61 Вопрос

Т.к. отношение наружного к внутреннему диаметру > 1,2 , безмоментная теория прочности при расчете толщины стенок АВД не используется.

Стенки толстостенных сосудов работают на растяжение, сжатие и изгиб. Это означает, что стенка находится в трехосном напряженном состоянии, и от действия температурных деформаций и от давления возникают в основном металле меридиональные, кольцевые и радиальные напряжения. Причем эти напряжения действуют различно:

и – растягивающие, а – сжимающие.

Исходя из условий несущей способности и трех характеристических уравнений условно считается, что материал стенок течет распространяясь во времени на какой-то текущий радиус , который меняется от до .

От в основном металле возникают упругие и пластические деформации. Внутренние и средние слои считаются перегруженными, наружные – недогруженные, поэтому условно принимается , что материал работает на прочность при достижении не упругих, а пластических деформаций. От – трехосное напряженное состояние, которое характеризуется меридиональным, кольцевым и радиальным напряжениями.

Если принять и в расчетной формуле:

(1)

Кольцевое напряжение на наружной стороне:

Кольцевое напряжение на внутренней стороне:

Радиальные напряжение:

и

Картина напряженного состояния по толщине:

Т.к. при расчетах по безмоментной теории максимальным является кольцевое напряжение и оно максимальное на внутренней поверхности, при расчете однослойных АВД используют четыре теории прочности.

В многослойных АВД контактное давление в расчетах на прочность не учитывается, а идет в коэффициент запаса прочности по пределу текучести.

Исходя из эпюр обогрева можно сделать вывод, что температурное напряжения оказывает большое влияние на напряженное состояние. Разность напряжений на наружной и внутренней сторонах от действия температуры:

64 Вопрос.

Уплотнения АВД – специальные элементы, обеспечивающие герметичность, которые называются гидроизоляторами.

Они делятся:

1. по источнику силы затяга:

- принудительные уплотнения за счет усилия, развиваемого болтами;

- самоуплотняющиеся за счет давления среды.

2. по уплотняемому материалу:

- с мягким металлическим материалом, работающим на смятие;

- с жестким металлическим материалом, работающим в области пластических деформаций.

3. по конструкции:

- с мягким металлической прокладкой;

- конусные;

- с металлическими кольцами;

- беспрокладочные.

Выбор типа прокладок зависит от размеров аппарата, температуры и давления, физико-химических свойств среды, частоты открывания и закрывания.

Все элементы укрепления содержат 3 основные элемента:

1. крышка

2. устройство для крепления крышки

3. уплотняющий элемент

Крышки в основном плоские

Затворы без уплотняющих устройств

Самоуплотняющиеся затворы

Берутся две полумуфты, которые стягиваются хомутами. На полумуфтах, днище и корпусе выполняется резьба. Полумуфты закрепляются на резьбе к днищу и корпусу. Под действием материал корпуса начинает течь. Т.к. полумуфты корпуса прочно закреплены, усилие деформации передается на днище и на муфту. Днище от действия усилий деформаций и своего веса давит на металлическую прокладку, которая начинает течь (Al,Cu) и раздавливает мягкую прокладку. Иногда при Р=10МПа и выше устанавливают нажимную шпильку для дополнительного усилия на прокладку.

Недостаток: редко используется при частом открывании и закрывании.

Уплотнения первого типа беспрокладочные, основанные на эффекте притертой пробки, используются только в одноразовых аппаратах.

В остальных типах аппаратов используются металлические прокладки из Al и Cu. Действие основано на принципе полного раздавливания металла.