4.4 Выбор способа герметизации сильфона

Многослойные сильфоны могут быть установлены в сборочных единицах с помощью дополнительных деталей в виде втулок, колец и дисков, которые предварительно соединяют с помощью пайки с цилиндрическими бортикам сильфонов. Втулки и кольца изготавливают из тех же марок сталей, что и сильфоны, а также из стали марки 12Х18Н9Т.

В проектируемом сильфоне герметизация осуществляется благодаря двум дискам 3 , припаянным к в наружным и внутренним поверхностям внешнего 2 и внутреннего сильфона 1 соответственно (рисунок 5.2).

Рисунок 4.4 - Способ герметизации сильфона

5. Расчеты на прочность, жесткость и устойчивость основных силовых деталей и узлов.

После расчета силовой и кинематической схем и расчета силового элемента дальнейшее проектирование связано с одновременным конструированием и расчетами на прочность, жесткость и устойчивость основных деталей и узлов. Расчеты нужны как для выбора стандартизованных деталей и узлов, так и для разработки оригинальных, требующих новых конструкторских решений.

4.5.1 Расчет вала на растяжение.

На вал действует сила 2,3 кН, возникающая в вакуумной установке при расширении сильфонов.

Размер 18 мм - это посадочное место под стопорное кольцо.

Рассчитаем величины напряжений на валу.

Вал состоит из 3 участков.

На первом и третьем участке

На втором участке

Рисунок 4.1.1. – Эпюра напряжений вала

Сила растягивающая вал F = 2314 Н.

Можем найти напряжения на каждом из участков по формуле

Величина напряжения на первом и третьем участках равны

Величина напряжения на втором участке

Как видно из эпюры напряжений вала (Рис. 4.1.1.) наиболее опасным сечением является второй участок вала.

Вал изготовлен из материала 12Х18Н10Т предел текучести которого равен

σ_в=610 МПа, что во много раз больше чем напряжение на втором участке. Следовательно, условие прочности выполняется.

4.5.2 Расчет изделия на срез и растяжение

Для того чтобы подобрать толщину стопорного кольца, нужно рассчитать её на срез.

Условие, которое должно выполняться, чтоб не срезало кольцо:

,

где P - осевое усилие действующее на сильфон, Н

–диаметр срезающей части, мм

–толщина кольца, мм

–допускаемое напряжение стали 12Х18Н10Т равно 184 МПа.

Как видно, условие прочности на срез выполняется.

4.5 Описание работы проектируемого оснащения.

Проектируемое приспособление для сварки кольцевых швов (1407.561.010.000 СБ) оснащено системой сильфонов. Приспособление предназначено для сварки крышки и втулки кольцевым швом.

В корпус 1 вставляется вал. Далее, с обратной стороны корпуса на вал вставляется разжимное устройство 5, вставляется кольцо 6 и закручивается гайкой 11. С верхней части вала вставляется крышка со втулкой, фиксируется втулкой 7 и стопорным кольцом (скобой) 8. С нижней части корпуса устанавливается планшайба 3, присоединяется винтами 10. К планшайбе 3 прикрепляется втулка 4, соединения осуществляется винтами 10. Приспособление готово к эксплуатации.