Технический комитет по стандартизации
«Трубопроводная арматура и сильфоны» (ТК 259)

Закрытое акционерное общество
«Научно-производственная фирма
«Центральное конструкторское бюро арматуростроения»

ЦКБА

СТ ЦКБА 086-2010

Арматура трубопроводная
ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ И ХАРАКТЕРИСТИКИ
ДЛЯ СИЛОВЫХ РАСЧЁТОВ АРМАТУРЫ

Санкт-Петербург
2010

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Закрытым акционерным обществом «Научно-производственная фирма «Центральное конструкторское бюро арматуростроения» (ЗАО «НПФ «ЦКБА»).

2 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом от 27.05.2010 г. № 27

3 СОГЛАСОВАН: Техническим комитетом по стандартизации «Трубопроводная арматура и сильфоны» (ТК 259).

4 ПЕРЕИЗДАНИЕ на основе РМ 3-62 «Руководящий технический материал. Приложение к силовым расчётам запорной арматуры» за исключением учёта современных требований к оформлению, современных нормативных ссылок и использования системы единиц измерения СИ.

5 Взамен РМ 3-62.

СОДЕРЖАНИЕ

1 Область применения. 2

2 Нормативные ссылки. 2

3 Термины и определения. 2

4 Расчёт усилий, необходимых для уплотнения затвора арматуры.. 2

5 Коэффициенты трения. 10

6 Условное плечо крутящего момента в трапецеидальной резьбе. 13

7 Усилия перемещения клина или дисков задвижек. 19

8 Крутящие моменты при управлении арматурой. 22

СТАНДАРТ ЦКБА

Арматура трубопроводная

ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ И ХАРАКТЕРИСТИКИ
ДЛЯ СИЛОВЫХ РАСЧЁТОВ АРМАТУРЫ

Дата введения 01.07.2010

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на запорную арматуру, предназначенную для перекрытия потока рабочей среды с определённой герметичностью, и устанавливает технические данные и характеристики для силовых расчётов арматуры.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы следующие нормативные документы:

ГОСТ 24737-81 Резьба трапецеидальная однозаходная. Основные размеры

ГОСТ 27674-88 Трение, изнашивание и смазка. Термины и определения

СТ ЦКБА 002-2003 Арматура трубопроводная. Задвижки. Методика силового расчёта

СТ ЦКБА 037-2006 Арматура трубопроводная. Узлы сальниковые. Конструкция, основные размеры и технические требования

СТ ЦКБА 057-2008 Арматура трубопроводная. Коэффициенты трения в узлах арматуры

СТ ЦКБА 068-2008 Арматура трубопроводная. Затворы запорных клапанов с уплотнением «металл по металлу»

СТ ЦКБА 072-2009 Арматура трубопроводная. Крутящие моменты и размеры маховиков и рукояток

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины по ГОСТ 27674 с соответствующими определениями:

3.1 коэффициент трения: Отношение силы трения двух тел к нормальной силе, прижимающей эти тела друг к другу.

3.2 сила трения: Сила сопротивления при относительном перемещении одного тела по поверхности другого под давлением внешней силы, тангенциально направленная к общей границе между этими телами.

3.3 трение движения: Трение двух тел, находящихся в движении относительно друг друга.

3.4 трение без смазочного материала (сухое трение): Трение двух тел при отсутствии на поверхности трения введённого смазочного материала любого вида.

3.5 трение со смазочным материалом: Трение двух тел при наличии на поверхности трения введённого смазочного материала любого вида.

4 Расчёт усилий, необходимых для уплотнения затвора арматуры

4.1 Определение усилий, необходимых для уплотнения затвора арматуры:

а) при удельных давлениях q_y, отнесённых к единице поверхности, усилие уплотнения определяется по формуле (1):

Q_y = q_y ∙ f ∙ n₁, (H) (1)

где f - площадь уплотнительной поверхности, (мм²),

для круглых колец:

б) при удельных давлениях q_y, отнесённых к единице длины, усилие уплотнения определяется по формуле (2):

Q_y = q_y ∙ L ∙ n₁, (H), (2)

где L - длина линии уплотнения, (мм),

для уплотнения при b ≠ 0

для уплотнения при b = 0 (ножевое уплотнение)

q_y = m ∙ q'_y, (Н/мм),

где m - коэффициент, учитывающий влияние среды (см. таблицу 1);

Р - давление среды, МПа;

с и к - коэффициенты, зависящие от материала уплотнения (см. таблицу 2);

b - ширина уплотнения, (мм);

q'_y - удельное давление, зависящее от материала уплотнения, (см. таблицу 3);

n₁ - коэффициент, учитывающий угол наклона и трение (см. таблицу 6), для плоского уплотнения n₁ = 1 (β = 90^o).

Таблица 1 - Коэффициент m, учитывающий влияние среды

Среда	m
Жидкая среда	1,0
Воздух, пар и др. газы	1,5
Водород, гелий, керосин, бензин	2,0

Таблица 2 - Коэффициенты с и к

Материалы уплотнительных колец	с	к
Сталь и твёрдые сплавы	35	1,0
Чугун, бронза, латунь	30	1,0
Алюминий и его сплавы, текстолит, фторопласт, полиэтилен, эбонит, винипласт, сополимер твёрдый	18	0,9
Кожа, резина средней твёрдости, пластикат, сополимер мягкий	4	0,6

Таблица 3 - Удельные давления q'_y, отнесённые к единице длины

Материалы уплотнительных колец	q'_у, (Н/мм)
Резина мягкая, сополимер мягкий	5
Резина средней твёрдости, пластикат, кожа, свинец	8
Эбонит, фторопласт, текстолит, полиэтилен, винипласт, сополимер твёрдый	15
Алюминий, медь, баббит, латунь мягкая	20
Латунь, твёрдая бронза, чугун	25
Сталь и твёрдые сплавы	30
Примечания 1 При уплотнительных кольцах, изготовленных из разных материалов, величина q_y (или q'_у) принимается по наиболее мягкому материалу. 2 В отдельных технически обоснованных случаях допускается снижение удельных давлений по сравнению с приведёнными.

4.2 Расчёт усилий, необходимых для уплотнения

4.2.1 Плоское уплотнение с шириной уплотнения b ≠ 0

4.2.1.1 Конструкция плоского уплотнения с шириной уплотнения b ≠ 0 (контакт по поверхности) приведена на рисунке 1.

