Относительную деформацию определяют по формуле
. (8)
2.5.4. Необходимый момент затяжки соединения , Н·м (кгс·м), обеспечивающий герметичность соединения в рабочих условиях, следует подсчитывать согласно пп.2.5.4.1-2.5.4.4.
2.5.4.1. Для штуцерных ввертных и стяжных соединений по формуле
229 × 76 пикс.   Открыть в новом окне |
2.5.4.2. Для фланцевых соединений по формуле
231 × 76 пикс.   Открыть в новом окне |
где - необходимое усилие затяжки, Н (кгс);
n- число болтов, шпилек, шт.;
- максимальное значение приведенного коэффициента трения резьбовой пары;
Dср- средний диаметр резьбы, мм;
- угол профиля резьбы, рад (град);
- средний радиус трущихся поверхностей, мм;
s1- шаг резьбы, мм
n- число болтов, шпилек, шт.;
- максимальное значение приведенного коэффициента трения резьбовой пары;
Dср- средний диаметр резьбы, мм;
- угол профиля резьбы, рад (град);
- средний радиус трущихся поверхностей, мм;
s1- шаг резьбы, мм
2.5.4.3. Число болтов, шпилек необходимо выбирать из условия обеспечения соотношения (11) и назначать кратным 2.
, (11)
где l- расстояние между болтами, шпильками, мм (черт.4);
Dn- наружный диаметр болта, шпильки, мм.
Dn- наружный диаметр болта, шпильки, мм.
Черт.4
216 × 135 пикс.   Открыть в новом окне |
Черт.4
2.5.4.4. Значения приведенного коэффициента трения резьбовой пары следует назначать в соответствии с табл.3 - для штуцерных соединений и табл.4 - для фланцевых соединений.
Таблица 3
Таблица 3
Значения приведенного коэффициента трения резьбовой пары 1 для штуцерных соединений
Сочетание материалов резьбовой пары | Марка смазки | Покрытие | |
Сплав алюминия по сплаву алюминия (АК6, АК8, В95) | ЦИАТИМ 205, 221 | - | 0,12-0,18 |
Сталь по сплаву алюминия (12Х18Н10Т, 15Х18Н12С4ТЮ, сталь 45 по АК6, АК8, В95) | ЦИАТИМ 205, 221 | - | 0,16-0,20 |
Сталь по стали с пределом прочности 8,34 МПа (85 кгс/см ), (12Х18Н10Т, 15Х18Н12С4ТЮ, сталь 45) | ЦИАТИМ 205, 221 | - | 0,30-0,35 |
Сталь по стали с пределом прочности 8,34 МПа (85 кгс/мм ), (07Х16Н6, 03Х12Н10МТР, ХН67МВТЮ) | - | - | 0,44-0,75 |
СК1-06 | 0,22-0,41 | ||
CК2-06 | 0,30-0,37 | ||
Герметик Унигерм-2С(УГ-2С) | 0,30-0,32 | ||
Сталь по стали с пределом прочности 8,34 МПа (85 кгс/мм ), (07Х16Н6, 03Х12Н10МТР, ХН67МВТЮ) | - | Твердое смазочное покрытие (ТСП) ВНИИНП-213А (на гайке) | 0,115-0,165 |
СК1-06 | 0,140-0,200 | ||
УГ-2С | 0,120-0,200 | ||
- | М9-15 мкм (на гайке) | 0,190-0,330 | |
СК1-06 | 0,190-0,275 | ||
УГ-2С | 0,225-0,265 | ||
- | Кд 9. Хр. (на гайке) | 0,125-0,165 | |
СК1-06 | 0,105-0,150 | ||
УГ-2С | 0,140-0,150 | ||
Сталь с пределом прочности 8,34 МПа (85 кгс/мм ) по титану (07Х16Н6, 03Х12Н10МТР по ВТ6) | - | - | 0,345-0,425 |
СК1-06 | 0,325-0,370 | ||
УГ-2С | 0,345-0,375 | ||
- | ТСП ВНИИНП-213А (на гайке) | 0,175-0,225 | |
СК1-06 | 0,198-0,250 | ||
УГ-2С | 0,175-0,225 | ||
- | Кд 9. Хр (на гайке) | 0,125-0,175 | |
СК1-06 | 0,099-0,105 | ||
УГ-2С | 0,199 |
Таблица 4
Значения приведенного коэффициента трения резьбовой пары для фланцевых соединений
Сочетание материалов резьбовой пары | Марка смазки | Покрытие | |
Сплав алюминия по сплаву алюминия (АК6, АК8, В95) | ЦИАТИМ 205, 221 | - | 0,180 |
Сталь по стали с пределом прочности 8,34 МПа (85 кгс/мм ), (12Х18Н10Т, 15Х18Н12С4ТЮ, сталь 45) | ЦИАТИМ 205, 221 | - | 0,200 |
Сталь по стали с пределом прочности 8,34 МПа (85 кгс/мм ) (07Х16Н6 - шпилька, гайка, шайба) | - | - | 0,365- 0,385 |
CК1-06 | 0,340-0,360 | ||
УГ-2С | 0,350-0,360 | ||
- | ТСП ВНИИНП-212 (на шпильке, гайке, шайбе) | 0,100-0,150 | |
CК1-06 | 0,119-0,130 | ||
УГ-2С | 0,129-0,135 | ||
СК1-06 | ТСП ВНИИНП-213А (на гайке, шайбе) | 0,130-0,165 | |
УГ-2С | 0,148-0,165 | ||
CК1-06 | Кд 9. хр. (на гайке, шайбе) | 0,115-0,145 | |
УГ-2С | 0,140-0,150 | ||
Сталь с пределом прочности 8,34 МПа (85 кгс/мм ) по титану (12Х18Н10Т, 15Х18Н12С4ТЮ по ВТ6, ВТ16, ОТ4) | СК1-06 | - | 0,100 |
Сталь с пределом прочности 8,34 МПа (85 кгс/мм ) по титану (07Х16Н6 по ВТ6) | - | ТСП ВНИИНП-213А (на шпильке, гайке, шайбе) | 0,122-0,147 |
СК1-06 | 0,145-0,180 | ||
УГ-2С | 0,140-0,176 | ||
СК1-06 | ТСП ВНИИНП-213А (на гайке, шайбе) | 0,172-0,183 | |
УГ-2С | 0,163-0,215 | ||
СК1-06 | М9…15 мкм (на гайке, шайбе) | 0,185-0,205 | |
УГ-2С | 0,210-0,250 | ||
СК1-06 | Кд 9. хр. (на гайке, шайбе) | 0,125-0,146 | |
УГ-2С | 0,185-0,199 |
В случае применения материалов резьбовой пары других марок, не указанных в табл.3, 4, следует при проведении:
оценочных расчетов моментов затяжки использовать указанные значения для всей группы подобных материалов;
уточненных расчетов моментов затяжки использовать значения , определенных опытным путем для конкретных применяемых материалов.
