壓力容器的密封螺栓之殘余預(yù)緊力的選擇

very0717

我先說(shuō)一下我的情況：2個(gè)45#鋼大板,，各掏出一部分型腔，然后在結(jié)合面鋪上O型圈,，然后再用螺栓鎖緊,，型腔里再注入液壓油,，5Mpa

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9 J  _, z% S. j4 A2 [( ^1 m7 o我在網(wǎng)上找到的資料：
+ U* L' X  f) T* h! e為了保證連接的緊密性，以防止受載后結(jié)合面產(chǎn)生縫隙,，應(yīng)使殘余預(yù)緊力的值>0
而對(duì)于不同工況,，選擇的殘余預(yù)緊力的值有所不同。
# h" z1 u! I+ F" u2 E: @' E' l0 n按下圖來(lái)選擇


8 H0 ?9 ]( Z7 U' t$ R" ~那么我的問(wèn)題是
1. 圖片上所講的壓力容器的緊密聯(lián)接是不是也是用了類似于O型圈的密封元件,，還是純機(jī)械的剛性密封,？
0 j2 l; |/ ]$ J. M* h  F) V, c$ ^2. 因?yàn)槲业陌缸邮怯昧薕型圈，在理想狀態(tài)下,，只要2塊大板的間隙保持不變,，O型圈處就不會(huì)產(chǎn)生斜漏,，那么此時(shí)殘余預(yù)緊力的值就可能是=0,，但那是完全理想的狀態(tài)，我知道是不可能的,。但可不可以,，我的那個(gè)工況下取值0.5F左右呢？  （否則的話,，按1.5F來(lái)取值的話,，我的螺栓太巨大了。）
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oldpipe

你可能沒(méi)有理解“受載后結(jié)合面產(chǎn)生縫隙”的意思。你的型腔里一旦有了壓力,，就會(huì)有將那兩塊大板分開的趨勢(shì),。之所以沒(méi)有分開，是因?yàn)橛新菟ɡ�力的存��,。試想,，沒(méi)有型腔壓力時(shí)，螺栓拉力的反作用力在哪里,？當(dāng)然在兩塊大板之間�,，F(xiàn)在有了型腔壓力，通過(guò)兩塊大板,，將螺栓拉長(zhǎng),，直到螺栓與螺母工作面之間的距離大于兩塊板的厚度和，兩塊大板之間的作用力——也就是那個(gè)殘余預(yù)緊力,，就逐漸減小并最終消失,，大板就分離了,。如果，兩塊大板內(nèi)有軸,、套結(jié)構(gòu),，O型圈用在圓周上，大板的分離使軸,、套發(fā)生軸向移動(dòng),，并不改變O型圈密封結(jié)構(gòu)，對(duì)密封效果沒(méi)有不可忽視的影響（假定套的剛性足夠大,，沒(méi)有被內(nèi)部的壓力撐大到影響密封,，大多數(shù)情況下，這個(gè)假定可以被接受,。）,。但似乎你把O型圈用在了端面上，壓力使兩塊大板分離到一定量時(shí),，O型圈的工作條件不再滿足要求,，泄露必然發(fā)生。對(duì)這個(gè)問(wèn)題的討論是在彈性范疇內(nèi)進(jìn)行的,，而你似乎假定你的大板和螺栓都是理想的剛性體,，而且兩個(gè)大板都不存在由于材料和工藝因素造成的平面度誤差，所以你首先排除了實(shí)際上必然發(fā)生的問(wèn)題,，當(dāng)然得出的結(jié)論也就沒(méi)有了問(wèn)題,。

zerowing

對(duì)于徑向O圈的密封，即使有輕微的縫隙變化對(duì)密封的影響也不大,。對(duì)于斷面密封來(lái)說(shuō),，則必須保證這個(gè)密封面的相對(duì)靜止。
至于預(yù)緊多少,，則要平衡螺栓的伸長(zhǎng)量和箱體受壓縮時(shí)的壓縮量,，保證工作狀態(tài)下箱體在最大工作張力狀態(tài)時(shí)仍保持一定的壓縮量，最小不得低于0壓縮量,。已此保證密封面的穩(wěn)定,。因此來(lái)說(shuō)，就你的情況,，如果是端面密封,，不可能說(shuō)殘余預(yù)緊為0。那樣的設(shè)計(jì)沒(méi)有安全量,，如果遇到松弛,，松脫等現(xiàn)象，可能出大事故,。

oldpipe

oldpipe 發(fā)表于 2016-6-10 00:54
你可能沒(méi)有理解“受載后結(jié)合面產(chǎn)生縫隙”的意思,。你的型腔里一旦有了壓力,，就會(huì)有將那兩塊大板分開的趨勢(shì)。 ...