Рисунок 1 - Плоское уплотнение с шириной уплотнения b ≠ 0

4.2.1.2 Усилие Q_y, необходимое для уплотнения, определяется по формулам (3) и (4):

Q_y = q_y ∙ f₁, (H) (3)

где q_y - отнесено к единице поверхности,

f = π ∙ D_c_р ∙ b, (мм²),

где D_cp = 0,5 ∙ (D₁ + D₂) (мм),

b = 0,5(D₂ - D₁) (мм)

m, с и к - см. таблицы 1 и 2;

Р - рабочее давление, МПа;

b - ширина уплотнения (см. рисунок 1).

Q_y = q_у ∙ L, (Н), (4)

где q_y - отнесено к единице длины,

L = π ∙ D_cp (мм).

4.2.2 Плоское уплотнение с шириной уплотнения b = 0

4.2.2.1 Конструкция плоского уплотнения с шириной уплотнения b = 0 (ножевое, контакт по линии) приведена на рисунке 2

Рисунок 2 - Плоское уплотнение с шириной уплотнения b = 0

4.2.2.2 Усилие Q_y, необходимое для уплотнения, определяется по формуле (5):

Q_y = q_y ∙ L, (H) (5)

где q_y - отнесено к единице длины,

m - см. таблицу 1;

- см. таблицу 3;

L = π ∙ D, (мм).

4.2.3 Диафрагмовое уплотнение

4.2.3.1 Конструкция диафрагмового уплотнения приведена на рисунке 3

Рисунок 3 - Диафрагмовое уплотнение

4.2.3.2 Усилие Q_y, необходимое для уплотнения, определяется по формуле (6):

Q_y = q_y ∙ f, (H) (6)

где q_y - удельное давление, отнесённое к единице поверхности (см. таблицу 4);

где D - диаметр мембраны по месту заделки;

h = 0,5(a - b).

Таблица 4 - Удельное давление, отнесённое к единице поверхности

Материал	q_y, МПа
Резина, пластикат, сополимер мягкий	От 1,5 до 2,0
Полиэтилен, фторопласт, сополимер твёрдый	От 4,0 до 5,0
Примечание - значения q_y приняты ориентировочно до получения экспериментальных данных.

4.2.4 Конусное уплотнение с шириной уплотнения b ≠ 0

4.2.4.1 Конструкция конусного уплотнения с шириной уплотнения b ≠ 0 приведена на рисунке 4

Рисунок 4 - Конусное уплотнение с шириной уплотнения b ≠ 0

4.2.4.2 Усилие Q_y, необходимое для уплотнения, определяется по формуле (7):

(7)

где:

1) - усилие, необходимое для уплотнения:

- при контакте по поверхности

a) q_y отнесено к единице поверхности,

m, с, и к - коэффициенты (см. таблицы 1 и 2);

Р - рабочее давление, МПа;

b - ширина уплотнения, мм,

f_n - площадь проекции уплотнения (площадь кольца),

f_n = π ∙ D_cp ∙ b₁, (мм²);

D_cp = D₁ + b₁ = D₁ + а ∙ tgβ (мм);

b₁ - проекция ширины уплотнения,

b₁ = a ∙ tgβ;

f - площадь уплотнительной поверхности (боковая поверхность усечённого конуса),

n и n₁ - коэффициенты, учитывающие угол наклона β и трение в уплотнении,

(см. таблицу 5);

n₁ = sinβ + µ cosβ, (см. таблицу 6);

µ - коэффициент трения в уплотнении, µ = 0,3.

Таблица 5 - Коэффициент n, учитывающий угол наклона β и трение в уплотнении

Коэффициент n для угла наклона β
30°	45°	60°	90°
1,5	1,3	1,2	1,0

Таблица 6 - Коэффициент n₁, учитывающий угол наклона β и трение в уплотнении

Коэффициент n₁ для угла наклона β
30°	45°	60°	90°
0,75	0,90	1,02	1,00

- при контакте по линии

б) q_у отнесено к единице длины,

L = π ∙ D_cp, (мм)

2) - усилие, необходимое для уплотнения, при контакте по линии,

где q_y - отнесено к единице длины;

- см. таблицу 3.

4.2.5 Конусное уплотнение с шириной уплотнения b = 0

4.2.5.1 Конструкция конусного уплотнения с шириной уплотнения b = 0 (ножевое, контакт по линии) приведена на рисунке 5

Рисунок 5 - Конусное уплотнение с шириной уплотнения b = 0

4.2.5.2 Усилие Q_y, необходимое для уплотнения, определяется по формуле:

Q_y = q_y ∙ L ∙ n₁, (H) (8)

где q_у отнесено к единице длины;

m - см. таблицу 1;

- см. таблицу 3;

L = π ∙ D, (мм);

n₁ - см. таблицу 6.

4.2.5.3 Предельно допустимые удельные давления q_п на уплотнительных кольцах арматуры приведены в таблице 7)

Таблица 7 - Предельно допустимые удельные давления q_п на уплотнительных кольцах арматуры

Материал колец	Марка	Твёрдость	q_п, МПа,
			для
			клапанов	задвижек
Чугун серый	СЧ 15-32 и др.	170 - 220 НВ	-	30
Латунь	ЛС59-1 ЛМцС58-2-2 Л62	70 - 90 НВ	80	20
Латунь кремнистая	ЛК80-3	100 НВ	100	25
Бронза	БрАЖМц10-3-1,5 БрАЖН10-4-4	120 - 220 НВ	100	35
Сталь высоколегированная (нержавеющая, кислотостойкая, жаропрочная)	12Х18Н9Т	121 - 179 НВ	150	15
	10Х17Н13М2Т	121 - 179 НВ
	15Х18Н12СЧТЮ	155 - 170 НВ
	ЭИ943	135 - 185 НВ
	20X13	33 - 42 HRC	250	25
	14Х17Н2	22 - 31 HRC	250	25
Сталь легированная	38ХВФЮ 38ХМЮА	Азотирование ≥ 600 HV	300	80
Твёрдый сплав (наплавка)	Стеллит ВЗК ЦН-6	≥ 40 HRC 28 - 32 HRC	800	80
Боббит (наплавка)	Б16	30 НВ		-
Неметаллические материалы	Резина 2P-II Пластикат полихлорвинил		5	-
Примечания 1 В конструкциях вентилей, где имеется скольжение уплотнительных поверхностей относительно друг друга, следует принимать q_п такие же, как для задвижек. 2 Для резины в замке можно допустить q_п = 20 МПа. 3 Для конусных уплотнений величина q_п может быть доведена до 1,5 ∙ σ_т.

