Расчет сосуда под давлением

[Kirilius83]

Не сразу, ну и от контактных давлений зависит (их можно найти допускаемые для некоторых сталей, когда контакт по линии).
А много тут крутить и не надо.


ЗЫ а что бы сфера по сфере работала и контакт не по линии был, надо что бы они совпадали, а это жесткий допуск и шлифовка (ну либо качественная токарка ЧПУ). Иначе всеравно контакт по линии, то же что и с конусом.

[beginner]

Спасибо, гляну. Про конус понял. Я думал два конуса предлагаете делать (конус по конусу).
Но, мне кажется, сфера по конусу будет продавливать колею (т.к. площадь контакта будет меньше, следовательно, смятие будет глубже), отсюда и вращение будет хуже. Но может и ошибаюсь.

не ошибаетесь.
Как-то напоролся на такое. Сфера на конусе продавила колею.

Я тоже не понимаю. Испытывали номиналом, 210 т.е. Но меня на испытаниях не было, может и превысили. Поэтому расчетами хочу удостовериться, что все окей в конструкции.
После испытаний деформация приняла такой вот вид (диаметр 110 вблизи сферы тоже раздуло, если считать по формуле, по которым считают трубопроводы на разрыв, то там даже трехкратным давлением ее не порвешь):

У меня даже при двукратном давлении гайка не выдержит.
При двукратном выдерживает, но без запаса.

А у Вас в Компасе модуль АПМ есть? я в нём быстренько веду расчёты

[Leadstar]

АПМ нету.
Про трехкратное, может, погорячился. Считал давно, около года назад, помню, что запас был большой.
Kirilius83 Радиус по 9му квалитету, на ЧПУ.

[tramp_m]

Быть может не сферу сдвигать, а просто левый торец гайки отодвинуть чуть левее.

Есть ли возможность чуть увеличить внешний диаметр гайки и не УХИ приваривать, а выполнить 2 лыски под ключ...

И еще вопрос:

А вы уверены, что пробное давление при испытании именно ИСПОРЧЕННОЙ гайки было выставлено верно?
А вдруг кто-то решил проверить при каком давлении гаечка лопнет?... а потом просто забыли Вам сказать про это...

А, вам не кажется, что гайку штуцером свернули....
Превысили допустимый угол наклона, относительно оси...
Может быть ошибаюсь, но мне кажется в этом причина...

[Leadstar]

Теперь остается только гадать. Фарш назад не провернуть) Из фактов только раздутая гайка. Какое было давление, что с ней сделали - никто не скажет, если это вина на производстве. Да, то, что это произошло первый раз (вообще этих изделий было изготовлено и испытано за год больше ста) наталкивает на мысль, что что-то где-то было не так именно с этой гайкой или с испытанием.
Мне нужно лишь со своей стороны убедиться в прочности конструкции, а как посчитать - не понимаю.

[VLaD-Sh]

А есть 3D модельки?

А для предварительных расчетов в APM FEM не пробовали? Какие хоть результаты получаются?

[beginner]

VLaD-Sh, вы прочитайте предыдущие сообщения и найдёте ответ на ваше...

[VLaD-Sh]

Я например ничего непонял. Про что говорится в сообщениях ?

Если чисто АПМ, то это отдельная программа для расчета на прочность делатей машин. И немудрено, что её нет у человека.

А если речь идет про отдельное приложение (модуль) для предварительных расчетов в КОМПАСе, то она называется - АПМ FEM

Как вас понять коль пышите непонятно

[СВ]

 Хотелось бы увидеть всё соединение. Возможно, центр сферы должен быть  недалеко от правого торца втулки.

[Студент 2015]

Давайте логически рассуждать
Как правильно заметил

А, вам не кажется, что гайку штуцером свернули....
Превысили допустимый угол наклона, относительно оси...
Может быть ошибаюсь, но мне кажется в этом причина...

И

Нет там давления - гайка его вообще на прымую не восринимает. Там только осевая сила от штуцера, направлена строго в одном направлении)) А вот сила уже от давления появляется.