至于F”的取值,，沒(méi)有充分理由的話,，還是應(yīng)該尊重資料上推薦的算法或數(shù)值。這個(gè)F”應(yīng)該是N多個(gè)螺栓的合力,，5MPa并不是個(gè)特別巨大的壓力,，如果你的型腔有個(gè)特別巨大的面積，也應(yīng)該會(huì)有足夠的邊長(zhǎng),，放得下N多個(gè)大小適當(dāng)?shù)穆菟ā?font class="jammer">6 c9 s0 e$ ^1 t2 |7 n8 L

伯努利111

我這邊儀器耐壓差50Mpa,，通常采用嵌入式，螺紋和O型圈密封,。如果零件不是很巨大可以采用,，螺紋＋o型圈密封方式，o
型圈2到3個(gè)最好,，個(gè)人意見(jiàn)

25攝氏度

學(xué)習(xí)到了

very0717

伯努利111 發(fā)表于 2016-6-10 07:21
我這邊儀器耐壓差50Mpa,，通常采用嵌入式，螺紋和O型圈密封,。如果零件不是很巨大可以采用，螺紋＋o型圈密封 ...

你們的螺紋預(yù)緊之后,，計(jì)算的殘余預(yù)緊力是選值1.5~1.8F嗎,？

very0717

zerowing 發(fā)表于 2016-6-10 01:02
對(duì)于徑向O圈的密封，即使有輕微的縫隙變化對(duì)密封的影響也不大,。對(duì)于斷面密封來(lái)說(shuō),，則必須保證這個(gè)密封面的 ...

我說(shuō)的殘余預(yù)緊力為0，那是極端理想的情況,。
$ m5 n4 c+ l4 J$ |% ~' I
那么稍微放松一下,，取值0.5F是否可以。

+ Z9 |7 J- _. C+ |) |6 R9 C4 }因?yàn)槲疫@個(gè)F值也很大的,。

very0717

oldpipe 發(fā)表于 2016-6-10 01:04
至于F”的取值，沒(méi)有充分理由的話,，還是應(yīng)該尊重資料上推薦的算法或數(shù)值,。這個(gè)F”應(yīng)該是N多個(gè)螺栓的合力 ...

目前的計(jì)算過(guò)程是這樣的
0. 假定螺栓數(shù)量，螺栓規(guī)格,，螺栓強(qiáng)度等級(jí)
1. 計(jì)算出工作力
2. 選擇殘余預(yù)緊力=1.5倍的工作力
1 n1 ^- J5 t$ N) L2 i3. 計(jì)算總力=工作力+殘余預(yù)緊力
4. 選擇許用應(yīng)用安全系數(shù)S=1.5
$ R" l; H% d* a1 a5. 計(jì)算出螺栓小徑,，滿足假設(shè)要求,。
6. 計(jì)算預(yù)緊力=總力-剛性系數(shù)*工作力，剛性系數(shù)=0.2
0 H4 C3 f, o9 u+ a* K$ u/ Z! U

我最后算出來(lái)的是M36,，10.9級(jí),，預(yù)緊力將近30噸力，我該用什么辦法來(lái)達(dá)到�,�,？普通的扭力扳手能實(shí)現(xiàn)嗎？
! L: P* [, g. |+ a- E3 F, U

伯努利111

very0717 發(fā)表于 2016-6-10 12:00
你們的螺紋預(yù)緊之后,，計(jì)算的殘余預(yù)緊力是選值1.5~1.8F嗎,？

" Y0 _; B( F+ y; C我們是螺紋組合，根據(jù)公式校核強(qiáng)度,，樓主壓差這么小,，應(yīng)該不是問(wèn)題，你o型圈盡量不要放在接合面,，密封效果不好
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