Jump to content
hr4d

Расчет момента затяжки для фланцевого уплотнения

Recommended Posts

hr4d

Есть вот такой ГОСТ по расчету необходимого момента затяжки фланцевого соединения.

И есть классический Биргер "Резьбовые соединения".

Общая формула одинакова. Усилие от действия рабочей среды также одинаково.

А вот необходимое минимальное усилие на прокладку сильно отличаются. И соответственно получаются разные результаты и по Биргеру прокладка не проходит по [q].

Но у меня прокладка замкового типа и Биргер также оговаривает, что такие крутить можно гораздо сильнее.

В общем по ГОСТу момент вышел 150 кгс*см для болта М6 из 30ХГСА. Вворачивается в корпус из АК6 без гайки. Прокладка из алюминия АД1. Давление среды 350 кгс*см:2.

Может есть опытные люди и подскажут какой-нить еще стандарт или методику иностранную, чтобы сделать еще дополнительный сравнительный расчет и принять решение.

Ну и какие моменты характерны для таких соединений с болтом М6, чтобы поджать и обеспечить герметичность и нераскрытие стыка.

 

 

 

ГОСТ 19749-84.pdf

Share this post


Link to post
Share on other sites


Guterfreund

ГОСТ 26303-84 "Сосуды и аппараты высокого давления. Шпильки. Методы расчета на прочность"

 

Там тоже обжимают алюминиевые прокладки.

 

А вообще, можно и МКЭ посчитать...

Share this post


Link to post
Share on other sites
dbarlam

Посмотрите этот файл - (на английском правда) - таблица 2.5.1 

Это стандарт , я пользуюсь им много лет , и ни разу он не подводил меня. МКЭ - напоследок , когда будет все ясно из ручного расчета

ASME VIII DIV.1 - Rules for Construction of Pressure Vessels .pdf

  • Нравится 2

Share this post


Link to post
Share on other sites
soklakov
12 часа назад, hr4d сказал:

сделать еще дополнительный сравнительный расчет и принять решение

 

3 часа назад, Guterfreund сказал:

А вообще, можно и МКЭ посчитать...

И даже нелинейность прокладки можно учесть.

В примере разобран материал сложнее алюминия, так что должно хватить.

2017-10-11_12-25-24.png

  • Нравится 3

Share this post


Link to post
Share on other sites
dbarlam

Наберусь нахальства - пример расчета МКЭ есть в моей книге , я ее выкладывал на форуме

  • Нравится 2

Share this post


Link to post
Share on other sites
Guterfreund

@soklakov , спасибо за ссылку! Обязательно посмотрю.

 

Не знаю, может у меня руки кривые, но я уже долгое время (не теряя надежды) пытаюсь получить соответствие МКЭ расчетов фланцевого соединения с мягкими прокладками и расчетов по ГОСТ 52857.4. Ничего похожего до сих пор получить не удалось. Скоро отчаюсь :(

  • Нравится 1

Share this post


Link to post
Share on other sites
dbarlam

задача ,как правило , нелинейная. не только по причине контакта но и материала прокладки. 

Для уплотнений из меди мы обжимали их до развитого пластического течения 

Выложите модель - легче будет понять. 

Share this post


Link to post
Share on other sites
soklakov
32 минуты назад, Guterfreund сказал:

я уже долгое время (не теряя надежды) пытаюсь получить соответствие МКЭ расчетов фланцевого соединения с мягкими прокладками и расчетов по ГОСТ 52857.4. Ничего похожего до сих пор получить не удалось. Скоро отчаюсь :(

Как насчет отдельной темы под это дело?

Это долгая история, скорее всего, в которой придется разбираться, копаясь в приближениях ГОСТа. Там же как обычно... параметр Ха можно определить по формуле: Ха=Х+а. Для примера. А откуда эта формула берется - не всегда объясняется. А это какое-нибудь решение плоской задачи линейной теории упругости (опять же для примера). А у Вас в МКЭ контакт, а Вы пытаетесь сравниваться.

Сначала нужно будет привести постановки ГОСТа И МКЭ решения в идентичное состояние, потом уже показать какие изменения дает учет тех или иных особенностей в МКЭ, которые не получалось учесть в ГОСТе.

Ну а потом решить, каким из двух способов дальше считать. На больших периодах  времени МКЭ побеждает, как правило. Но если результат нужен на следующей неделе, а ни ПО, ни инженера, способного его использовать нет, то, конечно, лучше посчитать по ГОСТу, который, благо, можно скачать в сети совершенно бесплатно.

  • Нравится 1

Share this post


Link to post
Share on other sites
hr4d
48 минут назад, dbarlam сказал:

Наберусь нахальства - пример расчета МКЭ есть в моей книге , я ее выкладывал на форуме

Да,  я видел.  Хороший материал, спасибо.  И даже как-то указал вам на опечатку в моменте текучести. 

