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標題: 壓力容器的密封螺栓之殘余預緊力的選擇 [打印本頁]
作者: very0717    時間: 2016-6-9 23:39
標題: 壓力容器的密封螺栓之殘余預緊力的選擇
我先說一下我的情況：2個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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我在網(wǎng)上找到的資料：
& A& S" A0 k1 n/ V1 q- H. y- ^6 f: r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，應使殘余預緊力的值>0
! @: V4 d. c- K而對于不同工況，選擇的殘余預緊力的值有所不同。4 a6 f4 Z. d7 {1 D
按下圖來選擇4 G% }' z0 \6 F" D5 H

0 S  a' ^% Y* P( [
: m9 X# p/ ?! M# Q那么我的問題是
1 l- `8 A9 ]8 E/ I7 |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，還是純機械的剛性密封？0 y" r3 r( Y6 y- s. ~* u
2. 因為我的案子是用了O型圈，在理想狀態(tài)下，只要2塊大板的間隙保持不變，O型圈處就不會產(chǎn)生斜漏，那么此時殘余預緊力的值就可能是=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，我的那個工況下取值0.5F左右呢？  （否則的話，按1.5F來取值的話，我的螺栓太巨大了。）
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作者: oldpipe    時間: 2016-6-10 00:54
你可能沒有理解“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，就會有將那兩塊大板分開的趨勢。之所以沒有分開，是因為有螺栓拉力的存在。試想，沒有型腔壓力時，螺栓拉力的反作用力在哪里？當然在兩塊大板之間�，F(xiàn)在有了型腔壓力，通過兩塊大板，將螺栓拉長，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——也就是那個殘余預緊力，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，并不改變O型圈密封結(jié)構(gòu)，對密封效果沒有不可忽視的影響（假定套的剛性足夠大，沒有被內(nèi)部的壓力撐大到影響密封，大多數(shù)情況下，這個假定可以被接受。）。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，O型圈的工作條件不再滿足要求，泄露必然發(fā)生。對這個問題的討論是在彈性范疇內(nèi)進行的，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際上必然發(fā)生的問題，當然得出的結(jié)論也就沒有了問題。
作者: zerowing    時間: 2016-6-10 01:02
對于徑向O圈的密封，即使有輕微的縫隙變化對密封的影響也不大。對于斷面密封來說，則必須保證這個密封面的相對靜止。
$ j" `& Y7 t+ ]+ c至于預緊多少，則要平衡螺栓的伸長量和箱體受壓縮時的壓縮量，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。因此來說，就你的情況，如果是端面密封，不可能說殘余預緊為0。那樣的設(shè)計沒有安全量，如果遇到松弛，松脫等現(xiàn)象，可能出大事故。
作者: oldpipe    時間: 2016-6-10 01:04
oldpipe 發(fā)表于 2016-6-10 00:54
6 ^( `& `0 r$ l" o6 {! b* M你可能沒有理解“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，就會有將那兩塊大板分開的趨勢。 ...
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至于F”的取值，沒有充分理由的話，還是應該尊重資料上推薦的算法或數(shù)值。這個F”應該是N多個螺栓的合力，5MPa并不是個特別巨大的壓力，如果你的型腔有個特別巨大的面積，也應該會有足夠的邊長，放得下N多個大小適當?shù)穆菟ā?br /> % v( d% F" i8 o9 l1 f+ D0 k2 O
作者: 伯努利111    時間: 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型圈密封方式，o
: c6 W/ e* l% x. H/ S型圈2到3個最好，個人意見
作者: 25攝氏度    時間: 2016-6-10 07:41
學習到了
作者: very0717    時間: 2016-6-10 12:00
伯努利111 發(fā)表于 2016-6-10 07:21
0 N! ~9 V2 P5 L  I7 E$ z3 R7 H+ X5 i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 ...