Чтобы так свернуть гайку по Вашей схеме надо, чтобы сила F действовала по оси, тогда получается клин и происходит раздувание гайки.
Если бы источником силы явилось давления, то и штуцер тоже бы раздуло, но про него Вы молчите значит он в порядке. Поэтому можно смело предположить, что когда затягивали гайку создали приличное усилие
Теперь что могло быть в слабом месте:
Просто брак токарь углубил канавку после резьбы - тем самым уменьшил толщину стенки гайки.
Могла быть в этом месте трещина? Могла. Вы же гайку калите,
Что делать:
1. Обратить внимание ОТК на проверку толщины этой канавки
2. Записать в т.т. чертежа сборки с какой силой заворачивать гайку на штуцер.
ИМХО. Можно было получить такую ситуацию даже без давления, а просто пустив по штуцеру горячую воду, он бы расширился и выпер гайку.

[beginner]

Давайте логически рассуждать
...
Если бы источником силы явилось давления, то и штуцер тоже бы раздуло, но про него Вы молчите значит он в порядке. Поэтому можно смело предположить, что когда затягивали гайку создали приличное усилие

Не убедили

Просто брак токарь углубил канавку после резьбы - тем самым уменьшил толщину стенки гайки.
Могла быть в этом месте трещина? Могла. Вы же гайку калите,
Что делать:
1. Обратить внимание ОТК на проверку толщины этой канавки
2. Записать в т.т. чертежа сборки с какой силой заворачивать гайку на штуцер.
ИМХО. Можно было получить такую ситуацию даже без давления, а просто пустив по штуцеру горячую воду, он бы расширился и выпер гайку.

На ЧПУ делается деталь - автор про это писал
Уверен на 100% что раз уж на предприятии есть станки с ЧПУ, то и есть толковые инженеры, которые или в ТТ записывают моменты затяжки или есть внутренний документ моменты затяжки для всех резьб.
УБЕДИЛИ.  Свзяи вообще НОЛЬ. Но тем не менее я НЕ верю, что моменты затяжки не были обговорены/указаны.

[СВ]

...
Уверен на 100% что раз уж на предприятии есть станки с ЧПУ, то и есть толковые инженеры, которые или в ТТ записывают моменты затяжки или есть внутренний документ моменты затяжки для всех резьб.

тоже,знаете ли,

Не убедили

Связь между станками с ЧПУ, квалификацией инженеров и правильными записями в ТТ чертежей  - ???  Могут быть станки и при этом могут исчезнуть инженеры, ... вариантов развития событий много.

[beginner]

не ну что Вы в самом деле докапались ...
я лишь хотел сделать акцент на то, что НЕ согласен с комментарием пользователя.

Студент даёт определённые советы. Но в то же время он не узнал у ТС, а были ли записи о МОМЕНТЕ ЗАТЯЖКИ...
Вы считаете что 99 деталей были изготовлены на станке с ЧПУ нормально, а одна на столько плохо, что поламалась? уверен, что НЕТ.

[Студент 2015]

Студент даёт определённые советы. Но в то же время он не узнал у ТС, а были ли записи о МОМЕНТЕ ЗАТЯЖКИ...
Вы считаете что 99 деталей были изготовлены на станке с ЧПУ нормально, а одна на столько плохо, что поламалась? уверен, что НЕТ.

Я просто хочу сказать, что не давление внутри штуцера явилось причиной раздутия гайки, а другие причины и предлагаю, на основе имеющихся данных  свои версии.
Вы же согласитесь, что для того чтобы так раздуть гайку, надо чтобы одна деталь находилась неподвижно, а вторая двигалась вдоль оси  т.е. был бы обыкновенный клин. Больших данных я не имею.
Так же выдвигаю версию, что такое могло произойти и при температурном перепаде, Горячая вода, штуцер прогрелся, а гайка нет вот и смещение клина вдоль оси.