4.2.5.4 Предельно допустимые удельные давления q_п на уплотнительных кольцах арматуры для различных материалов могут уточняться в соответствии с СТ ЦКБА 068.

4.2.6 Сальниковое уплотнение

4.2.6.1 Конструкция сальникового уплотнения приведена на рисунке 6

Рисунок 6 - Сальниковое уплотнение

4.2.6.2 Усилие Q_c, необходимое для затяга сальника определяется по формуле (9):

Q_c = Р_с ∙ f, (Н) (9)

где Р_с - удельное давление в сальниковой набивке, (МПа),

Р_с = φ ∙ Р_р;

φ - коэффициент, зависящий от отношения см. таблицу 8;

s = 0,5 ∙ (D_н - d_с);

Р_р - рабочее давление среды, МПа;

f - площадь кольца сальниковой набивки, мм²,

4.2.6.3 Сила трения Т_с, в сальнике определяется по формуле по формуле (10):

Т_с = ψ ∙ d_c ∙ s ∙ Р_р, (Н) (10)

где ψ - коэффициент, зависящий от отношения см. таблицу 8

Таблица 8 - Значения коэффициентов φ и ψ для пеньковых и асбестовых набивок

Рабочее давление, Р_р, МПа	Коэффициенты φ и ψ, при
Рабочее давление, Р_р, МПа		3,0	3,5	4,0	4,5	5,0	5,5	6,0	6,5	7,0 и более
До 2,5 включительно	φ	2,13	2,28	2,45	2,63	2,82	3,02	3,25	3,47	3,72
До 2,5 включительно	ψ	1,14	1,39	1,65	1,94	2,22	2,55	2,90	3,26	3,65
2,6 - 6,3	φ	1,89	1,98	2,09	2,20	2,31	2,42	2,55	2,68	2,82
2,6 - 6,3	ψ	0,77	0,92	1,08	1,25	1,43	1,61	1,80	2,00	2,24
6,4 - 15,9	φ	1,73	1,80	1,86	1,93	2,01	2,08	2,15	2,23	2,31
6,4 - 15,9	ψ	0,53	0,62	0,73	0,84	0,95	1,06	1,19	1,30	1,43
16,0 - 34,9	φ	1,59	1,63	1,67	1,70	1,73	1,77	1,81	1,85	1,89
16,0 - 34,9	ψ	0,31	0,35	0,42	0,46	0,53	0,59	0,66	0,70	0,77
35,0 - 50,0	φ	1,52	1,54	1,56	1,58	1,60	1,62	1,64	1,66	1,68
35,0 - 50,0	ψ	0,18	0,22	0,26	0,29	0,31	0,35	0,37	0,41	0,44
Примечание - При Р_с ≥ 50,0 МПа принимать φ = 1,4, ψ = 0,4.

4.2.6.4 При применении других марок набивок в сальнике и рабочих сред значения величины коэффициентов, принимаемых при расчёте арматуры, могут дополниться в соответствии с СТ ЦКБА 002, СТП ЦКБА 037 или по результатам испытаний.

5 Коэффициенты трения

5.1 Значения коэффициентов трения в резьбе и бурте при наличии смазки приведены в таблицах 9 и 10.

Таблица 9 - Коэффициенты трения (µ) в резьбе со смазкой

Материал		Коэффициент трения µ, при температуре, t, °C
Шпиндель	Втулка	от 20 до 100	св. 100 до 200	св. 200 до 300
10Х18Н9Т; 40Х; 14Х17Н2	БрАЖМц10-3-1,5; БрАЖН11-6-6	0,17	0,2	0,25
Ст. 5; 20X13	ЛМцС58-2-2
10Х18Н9Т	ЖЧ-2
Сталь	Сталь	0,25	-	-
Сталь	Древесно-слоистый пластик (ДСП)	0,12	-	-

Таблица 10 - Коэффициенты трения (µ_б) в бурте со смазкой

Материал		Коэффициент трения µ_б, при температуре, t, °C
Бурт	Опора	от 20 до 100	св. 100 до 200
10Х18Н9Т; 40Х; 14X17Н2	БрАЖМц10-3-1,5; БрАЖН11-6-6	0,2	0,22
35	ЛС59-1; ЛМЦС58-2-2
10X18Н9Т 20X13	ЖЧ-1
Сталь	Сталь	0,3	-
Латунь	Чугун	0,2	-

5.2 Значения коэффициентов трения в резьбе и бурте при отсутствии смазки приведены в таблицах 11 и 12.

Таблица 11 - Справочные данные по коэффициентам трения в резьбе без смазки (по отчётам ЛЭТИ)

Материал		Коэффициент трения µ, при температуре, t °C
Шпиндель	Втулка	от 20 до 100	св. 100 до 200	св. 200 до 300
10Х18Н9Т	БрАЖМц10-3-1,5	0,20 - 0,30	0,30 - 0,35	0,35 - 0,45
40Х	БрАЖМц10-3-1,5
40Х	БрАЖН11-6-6
10Х18Н9Т	ЖЧ-2			-
Ст5	ЛМцС58-2-2			-
20X13	ЛМцС58-2-2	0,25 - 0,35	0,35 - 0,45	-
10Х18Н9Т	БрАЖН11-6-6	0,25 - 0,35	0,35 - 0,45	0,48
14Х17Н2	БрАЖМц10-3-1,5	0,20 - 0,30	0,30 - 0,45
14Х17Н2	БрАЖН11-6-6	0,20 - 0,30	0,30 - 0,45

Таблица 12 - Справочные данные по коэффициентам трения в бурте без смазки (по отчётам ЛЭТИ)

Материал		Коэффициент трения µ_б при температуре, t °C
Бурт	Опора	20	100	200	300
10Х18Н9Т	БрАЖМц10-3-1,5	0,23	0,26	0,40 - 0,60	0,60 - 0,90
40Х	БрАЖМц10-3-1,5	0,23	0,24	0,30 - 0,40	0,80 - 1,30
14Х17Н2	БрАЖМц10-3-1,5	0,23 - 0,32		0,32 - 0,60	0,65 - 0,80
20X13	ЖЧ-1	0,21 - 0,24	0,24 - 0,35	0,35 - 0,55	0,55 - 0,78
10Х18Н9Т	БрАЖН11-6-6	0,25	0,26	0,38	0,50
40Х	БрАЖН11-6-6	0,24		0,32	0,50
14Х17Н2	БрАЖН11-6-6	0,25	0,25 - 0,30	0,33 - 0,40	0,40 - 0,50
35	ЛС59-1	0,22 - 0,27	0,36 - 0,40	0,40 - 0,50	0,50
35	ЛМцС58-2-2	0,22 - 0,28	0,29 - 0,37	0,37 - 0,54

5.3 Если резьба находится в среде, температура резьбы принимается равной температуре среды.

