Фланцевые соединения — Напряженное

Затяжка шпилек фланцевого соединения паропровода — Напряжения — Пример определения 293 [c.544]

Шиманского метод расчета коэффициентов концентрации 418 Шлейфы осциллографов 497 Шлицевые соединения — Коэффициент концентрации 458 Шпильки фланцевого соединения паропровода — Напряжения затяжки — Пример определения 293 Штаермана метод определения изгибных напряжений для оболочек вращения 207 [c.563]

В паровых турбинах, работающих при начальных температурах порядка 500—580°С, ползучесть металла проявляется также и в уменьшении с течением времени напряжений в деталях, имеющих натяг. Это явление носит название релаксации напряжений. При релаксации напряжений происходит переход упругих деформаций в пластические, причем полная деформация детали, представляющая собой сумму упругой и пластической деформации, не изменяется. Переход упругих деформаций в пластические приводит к ослаблению посадки дисков и втулок на роторе турбины, уменьшению напряжений в болтах и шпильках фланцевого соединения. Ослабление напряжений в болтах и шпильках может привести к нарушению плотности горизонтального разъема турбины и к пропариванию его. [c.72]

Для элементов сосудов и аппаратов, рассчитываемых не по предельным нагрузкам (например, фланцевых соединений) допускаемые напряжения должны определять по соответствующей нормативно-технической документации, утвержденной в установленном порядке. [c.6]

Болты устанавливают с предварительным натягом, при этом в расчете на нераскрытие стыков задается напряжение 150—180 МПа. Следует иметь в виду, что в радиально-осевых турбинах под влиянием осевой силы фланцы могут разгружаться на 40—50 ЛЛа, однако при работе соединений остается значительная сила трения, которую при расчете фланцевого соединения на прочность не учитывают (оня идет в запас). [c.177]

При ремонте арматуры иногда возникает необходимость восстановить герметичность фланцевого соединения, нарушенную в процессе эксплуатации. Уплотнительные поверхности фланцев деформируются под влиянием напряжений, вызванных затягом соединения, термических напряжений, вызываемых перепадом температур по сечению фланца, ползучестью материала при высоких температурах и теплосменами — нагревом и охлаждением оборудования. В результате коробления фланцев нарушается равномерное зажатие прокладки между уплотнительными поверхностями и соединение начинает пропускать рабочую среду. Уплотнительные поверхности фланцев могут подвергаться коррозии и эрозии под действием струи пара или воды. На фланцах также могут образоваться вмятины и забоины в результате небрежного отношения при транспортировании арматуры. [c.282]

При приложении силы в различных точках (при разных вариантах перекоса элементов телескопического соединения) концентрация напряжений возникает либо в зоне переходной поверхности радиусом R при X = 0,6, когда обусловленный перекосом наибольший изгибающий момент действует в сечениях полки модели, либо в зоне радиусом Rg, когда контакт фланцевых дисков при их перекосе происхо- [c.141]

Глава 6. РАСЧЕТ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЙ ВО ФЛАНЦЕВЫХ. СОЕДИНЕНИЯХ [c.95]

Дополнительной проверке при расчетах по номинальным напряжениям подвергались устойчивость элементов под действием продольных сил и внешнего давления, компенсационная способность трубопроводов, затяг фланцевых соединений с прокладками и без них. [c.29]

Последующим этапом (конец 50-х начало 60-х годов) в развитии методов расчета прочности атомных реакторов был переход к уточненному анализу местной механической и термической напряженности [3, 4] при сохранении указанного выше порядка выбора основных размеров. В первую очередь этот анализ выполнялся на основе рационального выбора расчетной схемы. При этом сложные конструктивные элементы реакторов представлялись в виде набора оболочек (цилиндрические, сферические, конические), пластин, колец, стержней с заданными краевыми условиями. На рис, 2.1 схематически показано [5] фланцевое соединение корпуса ВВЭР, а на рис. 2.2 соответствующая ему расчетная схема. [c.30]