[beginner]

Я просто хочу сказать, что не давление внутри штуцера явилось причиной раздутия гайки, а другие причины и предлагаю, на основе имеющихся данных  свои версии.

Ну у Вас, видимо, есть причины так думать... почему же не поделились сразу? 

Я вот так сходу не смог до этого догадаться (только после изучения методом конечных элементов)

Вы же согласитесь, что для того чтобы так раздуть гайку, надо чтобы одна деталь находилась неподвижно, а вторая двигалась вдоль оси  т.е. был бы обыкновенный клин. Больших данных я не имею.

Конечно согласен. Ну так это и будет иметь место при любом раскладе. Мы можем вообще только наживить ответный штуцер на резьбе гайки и при подаче давления имеющийся штуцер всё равно будет пытаться "выскочить" из гайки, "раздув" её при этом.

В общем смотрим цветную картинку. Кто не доверяет может сам пересчитать.

Давление задал 300 Атм (ну чтобы наверняка)
На максимальное напряжение в крыше НЕ смотрим. Крышка там услово выполнена (см. пояснение автора) и если бы я взял толщину побольше (а не 5мм), то были бы значения напряжения поскромнее.

Сечение, которое казалось мне опасным (где проточка для выхода резьбы) показало не столь высокое напряжение (порядка 90 МПа), а вот в месте где заканчивается гайка и начинается труба (до её утолщения) напряжение уже 125 МПа.

Из этого делаю ВЫВОД: гайку НЕ могло раздуть из-за давления, т.к. при повышенном давлении в первую очередь ЛОПНЕТ труба в указанном выше месте. Скорее всего ДЕЙСТВИТЕЛЬНО просто безбашенно её завернули... не перевелись еще на РУСИ БОГАТЫРИ (сила есть ума не надо )

[Kirilius83]

Чтобы так свернуть гайку по Вашей схеме надо, чтобы сила F действовала по оси, тогда получается клин и происходит раздувание гайки.

Так она и действует, именно от давления.
Давление выталкивает штуцер вдоль оси, при этом  раздувание самого штуцера почти не влияет на это, можно пренебречь.
Имено что клин с силой F и надо считать.


beginner, а если считать не давление, а просто к штуцеру приложить осевую силу 12..20 тонн? Там при рабочем давлении около 12 тонн усилие.

[beginner]

beginner, а если считать не давление, а просто к штуцеру приложить осевую силу 12..20 тонн? Там при рабочем давлении около 12 тонн усилие.

В первых расчётах я так и делал. Рассчитывал напряжение только от продольной силы F. Правда у меня она была несколько меньшей.
F=p*S=21 000 000 * пи* 0.058^2/4=55483 Н (5.5 тонн). Быть может я что-то не правильно считаю?

При этой силе напряжения на сфере гайки были порядка 80 МПа.

[Kirilius83]

а стрелки на картирке в радиальном направлении в трубе тогда что? я решил что от давления..

Макс диаметр уплотнения - ф84. Компас выдает площадь 55,42 см^2. Ну 55,5 считаем, х210=11 655 кг

[beginner]

а стрелки на картирке в радиальном направлении в трубе тогда что? я решил что от давления..
Макс диаметр уплотнения - ф84. Компас выдает площадь 55,42 см^2. Ну 55,5 считаем, х210=11 655 кг

Все стрелки - это давление.

А вот на счёт максимального диаметра я действительно был не прав. Не учёл, что жидкость то и на уплотнительное кольцо будет давить. Правда не уверен, что следует брать диаметр 84 (может чуть-чуть поменьше?)

Сделаю корректировку и выложу новый результат.

Leadstar, есть идея как это методом сопромата упрощённо просчитать. (скорее всего вечером выложу наброски - времени нет сейчас)

[beginner]

В общем нафиговертил я в предыдущем расчёте 
Ввёл людей в заблуждение...

При диаметре 84мм (Kirilius83, спасибо за серьёзное замечание) получается совсем иная картина.
и это при давлении 210 Атм только...