Просто дело в том,  что есть комиссии,  которые не смотрят на МКЭ. 

По затяжке я принял решение.  В вашей книге коэффициенты кстати совпадают с Бисером. Только  qобжатия выше,  но близко с ГОСТом. 

Я сейчас утрясу некоторые вопросы и займусь МКЭ моделирование таких вещей. 

 

51 минуту назад, Guterfreund сказал:

@soklakov , спасибо за ссылку! Обязательно посмотрю.

 

Не знаю, может у меня руки кривые, но я уже долгое время (не теряя надежды) пытаюсь получить соответствие МКЭ расчетов фланцевого соединения с мягкими прокладками и расчетов по ГОСТ 52857.4. Ничего похожего до сих пор получить не удалось. Скоро отчаюсь :(

А результат в какую сторону отличается? 

Просто в ГОСТе,  который  я выложил есть такой момент,  как упрочнение прокладки и по расчету предел текучести становиться 900 кгс см2. Следовательно момент скачет и усилия на резьбы. Возникает вопрос а не будет ли среза резьбы на корпусе на испытаниях и тд. Также скачет от выбора шероховатости и кучи других коэффициентов. Копится как снежный ком проблема. 

PS. Не знаю,  что там с абзацами телефон зло. 

  • Нравится 2

Share this post


Link to post
Share on other sites
soklakov
32 минуты назад, hr4d сказал:

Просто дело в том,  что есть комиссии,  которые не смотрят на МКЭ. 

В целом, есть трэнд на улучшение. Медленное, мучительное, но улучшение. Так что в пределе таких комиссий не останется.

Будут комиссии, которые помимо МКЭ потребуют аналитические расчеты и эксперименты, но комиссии, не готовые смотреть МКЭ результаты, просто некомпетентны принимать решения в современных условиях. Сменят или комиссии или людей в них. Этот процесс уже происходит, просто медленно.

Share this post


Link to post
Share on other sites
dbarlam

По поводу среза резьбы и не только - БИРГЕР, БИРГЕР и еще раз БИРГЕР

там есть и простые формулы расчета 

Те кому представляют - действительно проблема

Я старался всегда представить и ручной расчет и МКЭ. 

Share this post


Link to post
Share on other sites
hr4d
13 минуты назад, dbarlam сказал:

По поводу среза резьбы и не только - БИРГЕР, БИРГЕР и еще раз БИРГЕР

там есть и простые формулы расчета 

Те кому представляют - действительно проблема

Я старался всегда представить и ручной расчет и МКЭ. 

Срез и изгиб резьбы я считал по Лизину и Пяткину. Не помню почему не Биргер.

А по поводу МКЭ иногда просто пздц. Даже Биргер приводит расчет по МКЭ в своей книге и оговаривает,  что это даст более точные результаты по сравнению с экспериментом.

Там он приводит еще кучу графиков сравнения расчетных схем разных школ по сравнению с экспериментом. 

Биргер Шорр и Иссилевич конечно та еще банда))) 

Share this post


Link to post
Share on other sites
Guterfreund
22 часа назад, soklakov сказал:

Как насчет отдельной темы под это дело?

Это долгая история, скорее всего, в которой придется разбираться, копаясь в приближениях ГОСТа. Там же как обычно... параметр Ха можно определить по формуле: Ха=Х+а. Для примера. А откуда эта формула берется - не всегда объясняется. А это какое-нибудь решение плоской задачи линейной теории упругости (опять же для примера). А у Вас в МКЭ контакт, а Вы пытаетесь сравниваться.

Сначала нужно будет привести постановки ГОСТа И МКЭ решения в идентичное состояние, потом уже показать какие изменения дает учет тех или иных особенностей в МКЭ, которые не получалось учесть в ГОСТе.

Ну а потом решить, каким из двух способов дальше считать. На больших периодах  времени МКЭ побеждает, как правило. Но если результат нужен на следующей неделе, а ни ПО, ни инженера, способного его использовать нет, то, конечно, лучше посчитать по ГОСТу, который, благо, можно скачать в сети совершенно бесплатно.

ОК, создам новую тему под этот расчет. Понятно, что ГОСТ имеет некоторые допущения, но я ожидал, что эти допущения должны быть в консервативной постановке. Пусть в данном ГОСТ-е много подтвержденных опечаток, но результаты расчета по нему неплохо были опробованы на практике и особых претензий по качеству результатов я не слышал.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
hr4d
В 13.10.2017 в 08:41, Guterfreund сказал:

ОК, создам новую тему под этот расчет. Понятно, что ГОСТ имеет некоторые допущения, но я ожидал, что эти допущения должны быть в консервативной постановке. Пусть в данном ГОСТ-е много подтвержденных опечаток, но результаты расчета по нему неплохо были опробованы на практике и особых претензий по качеству результатов я не слышал.