5.4 Если резьба находится в среде, которая является смазывающей (маслянистые среды), то коэффициенты трения принимаются по таблице 9; если же среда, не смазывающая - по таблице 11.

5.5 Значения коэффициентов трения в уплотнительных кольцах клапанов (при наличии скольжения уплотнительных поверхностей относительно друг друга) приведены в таблице 13.

Таблица 13 - Коэффициент трения в уплотнительных кольцах клапанов

Материал колец	Коэффициент трения µ
Сталь по стали	0,3
Сталь по бронзе	0,2
Примечание - При наличии скольжения уплотнительных поверхностей относительно друг друга.

5.6 Значение коэффициента трения в шаровой опоре типа шпиндель-золотник для стали, µ_ш = 0,3.

5.7 Значение коэффициента трения в уплотнительных кольцах задвижек приведены в таблице 14.

Таблица 14 - Коэффициенты трения в уплотнительных кольцах задвижек

Материал колец	Коэффициент трения µ_к
Латунь, чугун, бронза	0,25
Стали, кроме 10Х18Н9Т, и твёрдые сплавы	0,30
10Х18Н9Т	0,35

5.8 Значение коэффициента трения между клином и диском в параллельной задвижке, µ_N = 0,35.

5.9 Коэффициенты трения в кранах

5.9.1 Значения коэффициентов трения пробки о корпус приведены в таблице 15.

Таблица 15 - Коэффициенты трения пробки о корпус

Материал колец	Коэффициент трения, µ
Материал колец	со смазкой	без смазки
Латунь, чугун, бронза	0,10	0,20
Фторопласт-4	-	0,05

5.9.2 Значение коэффициента трения шайбы о пробку и шайбы о корпус, µ_ш = µ.

5.10 Коэффициенты трения в сальниковом уплотнении

5.10.1 Для пеньковых и асбестовых набивок значения коэффициентов трения в зависимости от рабочего давления среды приведены в таблице 16.

Таблица 16 - Коэффициенты трения в сальниковом уплотнении

Коэффициент трения, µ, при рабочем давлении Р_р, МПа
До 2,5 включительно	2,6 - 6,3	6,4 - 15,9	16,0 - 34,9	35,0 - 50,0
0,1	0,07	0,05	0,03	0,02

5.11 Значения коэффициентов трения в манжетах приведены в таблице 17.

Таблица 17 - Коэффициенты трения в манжетах

Материал	Коэффициент трения µ
	со смазкой	без смазки
	со смазкой	среда - жидкость	среда - воздух
Резина	0,20	0,30	0,40
Фторопласт-4	0,05	0,10
Пластикат полихлорвиниловый	0,10	0,20
Примечание - При обильной смазке, а также в случае, если средой является масло, коэффициент трения может быть снижен на 50 %.

5.12 Значения коэффициентов трения в шпонке приведены в таблице 18.

Таблица 18 - Коэффициенты трения в шпонке

Материалы	Коэффициент трения µ
Сталь по бронзе	0,20
Сталь по стали, кроме 10Х18Н9Т	0,30
10Х18Н9Т	0,40

5.13 Коэффициенты трения в передачах

5.13.1 Значения коэффициентов трения для подшипников скольжения (для металлов):

- при наличии смазки µ = 0,10;

- без смазки µ = 0,20.

5.13.2 Значения коэффициентов трения для подшипников качения:

- для шарикоподшипников µ = 0,01;

- для роликоподшипников µ = 0,02.

5.13.3 Значения коэффициентов трения для зубчатой пары (для механически обработанных зубьев):

- при наличии смазки µ = 0,10 - 0,15;

- без смазки µ = 0,20 - 0,30.

5.13.4 Значения коэффициентов трения для червячной пары:

а) стальной червяк - бронзовое колесо (со смазкой):

- µ = 0,10 при v ≤ 1,0 м/с;

- µ = 0,05 при v = (1,0 - 2,0) м/с;

- µ = 0,03 при v > 2,0 м/с;

- v - окружная скорость червяка;

б) чугунный червяк - чугунное колесо (со смазкой):

- µ = 0,15;

в) стальной червяк- колесо ДСП:

- µ = 0,05.

5.13.5 Коэффициенты трения для карданной пары (шарнирная муфта).

5.13.5.1 Значение коэффициента трения оси о вилку - для стали µ = 0,3.

Примечания

1 Значения коэффициентов трения, приведённые в 5.13.1 - 5.13.5, являются коэффициентами трения движения; коэффициенты трения покоя следует принимать на 30 % выше.

2 Значения коэффициентов трения без смазки приводятся в качестве справочных.

В каждом отдельном случае необходимо принимать значения коэффициентов трения без смазки с учётом конкретных условий эксплуатации.

5.14 Значения коэффициентов трения металлов по металлам приведены в таблице 19.

Таблица 19 - Коэффициенты трения металлов по металлам

Материалы	Коэффициенты трения для материалов
Материалы	Твёрдая сталь	Мягкая сталь	Платина	Никель	Медь	Латунь	Алюминий	Стекло	Олово	Свинец
Твёрдая сталь	0,39
Мягкая сталь	0,41	0,41
Платина	0,40	0,43	0,45
Никель	0,43	0,43	0,39	0,39
Медь	0,55	0,53	0,50	0,56	0,60
Латунь	0,54	0,51	0,56	0,50	0,62	0,63
Алюминий	0,65	0,61	0,80	0,75	0,70	0,71	0,94
Стекло	0,61	0,72	0,57	0,78	0,68	0,87	0,85	0,94
Олово	0,79	0,77	0,86	0,90	0,83	0,75	0,91	0,94	1,11
Свинец	1,96	1,93	2,07	2,15	1,95	2,11	2,00	2,40	2,20	3,30

5.15 Значения коэффициентов трения пластмасс по стали:

а) полиэтилен:

- сухое трение µ = 0,11;

- со смазкой µ = 0,03;

б) фторопласт-4:

- сухое трение µ = 0,05;

- со смазкой µ = 0,02;

в) при трении о нержавеющую сталь в воде:

- µ = 0,05.