Корпусные конструкции энергетических установок, помимо разнообразия составляющих их элементов и узлов, требующих совместного рассмотрения при расчете напряженного состояния, включают, как показано в гл. 3, большое разнообразие условий их взаимодействия, особенно в узлах разъема фланцевых соединений. Некоторые из этих условий могут быть определены численными методами теории упругости (упругие контактные податливости фланцев) или экспериментально (податливости резьбовых соединений или пластических прокладок) для других условий, существенно влияющих на напряженное состояние всей конструкции, могут быть заданы лишь возможные пределы их изменения (допуски на [c.127]

Из этих данных видно, что при отсутствии или ограничении проскальзывания в точке А (условия 3,4) нажимное кольцо ограничивает деформации и напряжения в крышке. С другой стороны, выбирание зазора в посадочном соединении крышки с корпусом (условие 2 в точке В) ускоряет в процессе затяга рост меридиональных напряжений в крышке. Большой диапазон изменения рассматриваемой величины напряжения показывает, что произвольный выбор при расчете какого-либо одного условия взаимодействия узлов фланцевого соединения из условий 1-4, например наиболее просто учитываемого при расчете (как это принято в нормах и в расчетной практике), может дать результаты, весьма далекие от действительных. Вместе с тем, отсюда следует, что сопоставление данных тензометрических натурных или стендовых исследований напряжений и деформаций с рядом расчетных вариантов может позволить определить по совокупности характерных точек конструкции действительные условия взаимодействия и именно при этих данных проводить дальнейшую отработку расчетных схем и методов. [c.132]

Такие данные, полученные для различных возможных условий взаимодействия в зонах контакта, могут быть использованы для детального анализа напряженного состояния новых корпусных конструкций и для обоснования выбора предварительного усилия затяга шпилек фланцевого соединения и затяга уплотняющих нажимных винтов. [c.139]

Необходимым условием обеспечения надежной работы фланцевых соединений является установление величины напряжения сжатия прокладки в момент разгерметизации, представляющей собой основную характеристику плотности соединения. [c.173]

Путем анализа явлений, происходящих при создании герметичности, можно прийти к следующему заключению. Величина напряжения в прокладке в момент нарушения плотности зависит от следующих факторов давления среды в аппарате, ширины прокладки и толщины ее, свойств материала уплотнения, типа фланцевого соединения. [c.173]

Наибольшие напряжения возникают во фланцевых соединениях. Предварительно можно задаваться толщиной фланца и диаметрами болтов по следующим зависимостям. Толщина фланца горизонтального разъёма [c.586]

Метод расчета напряженно-деформированных состояний фланцевых соединений корпусов и сосудов при переменных режимах нагружения позволяет определять величины контактных давлений и перемещений на поверхностях фланцев и прокладок, величину раскрытия стыка и догрузку шпилек после нагружения сосуда внутренним давлением. Метод применяется при проектировании и проверочном расчете фланцевых соединений осесимметричных корпусов и сосудов. [c.121]

Для обеспечения плотности фланцевых соединений затяжкой гаек шпилькам придают первоначальный натяг. Однако напряжения в шпильках, вызванные натягом, постепенно снижаются, так как упругая деформация переходит в пластическую. [c.218]

Пример. Определить, с каким напряжением должны быть затянуты шпильки фланцевого соединения паропровода (фиг. 36) в начале эксплуатации для того, чтобы плотность сое- [c.287]

Напряжение в поперечном сечении шпильки в течение времени уменьшается, и плотность соединения снижается. Поэтому через некоторое время после начала эксплуатации паропровода может возникнуть пропаривание фланцевого соединения. [c.287]

Напряжения затяжки шпильки фланцевого соединения водопровода — Пример расчета 287 [c.636]

