Расчет момента затяжки для фланцевого уплотнения

[hr4d 87]

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

[Борман 2 375]

Пользуюсь этим http://snipov.net/c_4725_snip_53505.html

 

[Guterfreund 75]

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

 

Там тоже обжимают алюминиевые прокладки.

 

А вообще, можно и МКЭ посчитать...

[dbarlam 184]

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

[soklakov 1 475]

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.

[dbarlam 184]

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

[piden 2 874]

21 hours ago, soklakov said:

И даже нелинейность прокладки можно учесть.

Advanced Connections всем зашел)

Изменено 12 октября 2017 пользователем piden

[Guterfreund 75]

@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 :(

[dbarlam 184]

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. 

[soklakov 1 475]

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.

[hr4d 87]

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. 

[soklakov 1 475]

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.

[dbarlam 184]

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. 

[hr4d 87]

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))) 

[Guterfreund 75]

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.

 

[hr4d 87]

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.

[hr4d 87]

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?

[Борман 2 375]

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.

[hr4d 87]

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?

 

Изменено 22 июня 2018 пользователем hr4d

[vasillevich68 699]

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