Примечание - Приведённый выше перечень коэффициентов трения, принимаемых при расчёте арматуры, может дополняться в соответствии с СТ ЦКБА 057.

6 Условное плечо крутящего момента в трапецеидальной резьбе

6.1 Условное плечо L_p, крутящего момента в трапецеидальной резьбе шпинделя при закрытии, определяется по формуле (11):

(11)

Для шпинделей с нормальной и мелкой одноходовой и нормальной двухходовой трапецеидальной резьбой (ГОСТ 24737) условное плечо приведено в таблице 20.

Исходные данные:

d_ср - средний диаметр резьбы;

d₀ - наружный диаметр резьбы;

t₀ - ход резьбы;

t₀ = t ∙ z;

t - шаг;

z - число заходов;

α - угол подъёма в резьбе;

ρ - угол трения в резьбе;

µ - коэффициент трения в резьбе;

Таблица 20 - Условное плечо крутящего момента в резьбе

d₀, мм	Резьба			Условное плечо крутящего момента в резьбе, мм, для коэффициента трения, µ, и угла трения, ρ, в резьбе
d₀, мм	t₀, мм	d_ср, мм	α	µ = 0,15; ρ = 8°32'	µ = 0,17; ρ = 9°39'	µ = 0,20; ρ = 11°19'	µ = 0,25; ρ = 14°02'	µ = 0,30; ρ = 6°42'
10	2	9,0	4°03'	1,00	1,10	1,24	1,46	1,71
	3	8,5	6°25'	1,13	1,22	1,36	1,59	1,81
	6	8,5	12°42'	1,65	1,74	1,90	2,14	2,39
12	2	11,0	3°19'	1,15	1,26	1,43	1,72	2,00
	3	10,5	5°12'	1,28	1,39	1,56	1,83	2,11
	6	10,5	10°19'	1,79	1,91	2,08	2,38	2,67
14	2	13,0	2°48'	1,30	1,44	1,630	1,96	2,30
	3	12,5	4°22'	1,43	1,56	1,760	2,08	2,41
	6	12,5	8°42'	1,94	2,07	2,28	2,62	2,96
16	2	15,0	2°26'	1,45	1,61	1,84	2,22	2,60
	4	14,0	5°12'	1,71	1,85	2,08	2,44	2,82
	8	14,0	10°19'	2,40	2,54	2,78	3,16	3,56
18	2	17,0	2°09'	1,60	1,78	2,03	2,46	2,90
	4	16,0	4°32'	1,86	2,03	2,27	2,69	3,11
	8	16,0	9°03'	2,54	2,71	2,97	3,42	3,86
20	2	19,0	1°55'	1,75	1,95	2,23	2,72	3,20
	4	18,0	4°03'	2,01	2,19	2,47	2,94	3,41
	8	18,0	8°03'	2,69	2,87	3,16	3,65	4,15
22	2	21,0	1°45'	1,90	2,12	2,440	2,97	3,50
	5	19,5	4°39'	2,29	2,49	2,79	3,30	3,81
	10	19,5	9°15'	3,12	3,34	3,66	4,20	4,75
24	2	23,0	1°35'	2,05	2,27	2,63	3,21	3,80
	5	21,5	4°14'	2,44	2,66	2,99	3,55	4,10
	10	21,5	8°25'	3,28	3,50	3,86	4,44	5,04
26	2	25,0	1°28'	2,20	2,46	2,84	3,46	4,10
	5	23,5	3°53'	2,59	2,83	3,19	3,80	4,40
	10	23,5	7°42'	3,42	3,67	4,04	4,60	5,33
28	2	27,0	1°21'	2,35	2,62	3,04	3,71	4,40
	5	25,5	3°34'	2,74	3,00	3,39	4,05	4,70
	10	25,5	7°07'	3,57	3,84	4,25	4,93	5,63
30	3	28,5	1°55'	2,63	2,92	3,35	4,07	4,80
	6	27,0	4°02'	3,01	3,28	3,71	4,41	5,11
	12	27,0	8°03'	4,02	4,30	4,75	5,49	6,21
32	3	30,5	1°48'	2,79	3,09	3,55	4,34	5,10
	6	29,0	3°46'	3,16	3,47	3,92	4,65	5,41
	12	29,0	7°30'	4,16	4,48	4,95	5,72	6,51
34	3	32,5	1°41'	2,93	3,25	3,75	4,56	5,40
	6	31,0	3°31'	3,30	3,62	4,10	4,90	5,70
	12	31,0	7°00'	4,30	4,64	5,14	5,96	6,80
36	3	34,5	1°36'	3,08	3,43	3,95	4,82	5,70
	6	33,0	3°19'	3,46	3,80	4,31	5,15	6,00
	12	33,0	6°36'	4,45	4,81	5,32	6,20	7,11
38	3	36,5	1°30'	3,24	3,60	4,14	5,07	6,00
	6	35,0	3°07'	3,60	3,97	4,50	5,40	6,30
	12	35,0	6°14'	4,61	5,00	5,53	6,45	7,40
40	3	38,5	1°25'	3,38	3,77	4,35	5,31	6,30
	6	37,0	2°57'	3,76	4,13	4,70	5,65	6,60
	12	37,0	5°54'	4,75	5,15	5,74	6,71	7,70
42	3	40,5	1°21'	3,53	3,92	4,55	5,56	6,60
	6	39,0	2°48'	3,90	4,31	4,90	5,91	6,90
	12	39,0	5°36'	4,91	5,31	5,93	6,95	8,00
44	3	42,5	1°18'	3,68	4,10	4,75	5,82	6,90
	8	40,0	3°38'	4,32	4,73	5,35	6,38	7,40
	16	40,0	7°16'	5,66	6,09	6,72	7,79	8,87
46	3	44,5	1°14'	3,83	4,26	4,96	6,06	7,20
	8	42,0	3°28'	4,46	4,90	5,55	6,63	7,74
	16	42,0	6°56'	5,82	6,25	6,92	8,04	9,20
48	3	46,5	1°11'	3,98	4,44	5,16	6,32	7,50