Прямым результатом этого будет появление в стенках и в элементах фланцевого соединения горизонтального разъема, напряжений, дополнительных к тем, которые вызываются избыточным давлением пара в цилиндре. В этом случае напряжение в болтах и фланцах горизонтального разъема может достичь предела текучести, в результате чего появятся остаточные деформации и фланцы будут коробиться. Одновременно с этим, как только прекратится свободное расширение обода, после встречи его со стенками цилиндра, продолжающийся рост внутренней части диафрагмы вызовет сжатие лопаТок радиальными силами. Вследствие того, что продольная образующая лопатки не совпадает с радиусом, радиальные силы одновременно со сжатием вызывают изгиб лопаток. Наибольшие изгибающие моменты и напряжения в лопатках получаются в местах заливки в обод и тело диафрагмы. Так как наиболее слабым местом в заделках лопаток являются углы у выходных кромок лопаток со стороны спинки, где чугун ограничен поверхностями, образующими острый угол, то в этих местах могут появляться трещины и происходить выкрашивание чугуна. [c.45]

Разность температур между фланцем и шпилькой. При прогреве и пуске турбины нельзя превышать допустимую разность температур фланцев и шпилек ЦВД и ЦСЦ. Предельно допустимая разность устанавливается заводом-изгото-вителем для каждого типа турбин и должна быть указана в местных инструкциях. Допустимая разность изменяется от О до 40—45° С, причем температура фланцев должна быть выше. Если будет выше температура шпилек, то произойдет ослабление фланцевых соединений цилиндров, которое может привести к раскрытию горизонтальных разъемов. Однако и температура фланцев не должна сильно превышать температуру шпилек, так как в этом случае будут возникать значительные дополнительные растягивающие напряжения в шпильках. [c.108]

Расчет шпилек (болтов), работающих при высокой температуре металла, осложняется явлением релаксации напряжений, которое заключается в том, что с течением времени напряжения в шпильке уменьшаются вследствие ползучести металла. Затяжка при этом уменьшается и фланцевое соединение может стать неплотным. Поэтому периодически через 1—2 года нужно подтягивать шпильки. [c.396]

Однако и для них температурные условия могут быть очень сложными. Например, во время прогрева паропровода шпильки во фланцевых соединениях прогреваются медленнее, чем фланцы, вследствие чего в теле шпилек создаются значительные добавочные напряжения. [c.22]

Шпильки фланцевого соединения паропровода— Напряжения затяжки — Пример определения 3 — 293 Шпикдель — Крутящий момент действующий — Расчет 4 — 743 Шплинты 4 — 568 [c.497]

При работе болтов на осевую нагрузку различают ненапряженные болты, в которых не возниканэт напряжения до приложения рабочей нагрузки (например, резьбовой хвостовик грузового крюка, см. рис. 3.24), и напряженные болты, в которых возникают напряжения от предварительной затяжки до приложения рабочей нагрузки (например, болты фланцевого соединения, шпильки крышки цилиндра двигателя и др.). [c.344]

Распределение напряжений во фланцевом соединении вала в большой мере зависит от соотношения толщин стенок вала и фланца и отношения Гфл/Гот (рис. VII.4, б). В тонкостенных валах крупных гидротурбин толщину фланца выбирают по условиям раанопрочности. Опасным оказывается сечение 2—2 тела вала в месте примыкания к фланцу, в толстостенных валах опасным может быть сечение 3—3. Для уменьшения концентрации напряжений в сечении 2—2 в месте перехода к фланну делается галтель, обычно выполняемая радиусом р или двумя сопряженными радиусами, а для уменьшения средних значений напряжений выполняется конический переход, при котором толщина стенки вала б постепенно увеличивается до бв. [c.197]

Фланцевое соединение затягивают резьбовыми шпильками с помощью специальных высоких гаек, в результате чего создается более равномерное распределение напряжений по виткам резьбы и улучшаются условия сохранения графитсодержащей смазки, которой смазывается резьба шпилек для предохранения их от задирания и коррозии. Главные задвижки присоединяются к трубопроводу сваркой. [c.40]