 

Создавайте тему по расчету с постановкой задачи. Давайте до конца доведем.

Share this post


Link to post
Share on other sites
hr4d

Апну тему. Только уже не для фланцевого соединения. 

Есть болт стальной, который вкручивается в алюминиевый корпус.

Если посчитать усилие по биргеру, то резьба на корпусе не выдерживает срез.

Просто понижаем усилие до допускаемого и все?

Share this post


Link to post
Share on other sites
Борман
1 час назад, hr4d сказал:

Есть болт стальной, который вкручивается в алюминиевый корпус.

Если посчитать усилие по биргеру, то резьба на корпусе не выдерживает срез.

Просто понижаем усилие до допускаемого и все?

Не очень понятно, откуда понижаем, но да.

Share this post


Link to post
Share on other sites
hr4d
5 минут назад, Борман сказал:

Не очень понятно, откуда понижаем, но да.

Усилие понижаем с 0.07*Gt*d^3

Считаем допустимое усилие по резьбе алюминиевого корпуса.

А потом просто в лоб М=0.2*Q*d

Имеет ли смысл дальше как-то пересчитать длину резьбы в корпусе, чтобы избежать отвинчивания?

 

123.png

Edited by hr4d

Share this post


Link to post
Share on other sites
vasillevich68

@hr4d , у Вас, давление 35 МПа, а при давлении свыше 25 МПа, болты не применяются, считайте шпильку.

Share this post


Link to post
Share on other sites
hr4d
1 час назад, vasillevich68 сказал:

@hr4d , у Вас, давление 35 МПа, а при давлении свыше 25 МПа, болты не применяются, считайте шпильку.

Этот вопрос я решил еще год назад) И я что-то не видел крепления фланцев шпильками.

Тут просто вопрос был в другом, посчитал конкретный болт, получил соответственно усилие и момент затяжки. Но это усилие срезает резьбу в детали.

Я понизил момент и можно ли отсюда сделать вывод, что болт я не дотяну?

Share this post


Link to post
Share on other sites
vasillevich68

Вы будете ходить по кругу, то рвется болт, то пропускает прокладка. Решение одно, брать шпильку и не плохо было бы хотя бы М8, тогда

могли бы применить шпильку с крупной и мелкий резьбой ,(крупная в люминь, мелкая в гайку, это бы упростило задачу.  Но по любому ГОСТ 33259-2015 п. 7.9.5, не допускает применение болта при давлении выше 2,5 МПа (в предыдущем посте я пропустил запятую при указании максимального давления)

Share this post


Link to post
Share on other sites
vasillevich68
17 часов назад, hr4d сказал:

И я что-то не видел крепления фланцев шпильками.

а я, в нашей речке не видел крокодилов, но это на значит, что их не существует.

А крепление фланцев шпильками, в данном случае Ду 65 Ру 250, в жизни выглядит так 

Показать содержимое  

IMG_20180622_210552.jpg.e096c6a5ee15f46e1fa2340465117fd8.jpgIMG_20180622_210601.jpg.b3e6efa196c652d001e62069d2ced779.jpgIMG_20180622_210443.jpg.3d3b00ee60d069424257d0f6c814bf13.jpg

Hide  

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
Flocus

Здравствуйте, подскажите есть ли примеры или методики по расчету уплотнений прямоугольной формы как во вложении. По запросу на английском языке ищется только в примерах у американских компаний, на русском выдает не релевантные статьи. Не верю, что у нас в стране никто не занимался этим вопросом и не издал ни одной книги на эту тему.

Задача нужно прикинуть какой толщины, и ширины должна быть прокладка для работы при определенном давлении. Необходимо понимать с каким моментом затягивать болты. Прокладка используется в корпусе устройства крышка с корпусом не смыкаются, а лишь сдавливают прокладку. 

frame Gasket-large2.jpg

Share this post


Link to post
Share on other sites
Борман

Есть серия ГОСТов, штук 10. Вот там что-то было.

ГОСТ Р 52857.xx. Сосуды и аппараты.

Share this post


Link to post
Share on other sites
soklakov
В 19.01.2020 в 18:44, Flocus сказал:

Необходимо понимать с каким моментом затягивать болты.

момент дает усилие на каждый болт.

усилия на болтах складываются и дают давление на прокладку. для сохранения герметичности это давление должно быть больше, чем давление в жидкости.

В 19.01.2020 в 18:44, Flocus сказал:

Прокладка используется в корпусе устройства крышка с корпусом не смыкаются, а лишь сдавливают прокладку. 

так скучно) вот без прокладки подобрать затяжку болтов - веселее.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Jesse
В 19.01.2020 в 18:44, Flocus сказал:

Задача нужно прикинуть какой толщины, и ширины должна быть прокладка для работы при определенном давлении. Необходимо понимать с каким моментом затягивать болты. Прокладка используется в корпусе устройства крышка с корпусом не смыкаются, а лишь сдавливают прокладку. 