	8	44,0	3°19'	4,62	5,06	5,74	6,87	8,00
	16	44,0	6°37'	5,96	6,41	7,10	8,30	9,50
50	3	48,5	1°08'	4,12	4,61	5,34	6,55	7,80
	8	46,0	3°10'	4,76	5,23	5,94	7,12	8,30
	16	46,0	6°20'	6,10	6,60	7,31	8,55	9,80
52	3	55,5	1°05'	4,28	4,79	5,54	6,84	8,10
	8	48,0	3°02'	4,92	5,41	6,15	7,37	8,62
	16	48,0	6°04'	6,25	6,75	7,50	8,79	10,10
55	3	53,5	1°01'	4,50	5,02	5,84	7,18	8,52
	8	51,0	2°51'	5,14	5,66	6,45	7,73	9,05
	16	51,0	5°43'	6,48	7,00	7,80	9,15	10,52
60	3	58,5	0°56'	4,86	5,45	6,35	7,80	9,30
	8	56,0	2°36'	5,51	6,08	6,94	8,38	9,80
	16	56,0	5°12'	6,84	7,43	8,30	9,76	11,27
62	4	60,0	1°13'	5,16	5,75	6,67	8,19	9,70
	10	57,0	3°12'	5,91	6,50	7,37	8,85	10,30
	20	57,0	6°23'	7,60	8,17	9,09	10,60	12,18
65	4	63,0	1°10'	5,38	6,02	6,97	8,55	10,16
	10	60,0	3°02'	6,15	6,75	7,68	9,20	10,77
	20	60,0	6°04'	7,80	8,43	9,38	10,99	12,57
70	4	68,0	1°04'	5,76	6,45	7,46	9,20	10,90
	10	65,0	2°48'	6,51	7,18	8,17	9,85	11,50
	20	65,0	5°36'	8,18	8,85	9,90	11,60	13,32
75	4	73,0	1°00'	6,12	6,86	7,96	9,80	11,64
	10	70,0	2°36'	6,89	7,60	8,70	10,45	12,25
	20	70,0	5°12'	8,55	9,26	10,40	12,20	14,10
78	4	76,0	0°58'	6,36	7,13	8,25	10,20	12,10
	10	73,0	2°30'	7,12	7,85	8,98	10,82	12,70
	20	73,0	5°00'	8,80	9,55	10,70	12,60	14,50
80	4	78,0	0°56'	6,50	7,30	8,45	10,40	12,40
	10	75,0	2°26'	7,27	8,02	9,18	11,09	13,01
	20	75,0	4°52'	8,92	9,71	10,89	12,80	14,80
85	5	82,5	1°06'	7,00	7,83	9,07	11,12	13,25
	12	79,0	2°46'	7,90	8,70	9,91	12,00	13,95
	24	79,0	5°32'	9,90	10,70	11,96	14,00	16,13
90	5	87,5	1°03'	7,40	8,25	9,57	11,78	14,00
	12	84,0	2°36'	8,28	9,13	10,40	12,55	14,70
	24	84,0	5°12'	10,25	11,15	12,45	14,65	16,90
95	5	92,5	0°59'	7,77	8,69	10,10	12,40	14,75
	12	89,0	2°27'	8,65	9,55	10,90	13,19	15,45
	24	89,0	4°55'	10,65	11,51	12,96	15,29	17,61
100	5	97,5	0°56'	8,14	9,10	10,59	13,00	15,50
	12	94,0	2°20'	9,02	9,96	11,42	13,80	16,20
	24	94,0	4°39'	11,00	12,00	13,42	15,90	18,35
110	5	107,5	0°51'	8,85	9,95	11,60	14,30	17,00
	12	104,0	2°06'	9,75	10,80	12,40	15,00	17,70
	24	104,0	4°12'	11,75	12,80	14,40	17,10	19,85
120	6	117,0	0°56'	9,78	10,91	12,70	15,60	18,60
	16	112,0	2°36'	11,00	12,15	13,88	16,73	19,60
	32	112,0	5°12'	12,65	14,85	16,61	19,54	22,50
130	6	127,0	0°52'	10,50	11,80	13,70	16,90	20,10
	16	122,0	2°24'	11,80	13,00	14,90	18,00	21,11
	32	122,0	4°46'	14,40	15,69	17,60	20,77	24,00
140	6	137,0	0°48'	11,30	12,63	14,70	18,16	21,60
	16	132,0	2°13'	12,50	13,88	15,90	19,20	22,60
	32	132,0	4°25'	15,20	16,55	18,59	22,00	25,50
150	6	147,0	0°45'	12,00	13,50	15,70	19,40	23,080
	16	142,0	2°03'	13,27	14,70	16,85	20,50	24,10
	32	142,0	4°06'	15,90	17,40	19,60	23,20	26,98
160	8	156,0	0°56'	13,00	14,60	16,93	20,80	24,80
	16	152,0	1°55'	14,00	15,60	17,89	21,75	25,60
	32	152,0	3°50'	16,70	18,20	20,58	24,50	28,50
170	8	166,0	0°53'	13,79	15,45	17,95	22,10	26,30
	16	162,0	1°48'	14,80	16,37	18,90	22,92	27,19
	32	162,0	3°36'	17,40	19,05	21,60	25,71	30,00
180	8	176,0	0°50'	14,50	16,30	18,90	23,30	27,80
	20	170,0	2°09'	16,04	17,74	20,38	24,70	29,00
	40	170,0	4°18'	19,40	21,13	23,76	28,20	32,60
190	8	186,0	0°47'	15,30	17,10	19,92	24,60	29,30
	20	180,0	2°02'	16,80	18,60	21,32	25,92	30,50
	40	180,0	4°03'	20,10	21,98	24,78	29,40	34,10
200	10	195,0	0°56'	16,25	18,20	21,19	26,00	31,00
	20	190,0	1°55'	17,56	19,50	22,30	27,20	32,00
	40	190,0	3°50'	20,80	22,80	25,76	30,70	35,61

6.2 Условное плечо крутящего момента в трапецеидальной резьбе в начале открытия определяется по формуле (12):