Существенное значение для экспериментального анализа местных температурных напряжений имела разработка методов моделирования термоупругих напряжений (в частности, метода замораживания для плоских и объемных моделей). Это позволило установить (при заданных полях температур) распределе1ше температурных напряжений в зонах сопряжений оболочек и днищ, в элементах фланцевых соединений, в перфорированных крыщках, в прямых и наклонных патрубках, в зонах стыка элементов из материалов с различными коэффициентами линейного расширения (рис. 2.4). Весьма важная информация о номинальных и местных деформациях и напряжениях, а также о перемещениях получается при использовании хрупких тензочувствительных покрытий и голографии [11]. [c.32]

Значительные возможности в использовании методов строительной механики в расчетах напряженных состояний осесимметричных несущих элементов ВВЭР открьшаются в связи с расширением применения вычислительной техники в практике проектирования. Матричная запись и решение соответствующих дифференциальных уравнений на ЭВМ позволили в компактной и единообразной форме при сравнительно небольших затратах машинного времени (измеряемого десятками секунд) получать распределение напряжений в таких сложных зонах корпусов реакторов, как фланцевое соединение главного разъема [9, 10, 12]. В таком расчете представляется возможным учесть ступенчатое изменение толщин, несовпадение средних радиусов оболочек, условия взаимодействия между элементами. Увеличение числа сопрягаемых элементов и уменьшение их высоты (до долей толщин) позволяет заменить сложный профиль в зоне сопряжения ступенчатым и получить напряжения, характеризующие концентрацию напряжений. Вводя в такие расчеты интегральные функции пластичности или переменные параметры упругости, можно получить данные о перераспределении напряжений в упругопластической области [12, 15]. [c.35]

Конструкция ВВЭР-440 имеет более сложный узел главного разъема, содержащий нажимное кольцо и узел уплотнения в виде торового компенсатора с нажимными винтами. Поэтому рассмотрены режимы затяга шпилек главного разъема и совместный затяг шпилек и нажимных винтов, при которых номинальные напряжения в шпильках составляют соответственно 322 и 335 МПа. Для этой конструкции учитьшается догрузка шпилек от внутреннего давления, а в рабочем режиме - снижение напряжений в шпильке, вызванное учетом изменения модулей упругости элементов от температуры. Кроме того, учитьтаются температурные напряжения за счет некоторого различия температур и коэффициентов теплового расширения в шпильке и других элементах фланцевого соединения, составляющие в сумме около 5-7% от силовых напряжений. [c.119]

Учет местной податливости в зонах контакта. В работе [9] был рассмотрен способ учета местной податливости в узких кольцевых зонах контакта с нераскрытым стыком при расчете конструкции методом строительной механики оболочек и колец. При этом были использованы коэффициенты местной податливости, полученные в [10] численным методом осесимметричной теории упругости. Применительно к корпусной конструкции с фланцевым соединением, содержащим два нажимных кольца, стянутые длинными шпильками, было показано, что пренебрежение контактными моментами приводит к существенному занижению жесткости корпусных оболочечных конструкций и завышению изгибных напряжений в галтель-ных переходах фланцев. Метод учета контактных податливостей для нераскрытых стьпсов, предложенный в работе [9], так же как и полученный в ней вывод о погрешности упрощенного расчета, применимы к рассматриваемой здесь конструкции (см. рис. 2.1). [c.132]

