異徑管應(yīng)力分析

異徑管在受壓管道系統(tǒng)中是常見的重要部件,但對異徑管問題的研究基本還是空白。通過理論分析對內(nèi)壓以及面內(nèi)彎矩、扭矩作用下同心異徑管、偏心異徑管、異徑彎管的應(yīng)力進行了研究,通過有限元數(shù)值分析和實驗進行了驗證。

主要工作有:

1、推導(dǎo)了內(nèi)壓作用下異徑彎管的環(huán)向應(yīng)力公式和經(jīng)向應(yīng)力公式。在相應(yīng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)條件下,異徑彎管的環(huán)向應(yīng)力公式可以轉(zhuǎn)化為同心異徑管、偏心異徑管、或等徑彎管的環(huán)向應(yīng)力公式。在此基礎(chǔ)上推導(dǎo)了異徑管的極限壓力式。異徑管的極限內(nèi)壓由其大端截面控制。

2、推導(dǎo)了異徑管的極限彎矩公式,異徑管的極限彎矩由其小端截面控制。同心異徑管、偏心異徑管極限彎矩均相當于與小端口截面尺寸相同的直管的極限彎矩。異徑彎管極限彎矩由與小端面尺寸相同的同心異徑管、偏心異徑管的極限彎矩作為基礎(chǔ)項,再乘以彎矩系數(shù)。根據(jù)異徑彎管彎曲系數(shù)的大小分為四個區(qū)間,彎矩系數(shù)分別按相應(yīng)區(qū)間的回歸式計算。

3、推導(dǎo)了異徑管的極限扭限公式,異徑管的極限扭矩均由其小端截面控制,相當于與小端口截面尺寸相同的直管的極限扭矩公式作為基礎(chǔ)項,再乘以系數(shù)。同心異徑管極限扭矩相對要比偏心異徑管的極限扭矩略大一點,異徑彎管大端面截面承受扭矩時的極限扭矩相對要比小端面截面承受扭矩時的極限扭矩小。在異徑彎管承受端面扭矩作用上,還提出了一端的扭矩無法完全傳遞到另一端的概念,扭矩在傳遞中會逐漸轉(zhuǎn)化為彎矩。90°彎管一個端面的彎矩既可由另一個端面的扭矩轉(zhuǎn)化而來。

4、提出了同心異徑管、偏心異徑管和異徑彎管的有限元模型建模法.

總結(jié)出應(yīng)力分布或變形的特征:

(1)內(nèi)壓作用下同心異徑管大小端的面積壓力差產(chǎn)生的彎矩引起大端相對張開、小端相對收縮的現(xiàn)象;

(2)內(nèi)壓作用下偏心異徑管偏心側(cè)大端內(nèi)表面及偏心側(cè)中部外表面的環(huán)向應(yīng)力。

5上述理論成果經(jīng)過了有限元數(shù)值分析和實驗驗證。實驗還表明,內(nèi)壓作用下環(huán)殼的彎曲半徑和管截面半徑均增大,而管壁厚變化很小。

離心鑄造注意事項

(8)在模樣上涂料過程中添加防滲碳材料

在涂料配制過程中加入某些抗增碳的催化劑，如堿金屬鹽、石灰石粉等，澆注后使涂料層中能分解出足夠量的CO、CO2氣體進行吸碳，從而防止鑄件滲碳；或在涂料中加入氧化劑，促使模樣熱分解后的C、H2氣體轉(zhuǎn)變?yōu)橹行詺怏w，從而減少模樣熱分解后形成的C與H向鑄件內(nèi)滲入，避免造成鑄件增碳或氫脆現(xiàn)象。

沖壓彎頭的主要優(yōu)勢：

沖壓彎頭區(qū)別于碳鋼彎頭的主要原因是材質(zhì)的不同，其所含的化學成分會保持彎頭表面長時間不會生銹，不易被腐蝕。其基體為馬氏體組織，有磁性，通過熱處理可調(diào)整其力學性能的不銹鋼。

沖壓彎頭加工的生產(chǎn)，且操作方便，易于實現(xiàn)機械化與自動化，這是因為沖壓是依靠沖模和沖壓設(shè)備來完成加工，普通壓力機的行程次數(shù)為每分鐘可達幾十次，高速壓力要每分鐘可達數(shù)百次，甚至千次以上，而且每次沖壓行程就可能得到一個沖件。沖壓彎頭一般沒有切屑碎料生成，材料的消耗較少，且不需其它加熱設(shè)備，因而是一種省料，節(jié)能的加工方法，沖壓件的成本較低。沖壓彎頭可加工出尺寸范圍較大，形狀較復(fù)雜的零件，如小到鐘表的秒表，大到汽車縱梁，覆蓋件等，加上沖壓時材料的冷變形硬化效應(yīng)，沖壓的強度和剛度均較高。?沖壓彎頭制作工藝的優(yōu)點主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

1、沖壓彎頭適用于石油，，化工，水電，建筑和鍋爐等行業(yè)的管路系。

2、不需管坯作原料，可節(jié)約制管設(shè)備及模具費用，且可得到任意大直徑而壁厚相對較薄的碳鋼彎頭。

?3、由于上述二條原因，可以縮短制造周期，生產(chǎn)成本大大降低。因不需要任何設(shè)備，尤其適合于現(xiàn)場加工大型碳鋼彎頭。?

??4、坯料為平板或可展曲面，因而下料簡單，精度容易保證，組裝焊接方便。

慶云輝順機械配件有限公司主要生產(chǎn)各種耐磨耐熱鑄件，歡迎新老客戶前來訂購。