(12)

Для шпинделей с нормальной и мелкой одноходовой и нормальной двухходовой трапецеидальной резьбой условное плечо () приведено в таблице 21:

Исходные данные:

d_ср - средний диаметр резьбы;

d₀ - наружный диаметр резьбы;

t₀ - ход резьбы,

t₀ = t ∙ z;

t - шаг;

z - число заходов;

α - угол подъёма в резьбе;

ρ' - угол трения покоя в резьбе;

µ' - коэффициент трения покоя в резьбе;

µ' = 1,3µ

Таблица 21 - Условное плечо () крутящего момента в резьбе

d₀, мм	Резьба			Условное плечо крутящего момента в резьбе, мм, для коэффициента трения, µ, и угла трения, ρ, в резьбе
d₀, мм	t₀, мм	d_ср, мм	α	µ' = 0,195 ρ' = 11°02'	µ' = 0,221 ρ' = 12°28'	µ' = 0,260 ρ' = 14°84'	µ' = 0,325 ρ' = 18°00'	µ' = 0,390 ρ' = 21°18'
10	2	9,0	4°03'	0,55	0,67	0,84	1,12	1,40
	3	8,5	6°25'	0,34	0,45	0,61	0,87	1,13
	6	8,5	12°42'	-	-	0,14	0,39	0,64
12	2	11,0	3°19'	0,75	0,89	1,10	1,44	1,79
	3	10,5	5°12'	0,54	0,67	0,86	1,19	1,52
	6	10,5	10°19'	0,07	0,20	0,39	0,71	1,02
14	2	13,0	2°48'	0,94	1,11	1,35	1,77	2,17
	3	12,5	4°22'	0,73	0,89	1,12	1,52	1,90
	6	12,5	8°42'	0,26	0,41	0,64	1,25	1,40
16	2	15,0	2°26'	1,13	1,33	1,61	2,09	2,56
	4	14,0	5°12'	0,71	0,89	1,15	1,59	2,02
	8	14,0	10°19'	0,09	0,26	0,52	0,94	1,36
18	2	17,0	2°09'	1,33	1,55	1,87	2,41	2,95
	4	16,0	4°32'	0,91	1,12	1,42	1,92	2,41
	8	16,0	9°03'	0,28	0,48	0,77	1,26	1,74
20	2	19,0	1°55'	1,52	1,77	2,13	2,74	3,34
	4	18,0	4°03'	1,10	1,33	1,67	2,24	2,79
	8	18,0	8°03'	0,47	0,69	1,03	1,57	2,12
22	2	21,0	1°45'	1,72	1,99	2,39	3,06	3,73
	5	19,5	4°39'	1,09	1,34	1,70	2,31	2,92
	10	19,5	9°15'	0,30	0,55	0,91	1,50	2,08
24	2	23,0	1°35'	1,91	2,21	2,65	3,39	4,12
	5	21,5	4°14'	1,28	1,56	1,96	2,63	3,30
	10	21,5	8°25'	0,49	0,76	1,16	1,81	2,46
26	2	25,0	1°28'	2,11	2,43	2,91	3,71	4,51
	5	23,5	3°53'	1,47	1,77	2,22	2,96	3,69
	10	23,5	7°42'	0,68	0,98	1,41	2,13	2,84
28	2	27,0	1°21'	2,30	2,65	3,17	4,04	4,90
	5	25,5	3°34'	1,67	2,00	2,48	3,28	4,08
	10	25,5	7°07'	0,87	1,19	1,67	2,45	3,22
30	3	28,5	1°55'	2,29	2,65	3,20	4,11	5,01
	6	27,0	4°02'	1,66	2,00	2,51	3,36	4,20
	12	27,0	8°05'	0,70	1,04	1,54	2,37	3,18
32	3	30,5	1°48'	2,49	2,87	3,46	4,43	5,40
	6	29,0	3°46'	1,85	2,22	2,77	3,68	4,58
	12	29,0	7°30'	0,90	1,26	1,80	2,69	3,56
34	3	32,5	1°41'	2,67	3,10	3,72	4,76	5,79
	6	31,0	3°31'	2,04	2,44	3,03	4,00	4,97
	12	31,0	7°00'	1,09	1,48	2,06	3,01	3,95
36	3	34,5	1°36'	2,87	3,32	3,97	5,09	6,19
	6	33,0	3°19'	2,24	2,66	3,28	4,33	5,36
	12	33,0	6°36'	1,28	1,70	2,31	3,33	4,34
38	3	36,5	1°30'	3,07	3,54	4,24	5,40	6,58
	6	35,0	3°07'	2,44	2,88	3,55	4,65	5,76
	12	35,0	6°14'	1,47	1,91	2,56	3,65	4,71
40	3	38,5	1°25'	3,26	3,76	4,50	5,74	6,97
	6	37,0	2°57'	2,63	3,10	3,82	4,98	6,15
	12	37,0	5°54'	1,660	2,13	2,82	3,96	5,10
42	3	40,5	1°21'	3,46	3,99	4,77	6,06	7,35
	6	39,0	2°48'	2,83	3,32	4,06	5,30	6,55
	12	39,0	5°36'	1,85	2,34	3,09	4,29	5,50
44	3	42,5	1°18'	3,66	4,20	5,02	6,38	7,75
	8	40,0	3°38'	2,60	3,10	3,86	5,12	6,36
	16	40,0	7°16'	1,32	1,82	2,56	3,80	5,00
46	3	44,5	1°14'	3,86	4,43	5,28	6,71	8,14
	8	42,0	3°28'	2,79	3,33	4,12	5,45	6,75
	16	42,0	6°56'	1,50	2,03	2,82	4,10	5,38
48	3	46,5	1°11'	4,05	4,64	5,55	7,04	8,52
	8	44,0	3°19'	2,98	3,55	4,38	5,78	7,16
	16	44,0	6°37'	1,70	2,25	3,09	4,43	5,77
50	3	48,5	1°08'	4,23	4,87	5,80	7,350	8,91
	8	46,0	3°10'	3,18	3,78	4,65	6,100	7,54
	16	46,0	6°20'	1,89	2,47	3,34	4,750	6,15
52	3	50,5	1°05'	4,43	5,09	6,07	7,700	9,30
	8	48,0	3°02'	3,36	4,00	4,90	6,42	7,93
	16	48,0	6°04'	2,09	2,70	3,58	5,07	6,55
55	3	53,5	1°01'	4,73	5,40	6,45	8,15	9,90
	8	51,0	2°51'	3,68	4,32	5,30	6,92	8,51
	16	51,0	5°43'	2,37	3,02	3,98	5,56	7,12
