|
| |
 |
Электронные компоненты Мануалы Коэффициент основной нагрузки резьбового соединения где Хо - коэффициент податливости присоединительного элемента; "ki - коэффициент податливости прокладки. Коэффициент податливости присоединительного элемента где /о - длина безрезьбовой части присоединительного элемента; d - наружный диаметр резьбы (в формуле наружный диаметр ненарезанной части посадочного места принят равным наружному диаметру резьбы); а = dJd; dn - внутренний диаметр присоединительного элемента. Коэффициент податливости прокладки Елйт (1-а?) где «1 = dsii/du; вн - внутренний диаметр прокладки (на практике очень часто выбирают dsn = d); d - наружный диаметр прокладки; - высота прокладки. Усилие, необходимое для создания герметичного уплотнения, определяется по формуле Qy„>- ndpbmP„oM, где b - ширина прокладки; т - прокладочный коэффициент (для алюминиевой прокладки m = 2; для мягкой меди т = 2,4). Дополнительное уплотняющее усилие, обусловленное деформацией посадочного места при воздействии измеряемого давления, определяют [13] по формуле Q = (l-x)Q,. (5.14) Дополнительное уплотняющее усилие, обусловленное температурными деформациями посадочного места, определяют по формуле [aih - оо (/о + 0,3d) ] {tp - /„) =-h + h (- где ао, - коэффициенты линейного расширения материалов присоединительного элемента и прокладки соответственно; - температура рабочей (измеряемой) среды; - температура окружающей среды при монтаже. Напряжение смятия в резьбовой части присоединительных элементов [64] где [оГс„] = (0,15-0,2) От - допустимое напряжение на смятие витков резьбы. Исходя из полученных значений напряжений на срез и смятие витков резьбовых соединений и посадочных мест, выбирают материал, обеспечивающий необходимые характеристики. Однако при выборе материала посадочных мест, штуцера и корпуса, контактирующих с измеряемой средой, эти материалы должны, кроме обеспечения прочностных характеристик, обладать химической стойкостью к измеряемой среде, взрыво- и по-жаробезопасностью при контактировании с измеряемой средой, работоспособностью в диапазоне температур измеряемой среды, материал должен обеспечивать требуемую герметичность для измеряемой среды. Выбор материала с учетом каждой из перечисленных особенностей эксплуатации необходимо проводить для конкретных измеряемых сред. Дальнейший расчет на прочность резьбовых соединений ведется для двух случаев: при статических нагрузках, при переменных нагрузках. Для выбранного материала резьбовых и посадочных мест необходимо произвести расчет на прочность при кручении предельным моментом при монтаже. Крутящий момент при сборке резьбового соединения [13] где Qg = + Qn + Qt - растягивающее усилие в резьбе при отсутствии давления в магистрали; - средний диаметр резьбы; - коэффициент трения в резьбе, зависящий от чистоты обработки резьбовых поверхностей и смазки. Касательные напряжения в резьбовой части присоединительного элемента при затяжке с крутящим моментом будут [11 ] ndf(l-al) При затяжке резьбы, кроме касательных напряжений, возникают напряжения растяжения [13]: Согласно энергетической теории изменения формы, приведенные напряжения в резьбовой части подсоединительного элемента при монтаже [33 ] Опр. зат - "/"oLt + Зт< 0,8о. (5.18) В рабочем положении (при воздействии измеряемого давления) в соединении возникают дополнительные усилия от темпе- ратурных напряжений [см. формулу (5.15) ] и воздействия измеряемого давления [см. формулу (5.14)]. В этом случае общее усилие в соединении определяется формулой (5.12). Подставляя значение вместо в уравнение (5.17), можно определить рабочие напряжения растял<ения Ор, а из уравнения (5.18) - приведенные напряжения в резьбовом соединении в рабочем положении: Принимая в резьбовой части От = 1,05Ох, определим /г = 0т/о-пр. [13] Коэффициент запаса по пластическим деформациям при статических нагрузках должен быть равен или более 1,3. Однако при передаче давления от объекта к чувствительному элементу нагруженными оказываются не только резьбовое соединение подсоединительного узла (штуцер), но и его стенки, причем нагруженными стенки оказываются как во время действия измеряемого давления, так и без его воздействия. Как правило, штуцер представляет собой короткую оболочку (для датчиков давления), с одной стороны (со стороны воспринимаемого давления) имеющую шарнирную опору, а с другой (со стороны чувствительного элемента) - жесткую заделку. Поэтому расчет на прочность штуцера необходимо производить по методике расчета такой короткой оболочки. К короткой оболочке относятся оболочки, параметры которых подчиняются неравенству [13] l<:2,AV"ah, где / - длина оболочки; /г - толщина стенки оболочки; а - радиус среднего слоя оболочки. В этом случае нормальные напряжения в продольном сечении для наружного слоя штуцера складываются из нормальных напряжений растяжения г и изгиба Gqp == Ew/a Таким образом, нормальное напряжение (рис. 5.8) в продольном сечении для наружного слоя штуцера тттш Рис. 5.8. Действие нормальных напряжений в продольном сечении штуцера 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 [ 36 ] 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 |