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截止閥閥桿的強度計算

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詳細介紹

                       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+QTN230865.19
2開啟時閥桿總軸向力Q″FZ K3QMJ+K4QMF-QP+QTN243195.52
3閥桿zui大軸向力  取Q′Fz及Q″Fz中較大值N243195.52
4系數(shù) K1查表4-31 0.29
K20.77
K30.41
K40.62
5密封面處介質(zhì)作用力 QMJ已計算N432134.87
6密封面上密封力 QMF已計算N111662.09
7閥桿徑向截面介質(zhì)作用力 QPπ/4dF²PN11388.27
8閥桿直徑 dF設(shè)計給定mm50.00
9計算壓力 P設(shè)計給定MPa5.80
10閥桿與填料摩擦力 QTψdFbTpN8178.00
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mm80.00
13填料寬度 bT設(shè)計給定mm10.00
14軸向應(yīng)力бY Q″FZ/FSMPa138.98
15бL Q′FZ /FSMPa46.40
16閥桿zui小截面積 Fs按退刀槽處mm1661.06
17扭應(yīng)力τN M′FL /WsMPa84.53
18關(guān)閉時閥桿螺紋摩擦力矩 M′FLQ′FZ ·RFMN.mm1098918.31
19螺紋摩擦半徑 RFM查表4-13mm4.76
20閥桿zui小斷面系數(shù) Ws

查表4-14(按退刀槽 WT)

mm313000.00
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