60	3	58,5	0°56'	5,22	5,98	7,09	9,00	10,87
	8	56,0	2°36'	4,15	4,88	5,95	7,71	9,48
	16	56,0	5°12'	2,86	3,57	4,62	6,37	8,10
(62)	4	60,0	1°13'	5,20	5,98	7,12	9,07	11,00
	10	57,0	3°12'	3,94	4,65	5,73	7,53	9,33
	20	57,0	6°23'	2,31	3,05	4,11	5,88	7,59
65	4	63,0	1°10'	5,49	6,30	7,50	9,52	11,58
	10	60,0	3°02'	4,22	4,99	6,13	8,02	9,91
	20	60,0	6°04'	2,61	3,36	4,47	6,34	8,17
70	4	68,0	1°04'	5,97	6,85	8,17	10,35	12,51
	10	65,0	2°48'	4,72	5,53	6,77	8,85	10,90
	20	65,0	5°36'	3,09	3,93	5,15	7,15	9,15
75	4	73,0	1°00'	6,47	7,40	8,81	11,17	13,50
	10	70,0	2°36'	5,19	. 6,09	7,42	9,64	11,85
	20	70,0	5°12'	3,56	4,46	5,77	7,95	10,10
(78)	4	76,0	0°58'	6,74	7,73	9,19	11,64	14,08
	10	73,0	2°30	5,48	6,41	7,80	10,12	12,42
	20	73,0	5°00'	3,87	4,78	6,15	8,43	10,67
80	4	78,0	0°56'	6,95	7,96	9,460	11,97	14,48
	10	75,0	2°26'	5,67	6,63	8,060	10,45	12,81
	20	75,0	4°52'	4,05	5,00	6,410	8,76	11,06
85	5	82,5	1°06'	7,22	8,29	9,88	12,53	15,18
	12	79,0	2°46'	5,74	6,76	8,26	10,76	13,24
	24	79,0	5°32'	3,81	4,81	6,30	8,75	11,15
90	5	87,5	1°03'	7,70	8,83	10,52	13,34	16,14
	12	84,0	2°36'	6,22	7,30	8,90	11,57	14,22
	24	84,0	5°12'	4,29	5,36	6,93	9,55	12,12
95	5	92,5	0°59'	8,20	9,40	11,17	14,15	17,12
	12	89,0	2°27'	6,73	7,86	9,58	12,38	15,19
	24	89,0	4°55'	4,78	5,90	7,57	10,34	13,08
100	5	97,5	0°56'	8,68	9,95	11,82	14,97	18,10
	12	94,0	2°20'	7,19	8,43	10,19	13,18	16,15
	24	94,0	4°39'	5,27	6,45	8,22	11,15	14,06
110	5	107,5	0°51'	9,65	11,05	13,12	16,59	20,04
	12	104,0	2°06'	8,20	9,52	11,50	14,81	18,11
	24	104,0	4°12'	6,25	7,55	9,53	12,77	15,99
120	6	117,0	0°56'	10,42	11,94	14,19	17,96	21,72
	16	112,0	2°36'	8,30	9,75	11,87	15,42	18,96
	32	112,0	5°12'	5,73	7,18	9,25	12,73	16,16
130	6	127,0	0°52'	11,39	13,04	15,48	19,58	23,66
	16	122,0	2°24'	9,26	10,83	13,15	17,03	20,89
	32	122,0	4°46'	6,70	8,25	10,53	14,35	18,10
140	6	137,0	0°48'	12,36	14,14	16,78	21,21	25,61
	16	132,0	2°13'	10,24	11,93	14,45	18,66	22,84
	32	132,0	4°25'	7,66	9,33	11,81	15,95	20,03
150	6	147,0	0°45'	13,33	15,29	18,07	22,82	27,56
	16	142,0	2°03'	11,23	13,05	15,76	20,29	24,79
	32	142,0	4°06'	8,63	10,44	13,11	17,57	21,98
160	8	156,0	0°56'	13,89	15,92	18,92	23,95	28,95
	16	152,0	1°55'	12,20	14,15	17,05	21,91	26,74
	32	152,0	3°50'	9,60	11,54	14,41	19,18	23,92
170	8	166,0	0°53'	14,86	17,02	20,21	25,56	30,89
	16	162,0	1°48'	13,17	15,26	18,35	23,53	28,68
	32	162,0	3°36'	10,57	12,64	15,70	20,80	25,84
180	8	176,0	0°50'	15,83	18,12	21,51	27,18	32,84
	20	170,0	2°09'	13,28	15,47	18,72	24,16	29,55
	40	170,0	4°18'	10,04	12,20	15,39	20,72	25,98
190	8	186,0	0°47'	16,81	19,23	22,81	28,82	34,80
	20	180,0	2°02'	14,26	16,57	20,02	25,75	31,46
	40	180,0	4°03'	11,02	13,32	16,70	22,36	27,94
200	10	195,0	0°56'	17,36	19,89	23,64	29,93	36,19
	20	190,0	1°55'	15,25	17,69	21,32	27,39	33,42
	40	190,0	3°50'	11,97	14,39	18,00	23,95	29,86

7 Усилия перемещения клина или дисков задвижек

7.1 Расчёт усилий перемещения клина или диска при закрытии (Q₁) или при открытии (Q'₁) производится по формулам (13 - 16):

для типа А (герметичность гарантируется только при давлении Р_р):

Q₁ = к_ср ∙ Q_ср + к_у ∙ Q_y - Q_g, (13)

(14)

для типа Б (герметичность гарантируется только при давлении от 0 до Р_р)

Q₁ = к_ср ∙ Q_ср + к_уо ∙ Q_y_о - Q_g, (15)

(16)

где Q_cp - усилие от давления среды;

Q_y - усилие, необходимое для уплотнения при Р = Р_р;

Q_yo - усилие, необходимое для уплотнения при Р → 0;

Q_g - вес перемещающихся деталей.

Значения коэффициентов для формул (15), (16), (17), (18) приведены в таблице 22

Информационная система«Ёшкин Кот»