截止閥閥桿的強度計算 上海申弘閥門有限公司 截止閥閥桿的強度計算圖2·12升降桿閥桿 之前介紹蒸汽截止閥熱損失,現(xiàn)在介紹截止閥閥桿的強度計算螺母結(jié)構(gòu)圖 旋轉(zhuǎn)升降桿及升降桿的受力及力矩沿閥桿軸向的分布見圖2—13、圖2—14。對圖2-13中I—I、Ⅱ一Ⅱ、Ⅲ一Ⅲ及圖2-14中I一及合成應(yīng)力的校核,對升降桿端部進行剪切校核。 當介質(zhì)從閥瓣下方流入時,zui大載荷在關(guān)閉zui終,時,zui大載荷在開啟zui初,這時閥桿受拉。 1.拉壓應(yīng)力校核 拉壓應(yīng)力按下式校核: I等危險截面,應(yīng)分別進行拉壓、扭轉(zhuǎn)這時閥桿受壓;當介質(zhì)從閥瓣上方流人 式中一——閥桿所受的拉壓應(yīng)力(MPa); QFI-閥桿總軸向力(N); F-閥桿的zui小截面積,一般為螺紋根部或退刀槽的面積(flm2) [口]——材料的許用拉或壓應(yīng)力(MPa)。 2.扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力校核 扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力按下式校核:式中r。——閥桿所受的扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力(MPa); 肘——計算截面處的力矩(N.mm); 。——計算截面的抗扭截面系數(shù)( 1111113),對圓形截面:i=o.2d3 [r。l-材料的許用扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力(MPa)。
上海申弘閥門有限公司主營閥門有:截止閥,電動截止閥,氣動截止閥,電動蝶閥,氣動蝶閥閥桿設(shè)計應(yīng)保證:閥桿與閘板連接處應(yīng)能防止閥桿旋轉(zhuǎn)及閥桿與閘板脫離;對明桿支架型鈦閘閥,若閘板卡死事故時。閥桿的損壞應(yīng)出現(xiàn)在閘閥承壓的區(qū)域之外。在閘閥區(qū)域內(nèi)的閥桿與閘板連接頭和閥桿各部分的強度應(yīng)大于螺紋根部的強度,在設(shè)計的時候會要注意到閥桿粗細問題。作為閥門設(shè)計師,一名合格的閥門設(shè)計人員。應(yīng)該理論知識和實踐知識向結(jié)合,應(yīng)該知其然,更應(yīng)該知其所以然。 下表是閥桿強度的計算,實際上截止閥閥桿強度計算也可以在此基礎(chǔ)上作出修改。 序 號 | 計算數(shù)據(jù)名稱 | 符號 | 式中符號 | 公 式 | 單位 | 結(jié)果 | 1 | 關(guān)閉時閥桿總軸向力 | Q′FZ | | K1QMJ+K2QMF+QP+QT | N | 230865.19 | 2 | 開啟時閥桿總軸向力 | Q″FZ | | K3QMJ+K4QMF-QP+QT | N | 243195.52 | 3 | 閥桿zui大軸向力 | | | 取Q′Fz及Q″Fz中較大值 | N | 243195.52 | 4 | 系數(shù) | | K1 | 查表4-31 | | 0.29 | K2 | 0.77 | K3 | 0.41 | K4 | 0.62 | 5 | 密封面處介質(zhì)作用力 | | QMJ | 已計算 | N | 432134.87 | 6 | 密封面上密封力 | | QMF | 已計算 | N | 111662.09 | 7 | 閥桿徑向截面介質(zhì)作用力 | | QP | π/4dF²P | N | 11388.27 | 8 | 閥桿直徑 | | dF | 設(shè)計給定 | mm | 50.00 | 9 | 計算壓力 | | P | 設(shè)計給定 | MPa | 5.80 | 10 | 閥桿與填料摩擦力 | | QT | ψdFbTp | N | 8178.00 | 11 | 系 數(shù) | | ψ | 查表4-12(按hT/bT) | | 2.82 | 12 | 填料深度 | | hT | 設(shè)計給定 | mm | 80.00 | 13 | 填料寬度 | | bT | 設(shè)計給定 | mm | 10.00 | 14 | 軸向應(yīng)力 | бY | | Q″FZ/FS | MPa | 138.98 | 15 | бL | | Q′FZ /FS | MPa | 46.40 | 16 | 閥桿zui小截面積 | | Fs | 按退刀槽處 | mm | 1661.06 | 17 | 扭應(yīng)力 | τN | | M′FL /Ws | MPa | 84.53 | 18 | 關(guān)閉時閥桿螺紋摩擦力矩 | | M′FL | Q′FZ ·RFM | N.mm | 1098918.31 | 19 | 螺紋摩擦半徑 | | RFM | 查表4-13 | mm | 4.76 | 20 | 閥桿zui小斷面系數(shù) | | Ws | 查表4-14(按退刀槽 WT) | mm3 | 13000.00 | 21 | 合成應(yīng)力 | | | | MPa | 84.54 | 22 | 許用拉應(yīng)力 | [бL] | | 查表4-7 | MPa | 150.00 | 23 | 許用壓應(yīng)力 | [τN] | | 查表4-7 | MPa | 95.00 | 24 | 許用扭應(yīng)力 | [бY] | | 查表4-7 | MPa | 160.00 | 25 | 許用合成應(yīng)力 | [б∑] | | 查表4-7 | MPa | 155.00 | 要求 | бL<[бL]、τN<[τN]、бY<[бY]、б∑<[б∑]、合格 | 結(jié)論 | 經(jīng)計算,結(jié)果符合要求,合格。 |
3.合成應(yīng)力校核 合成應(yīng)力按下式校核: 式中礦∑-閥桿所受的合成應(yīng)力(MPa); [9∑]——材料的許用合成應(yīng)力(MPa)。 式中的礦和r。應(yīng)取同一截面上的值。 4.升降桿端部剪應(yīng)力校核 升降桿端部剪應(yīng)力按下式校核,見圖2-15。 r=裊小] 式中 T-升降桿端部所受的剪應(yīng)力(MPa); QMZ-閥桿端部的所受的軸向力(N); [r]——材料的許用剪應(yīng)力( MPa)。 QMZ計算如下: QMZ= QFZ - QT - Q;' 式中o" -開啟瞬時的閥桿總軸向力(N); QT-閥桿與填料間的摩擦力(N); 叫L_開啟時導(dǎo)向鍵對閥桿的摩擦力(N)。 四、閥桿材料的許用應(yīng)力(見表2-11)與本文相關(guān)的產(chǎn)品有美標鈦截止閥
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