Герметичность разъемных соединений оборудования, эксплуатируемого под давлением рабочей среды. Продан В.Д. - 124 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

124
F
2
≥ αeQ
г
/ [σ]
2
,
где [σ]
2
– допускаемое напряжение для материала опорного элемента.
Для проверки полученных отдельных аналитических выражений
были выполнены экспериментальные исследования [2] уплотнитель-
ных узлов с прокладками из ТРГ типа «Графлекс» на стенде, оснащен-
ном гидропрессом. В качестве объекта исследования было выбрано
фланцевое соединение Ду250 по ГОСТ 12815. Опорным элементом
служило стальное кольцо, размещенное по внутреннему контуру про-
кладки. Геометрические параметры уплотнительного узла: d
1
= 264 мм;
d
2
= 291 мм; d
3
= 313 мм; h
1
= 2,45 мм и h
2
= 2,035 мм.
Максимальное усилие предварительного нагружения уплотни-
тельного узла Q
з
= 306 кН, максимальное давление уплотняемой среды
(азот) р = 3,8 МПа.
Согласно экспериментальной зависимости Q
з
= f(∆h) опорный эле-
мент вступает в контакт с фланцами при Q
з
~ 98,1 кН (резкий перелом
графической зависимости). При этом прокладка сжата на ∆h = 0,35 мм
при q
з1
~ 9,4 МПа.
Усилие предварительного нагружения Q
з
прокладки (выражение
(9.52) при q
з2
= 0) Q
з
= F
1
q
з1
. При F
1
= 0,01043 м
2
Q
з
= 120,9 кН. При
дальнейшем увеличении Q
з
начнется нагружение и опорного элемента.
При этом величины деформации и прокладки, и опорного элемента
будут одинаковы. Увеличение нагрузки на прокладку (из уравнения
(9.56)) ∆Q
з1
= ∆Q
з2
F
1
E
п
/F
2
E
y
. При F
2
= 0,01176 м
2
, Е
п
= 66,06 МПа и
Е
y
= 2⋅10
5
МПа ∆Q
з1
= 3⋅10
–4
∆Q
з2
.
Следовательно, нагрузка на прокладку практически не увеличива-
ется, и всю дополнительную нагрузку (сверх 120,9 кН) воспринимает
опорный элемент.
Удельная нагрузка на опорный элемент
q
з2
= (Q
з
– 120,9)/F
2
.
В процессе эксперимента при максимальном значении Q
з
= 306 кН
во внутренней полости соединения ступенчато увеличивали давление
газообразного азота до 3,8 МПа. Опорный элемент полностью разгру-
зился при давлении 2,94 МПа. После этого началась разгрузка про-
кладки.
Падение нагрузки на прокладку (из уравнения (9.61))
∆q
г1
= αeQ
г
Е/Е
y
F
2
.
Так как фланцевое соединение нагружается гидравлическим
прессом, то α = 1,0. По выражению (2.131) при D
i
= d
2
= 0,291 м Q
г
=
= 0,0665p. По выражению (8.16) при q
к
= 11,6 МПа Е = 71,1 МПа. При
Е
y
= 2⋅10
5
МПа (сталь) согласно выражению (9.50) e = 0,999, и оконча-
тельно ∆q
г1
= 0,0018p МПа.

Страницы