3 s7 c/ I. y5 _1 t# |你們的螺紋預緊之后，計算的殘余預緊力是選值1.5~1.8F嗎？0 K, w# J2 C2 h; S, _/ a  O" F
作者: very0717    時間: 2016-6-10 12:15
zerowing 發(fā)表于 2016-6-10 01:025 t( n3 d* W& P; q& z$ J, @( c7 M
對于徑向O圈的密封，即使有輕微的縫隙變化對密封的影響也不大。對于斷面密封來說，則必須保證這個密封面的 ...
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我說的殘余預緊力為0，那是極端理想的情況。
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那么稍微放松一下，取值0.5F是否可以。$ t9 v  b3 d7 `+ X: K0 i$ K+ X
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因為我這個F值也很大的。
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作者: very0717    時間: 2016-6-10 12:27
oldpipe 發(fā)表于 2016-6-10 01:04
6 V2 e+ @, {( e% b8 o# H至于F”的取值，沒有充分理由的話，還是應該尊重資料上推薦的算法或數(shù)值。這個F”應該是N多個螺栓的合力 ...

( N+ ?) n, a6 j. L: Z2 ?5 z# B目前的計算過程是這樣的
# v3 T+ U+ S# U% h# T  O9 y0. 假定螺栓數(shù)量，螺栓規(guī)格，螺栓強度等級
& u- p2 h( U7 N' v8 o2 S/ A  x1. 計算出工作力' ?- ?. [& X8 x- F) J
2. 選擇殘余預緊力=1.5倍的工作力% a6 ]; L- j- V6 C- z' _
3. 計算總力=工作力+殘余預緊力, J  }" B* n$ ]5 z/ G
4. 選擇許用應用安全系數(shù)S=1.5
# A3 I8 s" u2 b5 r6 s: d6 B, H# d; u5. 計算出螺栓小徑，滿足假設(shè)要求。
$ T8 l9 w- Q/ f( b& I, S6. 計算預緊力=總力-剛性系數(shù)*工作力，剛性系數(shù)=0.2
* n' J" W- Z9 o) X! H6 P1 T+ y- v5 y7 T% b( u# @- `4 I
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我最后算出來的是M36，10.9級，預緊力將近30噸力，我該用什么辦法來達到�。科胀ǖ呐ちΠ馐帜軐崿F(xiàn)嗎？
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作者: 伯努利111    時間: 2016-6-10 14:36
very0717 發(fā)表于 2016-6-10 12:00$ s$ Q$ ]  q7 U; `$ F
你們的螺紋預緊之后，計算的殘余預緊力是選值1.5~1.8F嗎？
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我們是螺紋組合，根據(jù)公式校核強度，樓主壓差這么小，應該不是問題，你o型圈盡量不要放在接合面，密封效果不好
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作者: 六月年華    時間: 2016-6-14 11:22
我看一本螺栓安裝規(guī)范上說，兩張板被螺栓壓緊在一起，受力使板有分開的趨向，即使到板剛剛分開的瞬間，螺栓的軸力增加量，相比安裝時的預緊力是很小的。所以，可不可以直接將螺栓擰到屈服狀態(tài)。當然，要先算下，螺栓可能承受的工作載荷及相應的安全系數(shù)。
作者: very0717    時間: 2016-7-2 16:17
oldpipe 發(fā)表于 2016-6-10 00:54$ y. Z+ N7 S( o7 f
你可能沒有理解“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，就會有將那兩塊大板分開的趨勢。 ...

! Z, i5 D0 {! X& u( p8 Q. T是2個2300*900的大板子，端面密封，今天做試驗了，壓力只能達到1.8Mpa，漏油了。5 p3 T6 {* \; z& m; S
作者: 燕妮兒    時間: 2023-10-13 08:19
伯努利111 發(fā)表于 2016-6-10 07:21% T! g5 L# A6 x; o) O6 ]
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 ...
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有關(guān)于超高壓30MPa-300MPa，螺栓殘余預緊力取值方法嗎？2 ]; x8 H, _5 n- o




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