Инженерный журнал: наука и инновацииЭЛЕКТРОННОЕ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ИЗДАНИЕ
свидетельство о регистрации СМИ Эл № ФС77-53688 от 17 апреля 2013 г. ISSN 2308-6033. DOI 10.18698/2308-6033
  • Русский
  • Английский
Статья

Податливость затянутого резьбового соединения

Опубликовано: 15.03.2019

Авторы: Букеткин Б.В., Зябликов В.М., Семенов-Ежов И.Е., Ширшов А.А.

Опубликовано в выпуске: #3(87)/2019

DOI: 10.18698/2308-6033-2019-3-1855

Раздел: Механика | Рубрика: Динамика, прочность машин, приборов и аппаратуры

Работоспособность резьбового соединения во многом определяется силой затяжки. Один из критериев работоспособности соединения — наличие минимального гарантированного контактного давления по соединяемым поверхностям (фланцам). Важной характеристикой, используемой при проектировании резьбового соединения, является коэффициент осевой нагрузки, который определяется значениями податливости болта и фланцев (пакета). В результате численного анализа напряженно-деформированного состояния стянутых болтом фланцев установлена зависимость элементов резьбового соединения от их жесткости и силы затяжки соединения. Показано, что использование плоской прокладки из мягких материалов между фланцами приводит к снижению максимального контактного давления, увеличению размеров пятна контакта и уменьшению коэффициента осевой нагрузки. Применение плоских металлических прокладок практически не влияет на размеры пятна контакта и значение контактного давления, но тем не менее приводит к уменьшению коэффициента осевой нагрузки


Литература
[1] Abida M., Nashb D.H. A parametric study of metal-to-metal contact flanges with optimized geometry for safe stress and no-leak conditions. International Journal of Pressure Vessels and Piping, 2004, vol. 81, no. 1, pp. 67–74.
[2] Roos E., Kockelmann H., Hahn R. Gasket characteristics for the design of bolted flange connections of metal-to-metal contact type. International Journal of Pressure Vessels and Piping, 2002, vol. 79, no. 1, pp. 45–52.
[3] Шафрай К.А., Шафрай С.Д. Особенности работы фланцевых соединений строительных конструкций. Контактные напряжения и рычажные силы. Известия высших учебных заведений. Строительство, 2013, № 11–12 (659–660), с. 89–96.
[4] Shishkin S.V., Shishkin S.S. Сalculation of the tightness of flanged joints. Journal of Machinery Manufacture and Reliability, 2010, vol. 39, iss. 3, pp. 265–271.
[5] Bortz M., Wink R. Leakage Analysis of a High Pressure Flange Connection Under Bending Moments: An Analytic Procedure, Paper No. PVP2014-28252, pp. V005T05A012; 6 p. DOI: 10.1115/PVP2014-28252
[6] Estrada H., Parsons I.D. Strength and leakage finite element analysis of a GFRP flange joint. International Journal of Pressure Vessels and Piping, 1999, vol. 76, no. 8, pp. 543–550.
[7] Estrada H. Analysis of leakage in bolted-flanged joints using contact finite element analysis. Journal of Mechanics Engineering and Automation, 2015, vol. 5, no. 3, pp. 135–142. DOI: 10.17265/2159-5275/2015.03.001
[8] Биргер И.А., Шорр Б.Ф., Иосилевич Г.Б. Расчет на прочность деталей машин. Москва, Машиностроение, 1993, 640 c.
[9] Андриенко Л.А., Байков Б.А., Захаров М.Н. и др. Детали машин. Ряховский О.А., ред. 4-е изд. перераб. и доп. Москва, Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004, 465 с.
[10] Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин. Москва, Издательский центр Академия, 2006, 496 с.
[11] Лукьянова А.Н. Моделирование контактного взаимодействия деталей. Самара, СамГТУ, 2012. 87 с.
[12] Каратушин С.И., Храмова Д.А., Бокучава П.Н. Моделирование напряженно-деформированного состояния болтовых соединений в среде ANSYS. Известия высших учебных заведений. Машиностроение, 2018, № 8, с. 11–18.
[13] Чигарев А.В., Кравчук А.С., Смалюк А.Ф. ANSYS для инженеров. Москва, Машиностроение-1, 2004, 524 с.
[14] ANSYS® Academic Research, Release 17.0, Help System, Mechanical ADPl Guide, ANSYS, Inc.
[15] Ревинская О.Г. Основы программирования в MATLAB. Санкт-Петербург, БХВ-Петербург, 2016, 208 с.