Учет продольной жесткости шпилек в затянутом фланцевом соединении. Выше рассматривался расчет конструкции на затяг фланцевого соединения, для которого усилия в шпильках были заданными, и потому податливости шпилек могли не учитываться. Напряженное и деформированное состояние от затяга шпилек считается начальным состоянием для последующих расчетов на внешнюю нагрузку, например затяг нажимных винтов узла уплотнения, внутреннее давление в корпусе, нагрузки от неравномерного нагрева конструкции. При действии этих нагрузок в шпильках возникают дополнительные неизвестные усилия АР, а контактные сопряжения становятся зависимыми аналогично сопряжениям (см. рис. 3.2). В сопряжениях А к В кв точке С имеются неизвестные разрывы AQ , А и АР. Осевое усилие АР создает в точке С неизвестный внешний изгибающий момент ДЛ1 =ЛРбк> вызванный переносом осевого усилия с радиуса / ш на радиусЛд. При выводе формулы (3.2) было показано, что для определения неизвестных разрывов А , Ад , AAf должны рассматриваться зависящие от них величины Af и Здесь И к - радиальное перемещение нажимного кольца в точке А от распорного усилия AQ , момента АМ , вызванного дополнительным усилием АР в шпильках, и внешней нагрузки . Л/ — изгибающий момент, возникающий после указанного выше переноса усилия АР и равный [c.138]

Предварительный анализ угловых перемещений фланцев при затяге шпилек, расположенных с внешней стороны от кольцевой зоны контакта, показывает, что из-за взаимного разворота фланцев максимальные контактные давления будут иметь место на внешней линии площадки контакта. Действие эксплуатационной нагрузки, в частности внутреннего давления или изменения температуры, может привести к снижению контактных давлений на внутренней части площадки контакта и к частичному раскрытию стыка. Учет раскрытия стыка оказывает большое влияние на распределение контактных перемещений и напряжений по сравнению с фланцевыми соединениями с узкими площадками контакта, рассмотренными выше. Определение действительного распределения контактных давлений и смятий важно также потому, что оно влияет на усилия сжатия уплотнительных элементов, расположенных в пределах зоны контакта флащев, т.е. на плотность фланцевого соединения главного разъема. [c.140]

Сравнение расчетов с экспериментами. В работе [31] для определения деформаций и напряжений во фланцевом соединении сосудов без нажимных колец использовались также два расчетных метода. Приближенный метод осуществлялся путем разбиения фланцевого соединения на базисные элементы - кольца, оболочки, балки. Поперечные силы и моменты в местах их соединений определялись из уравнений равновесия и совместности деформаций. Второй подход использует метод конечных элементов, для чего применялась программа MAR для ЭВМ /5Л/-370. Наличие в программе специальных люфтовых элементов позволяет моделировать нелинейную контактную задачу, связанную с локальным смыканием и (или) раскрытием зазора между поверхностями фланцев и проклад- [c.153]

Из-за снил<ения напряжений в шпильках уменьшается удельное давление на прокладку фланцевого соединения, и возникает опасность нарушения плотности. Чтобы избежать этого, шпильки после определенного срока работы подтягивают. После каждого последующего подтягивания релаксационная кривая идет более полого, и напряжения в шпильках снижаются не так быстро. Время до последующего подтягивания может быть значительно большим, чем до предыдущего. Чем выше рабочая температура, тем ниже релаксационная стойкость стали. Колебания температуры резко снижают релаксационную стойкость, и ее снижение зависит от марки стали, колебания температуры и продолжительности цикла. При расчете деталей, работающих в условиях релаксации напряжений при изменяющихся температурах, следует ориентироваться на верхнюю температуру цикла. [c.218]

Примером развития релаксации служит работа шпилек фланцевых соединений арматуры. Для обеспечения плотности этих соединений шпилькам придают первоначальный натяг при помош,и затяжки гаек. Однако напряжения в шпильках, вызванные натягом, постепенио снижаются, так как упругая деформация переходит в пластическую. Практически ощутимая релаксация развивается в сталях при тех же температурах, что и ползучесть. [c.91]

Конечное напряжение ок в шпильке, действующее в конце заданного срока службы до перезатяжки, очевидно, должно удовлетворять условию плотности фланцевого соединения и может быть подсчитано по формуле (520). Напряжение в началь-396 [c.396]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...