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法蘭螺栓緊固載荷計(jì)算
發(fā)布時(shí)間：2024-08-16 瀏覽次數(shù)：172
法蘭螺栓緊固載荷計(jì)算
選擇合適的緊固載荷也是法蘭管理的重點(diǎn)，目前國(guó)內(nèi)規(guī)范及文獻(xiàn)資料中沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的、標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算方法，給出的大多是一個(gè)固定的緊固力矩值，然而緊固力矩并不應(yīng)該是一個(gè)固定值而是一個(gè)區(qū)間值，一是要保證法蘭連接口達(dá)到密封性能，二是要保證墊片不被破壞及螺栓不被拉斷或失效;另外，螺栓緊固力矩也不是很精確的數(shù)值， 從力矩計(jì)算公式：T=KFd 來(lái)看，式中：T 為力矩，K 為扭矩系數(shù) (一般取 0.1~0.2)，F(xiàn) 為預(yù)緊力，d 為螺栓公稱直徑，扭矩系數(shù) K 是個(gè)變化值，這和螺紋結(jié)合面的光滑度、螺母與法蘭端面的光滑度以及是否采用潤(rùn)滑都相關(guān)，扭矩系數(shù)的變化對(duì)力矩值的影響很大，因此，為了減少誤差應(yīng)保證預(yù)緊力的計(jì)算準(zhǔn)確。
1、按墊片性能計(jì)算預(yù)緊力
1)操作狀態(tài)下按照墊片最小壓緊力，計(jì)算單個(gè)螺栓緊固需要的最小載荷 Fo , 公式為：Fo=(F+ Fp)/n，式中：F 為操作狀態(tài)下內(nèi)壓引起的總軸向力，F(xiàn)p 為操作狀態(tài)下最小墊片壓緊力，n 為螺栓數(shù)量，F(xiàn) 及Fp的計(jì)算方法參照 GB150.3。
2)預(yù)緊狀態(tài)下按照墊片最小壓緊力，計(jì)算單個(gè)螺栓緊固需要的最小螺栓載荷 Fg1，公式為：Fg1=Fa/n，式中：Fa 為預(yù)緊狀態(tài)下最小墊片壓緊力，計(jì)算方法參照 GB150.3。
3)按照墊片的最大允許應(yīng)力，計(jì)算單個(gè)螺栓緊固需要最大螺栓載荷 Fg2，公式為：Fg2=(Sg×Ag)/n， 式中：Sg 為墊片最大允許應(yīng)力，Ag 為墊片密封面積。
2、按螺栓允許應(yīng)力計(jì)算預(yù)緊力
按照螺栓允許應(yīng)力，分別計(jì)算單個(gè)螺栓緊固需要的最小螺栓載荷Fb1和最大螺栓載荷Fb2;公式為：Fb1 =0.25 ×Rel ×Ab，F(xiàn)b2 =0.7 ×Rel ×Ab;式 中：Rel 為螺栓屈服強(qiáng)度，Ab 為螺栓應(yīng)力截面積。
3、綜合比較
分別確定單個(gè)螺栓緊固需要的最小載荷 Fmin 和最大載荷 Fmax：
Fmin=max(Fo,Fg1,Fb1)
Fmax=min(Fb2,Fg2)
4、計(jì)算螺栓緊固力矩區(qū)間值 Tmin，Tmax
Tmin=k×Fmin×d
Tmax=k×Fmax×d
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