как я это дело понимаю,  логика такая: для обеспечения герметичности прокладку необходимо обжать некоторым удельным давлением обжатия. Через уд. давл. обжатия находят усилие обжатия, а оттуда напряжения в болтах, т.к. важно чтоб сами болты выдерживали усилие обжатия и их не разорвало (причём расчётную площадь болтов берут по наименьшему диаметру впадин d3). Потом находим момент затяжки (со смазкой он на 25% меньше).
В нашей конторе делают так: геом. хар-ки (толщину и ширину) мы получаем из Пассата (он считает по одному из гостов вроде что выше написали), а потом мы уже используем ручной расчёт по ПНАЭ для фланцевых соединений, т.к. гостовский нам не очень подходит.. Там же в ПНАЭ есть табличка с рекомендуемым давлением обжатия в зав-сти от ширины и материала прокладки.
Помимо внешнего давления важна и температура. Резину выше 50 град не используют. Для больших температура есть силикон, фторопласт, паронит..

Share this post


Link to post
Share on other sites
AlexKaz
В 19.01.2020 в 20:44, Flocus сказал:

Не верю, что у нас в стране никто не занимался этим вопросом и не издал ни одной книги на эту тему.

Расчёт болтовых соединений на нераскрытие стыка и прочая гостовщина с прокладками возможно не подойдут, если прокладка из пористого материала или нечто резиноподобное. Ползут они, крошатся и т.п. под давлением среды.

Я не могу сказать, что я занимаюсь этим. Но некоторых знакомых товагищей, которые не могут посчитать дурацкую прокладку из графита четвёртый год (за что люди только бабки получают), надо бы снимать с должностей и лишать диплома.

Подход придётся использовать полуаналитический-получисленный. Сначала найти мех.свойства прокладки, затем прикинуть рядом МКЭ-экспериментов при каких давлениях и усилиях прижима прокладку будет выпучивать. Далее рисуется методика расчёта на основе советских ГОСТ и ТММ, можно и сопроматом на коленке.

И вообще, возможно в вашем случае самый простой вариант - провести натурный эксперимент на ряде образцов. И никаких расчётов не использовать.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.



  • Сообщения

    • malvi.dp
      Можно отзеркалить тело относительно плоскости (только снять галочку "объединить результат"), а потом удалить первое тело. И через исполнения получится, допустим, 00- основное тело, а -01- зеркальное. Всегда так делаю, если нужна зеркальная деталь.
    • Тигр
      Этой картой вообще бы подтереть одно место, но даже этого сделать нельзя, она электронная. Кто вам сказал что она достоверная, какие указаны температуры дневные, ночные, абсолютные, средние, среднесуточные, кто сказал что влажность выше 60% неблагоприятна для развития вируса? Анализ надо строить исходя не из температуры, а миграции людей из очага заражения и кретинов которым класть на меры предосторожности.
    • A_1
      Это выбор языка сайта. К материалам курса это не относится - они на русском).
    • Нумер
      Стоит простая задачка. Есть две трубы, одна вставлена в другую с зазором. Внутри внутренней трубы есть ограниченная полусферическими крышками область, куда закачивается давление. Всё это должно раздуться и упереться в внешнюю трубу.  Пытаюсь сделать нелинейное исследование. Казалось бы, надо выбрать глобальный контакт "без проникновения", но такого нет. Ну ладно, ставлю "связанный" и даю очень большое давление. В результате всё раздувает, но раздутая труба волшебным образом проходит через внешнюю. Как объяснить ему, что пересечения не допускаются?   
    • Viktor2004
      Here the file is already without a password. Load it in the machine 5497_PMC-RA.000
    • syncomp
      Спасибо. Делал так же, но забыл заключить в скобки, поэтому и выдавались ошибки.
    • ak762
      нет вопрос был -вы полиглот?  
    • Mitved
      А как пример как построить отклик на интенсивности сейсмического воздействия  8 баллов относительное затухание  4%   В кратце алгоритм можешь написать, спс    
    • Mitved
      Спасибо.   Подскажи скорректируй если не правильно понял: 1)Модальный анализ 2)Проверить  на возможность резонансного вихревого возбуждения по условиям  >20, b/d <=0,5   3)После задаю в таблицу в гармонческом анализе значение собственных частот и  вычисленной по соответсвующим частотам давление по формулам   Во всех случаях нормативное значение основной ветровой нагрузки  следует определять как сумму средней  и пульсационной  составляющих Wm-из таблиц через W0 вычисляю, а в зависимости от частот и кэфов   Так ?  
    • KorovnikovAV
      Кодзима гений. 
×
×
  • Create New...