигранник приведены на рисунке 21 и в таблице 14.

4.7.1 Расчет выполняют для определения размеров и материала крепежа исходя из заданного момента на приводе М_кр.max или, наоборот, для определения допустимого момента М_кр.max при заданных характеристиках (размеры и материал) крепежа по формулам:

где М_кр.max - крутящий момент на приводе, Н·м;

n - количество болтов/шпилек;

- коэффициент трения между фланцами ;

Q_KL - усилия зажатия на болт, Н;

d₃ - диаметр отверстия под болт, мм;

- растягивающая нагрузка на болт, МПа;

F_s - суммарная расчетная площадь, на которую действует сила растяжения, мм²;

Q_max - осевое усилие от привода, Н.

4.7.2 При использовании формул (1) и (2) в первую очередь должно выполняться обязательное условие:

где Q_max - осевое усилие от привода, Н;

k - коэффициент затяжки крепежа, гарантирующий нераскрытие фланцевого соединения.

В случае невыполнения условия (3) необходимо изменить характеристики (размеры и материал) крепежа.

4.7.3 Коэффициент затяжки крепежа k, гарантирующий нераскрытие фланцевого соединения, учитывает возможное увеличение осевого усилия Q_max вследствие нарушения работы привода, а также возможные сейсмические, вибрационные, ударные и другие нагрузки, действующие на фланцевое соединение. Значение коэффициента k принимают в диапазоне 1,5 - 2,5.

4.7.4 Растягивающая нагрузка на болт основана на качестве болтов, методе затяжки, коэффициентах, учитывающих условия применения.

Значение 290 МПа соответствует 90%-ному пределу текучести болта класса прочности 8.8 при условии затяжки моментным ключом с коэффициентом 1,6, с коэффициентом ослабления 1,25.

Для класса прочности болта 8.8 предел прочности R_m = 800 МПа и предел текучести R_p = 80%·R_m = 640 МПа.

Растягивающую нагрузку на болт вычисляют следующим образом:

290 МПа = R_p·90%/1,6/1,25.

4.7.5 Расчет выполняют в предположении, что на крепеже не возникают напряжения среза, так как опорная поверхность передает крутящий момент только через статическое трение между фланцами, образованное необходимой затяжкой крепежа.

4.7.6 Оценку прочности фланцев выполняют по общепринятым инженерным методикам (например, [4]) или с применением программных средств.

Для обозначения типа присоединений многооборотных приводов в документации привода и в заказной документации указывают:

- тип присоединения;

- обозначение многооборотного привода - М;

- номер настоящего стандарта (или стандарта [1]).

Для обозначения типа присоединений неполноповоротных приводов в документации привода и в заказной документации указывают:

- тип присоединения - в соответствии с таблицей 1;

- обозначение неполноповоротного привода - P;

- наличие втулки:

а) Y - с втулкой;

б) N - без втулки;

- конструктивные элементы присоединений:

а) V - с одной шпонкой;

б) W - с двумя шпонками под углом 90°;

в) X - с двумя шпонками под углом 180°;

г) L - с параллельной квадратной головкой;

д) D - с диагональной квадратной головкой;

е) H - с лысками;

ж) G - с улучшенными лысками;

и) S - с эвольвентным шлицем;

к) T - с восьмигранником;

- размеры конструктивных элементов присоединений (в миллиметрах):

а) размер d₇ - для приводов со шпонкой (таблица 9 и рисунок 11);

б) размер s - для приводов с квадратной головкой (таблица 10 и рисунки 14, 15) или с лысками (таблицы 11, 12 и рисунок 18);

в) размеры d₁₀ и d₁₁ - для приводов с эвольвентным шлицем (таблица 13, рисунок 20);

г) размеры d₈ и d₁₂ - для приводов с восьмигранником (таблица 14, рисунок 21);

- номер настоящего стандарта (или стандарта [2]).

Для обозначения типа присоединений в документации привода и в заказной документации указывают тип присоединения и номер настоящего стандарта.

6.1 Штифты используют для повышения точности установки исполнительного механизма на арматуру.

6.2 Размер, количество и положение штифтов согласовываются между заказчиком и поставщиком. Как правило, штифты размещают на диаметре d₃.

6.3 Штифты не рассчитаны на передачу крутящего момента.