ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012
103
УДК 621.646.651: 006.354
А. А. Р я з а н о в , А. В. Ч е р н ыш е в
РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ ЭЛЕМЕНТОВ
КОНСТРУКЦИЙ ШАРОВЫХ КРАНОВ
ПНЕВМОГИДРАВЛИЧЕСКИХ СИСТЕМ
Приведен базовый расчет на прочность наиболее напряженных эле-
ментов конструкций шаровых кранов пневмогидравлических систем,
разработанный на основе многолетнего опыта в области конструи-
рования, производства и эксплуатации шаровых кранов.
Е-mail:
av-chernyshev@yandex.ru
Ключевые слова:
шаровой кран, надежность, шпиндель, фланец,
прочность.
Шаровые краны (ШК) широко применяются в составе различных
пневматических, гидравлических и пневмогидравлических систем,
что обусловлено их высокой эксплуатационной надежностью, долго-
вечностью и относительно низкой ценой. При кажущейся простоте
конструкций ШК при их проектировании от разработчиков требуется
детальное моделирование рабочих процессов, протекающих в них, и
высокопрофессиональное владение основами инженерных расчетов
элементов конструкции. Для производства ШК необходимо совре-
менное, точное и высокотехнологичное оборудование. Кроме того,
обеспечение надежной работы на протяжении всего срока эксплуата-
ции ШК требует высокой квалификации специалистов по их монтажу
и обслуживанию.
Надежная и долговечная эксплуатация ШК зависит от качества
конструкторской проработки на этапе их проектирования. Неотъем-
лемым элементом проектирования является выполнение прочност-
ных расчетов с целью определения геометрических размеров деталей
конструкции. В данной работе приведены основы базового расчета
трех основных деталей ШК: корпуса, шпинделя и фланца. Корпус
определяет массогабаритные характеристики ШК и воспринимает
нагрузки, определяемые давлением рабочей среды, и нагрузки, пере-
даваемые от трубопровода. Шпиндель – самая нагруженная и ответ-
ственная деталь ШК – служит для передачи крутящего момента от
привода к сферической пробке. Разрушение этой детали приводит к
полной потере управления краном. Фланец – силовая деталь армату-
ры, служащая для крепления арматуры к трубопроводу и герметиза-
ции стыка.
В технической литературе имеется достаточно обширный матери-
ал по прочностным расчетам различных элементов конструкций [1–22].