оценочных расчетов моментов затяжки использовать указанные значения для всей группы подобных материалов;
уточненных расчетов моментов затяжки использовать значения , определенных опытным путем для конкретных применяемых материалов.
2.5.4.5. Средний радиус трущихся поверхностей следует определять:
для штуцерных ввертных соединений как средний радиус прокладки (черт.5а) по формуле
для штуцерных ввертных соединений как средний радиус прокладки (черт.5а) по формуле
; (12)
для штуцерных стяжных соединений, как средний радиус опорной поверхности стяжной гайки (черт.5б), по формуле
; (13)
для фланцевых соединений, как средний радиус опорной поверхности гайки, болта относительно шайбы (черт.3в) по формуле (13).
Черт.5. Средний радиус трущихся поверхностей соединений с плоской металлической прокладкой
СРЕДНИЙ РАДИУС ТРУЩИХСЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ СОЕДИНЕНИЙ С ПЛОСКОЙ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПРОКЛАДКОЙ
а) Штуцерное ввертное соединение | б) Штуцерное стяжное соединение
| |||||||
|
в) Фланцевое соединение
159 × 126 пикс.   Открыть в новом окне |
Черт.5
2.5.5. Необходимый угол затяжки штуцерных стяжных соединений для упрощенных расчетов допускается определять по формуле
, (14)
, (14*)
, (14*)
где - относительная деформация прокладки с учетом податливости деталей соединения; =0,3;
s0- толщина прокладки до сжатия, мм;
s1- шаг резьбы, мм;
- дополнительный угол поворота гайки относительно штуцера, ниппеля за счет микронеровностей уплотнительных поверхностей и допускаемого значения отклонения по толщине в одной прокладке;
s0- толщина прокладки до сжатия, мм;
s1- шаг резьбы, мм;
- дополнительный угол поворота гайки относительно штуцера, ниппеля за счет микронеровностей уплотнительных поверхностей и допускаемого значения отклонения по толщине в одной прокладке;
=0,35 рад=20°.
2.6. Закрытые затворы соединения с конической металлической прокладкой
2.6.1. Твердость материала деталей затвора должна соответствовать твердости материала прокладки или быть выше ее.
2.6.2. Для соединений, работающих при температуре ниже 73 К (минус 200 °С) или выше 773 К (плюс 500 °С) материалы деталей соединения должны иметь коэффициенты линейного расширения, отличающиеся не более чем на 30%. При коэффициентах линейного расширения, отличающихся более чем на 30%, необходимо выполнять:
для штуцерных соединений - расчет на прочность и определение необходимого усилия затяжки ;
для фланцевых соединений - специальную отработку с учетом температурных усилий.
для штуцерных соединений - расчет на прочность и определение необходимого усилия затяжки ;
для фланцевых соединений - специальную отработку с учетом температурных усилий.
2.6.3. Необходимое усилие затяжки , Н (кгс), обеспечивающее герметичность соединения в рабочих условиях, следует подсчитывать по формуле
, (15)
где - удельное необходимое погонное усилие затяжки соединения, Н/м (кгс/см);
n- наружный диаметр прокладки, м (см);
, - следует определять в соответствии с требованиями п.2.5.3.
n- наружный диаметр прокладки, м (см);
, - следует определять в соответствии с требованиями п.2.5.3.
2.6.4. Удельное необходимое погонное усилие затяжки соединения при выбранной геометрии прокладки (ГОСТ 19755-84) и затвора (ГОСТ 19753-84, ГОСТ 19754-84) следует назначать в соответствии с табл.5.
Таблица 5
Таблица 5
Значения удельного необходимого погонного усилия затяжки соединения
Материал прокладки | |
Н/м (кгс/см) | |
Алюминиевый сплав АК6Т1 | 1,28·10 (130) |
Сталь 12Х18Н10Т | 1,02·10 (104) |
Сталь 09Х16Н4Б | 5,10·10 (520) |
Сплав ХН62МВКЮ | 3,92·10 (400) |
Сплав ХН60ВТ | 1,78·10 (182) |
Сплав 10Х15Н27ТЗМР | 3,82·10 (390) |
Сплав ХН73МБТЮ | 3,68·10 (375) |
В случае необходимости применения прокладок из материалов, не указанных в табл.5, другой геометрии прокладок и затвора для определения необходимо провести определение:
упругих характеристик прокладки;
нижнего и верхнего пределов герметичности, обеспечиваемых прокладкой.
Испытания следует проводить в приспособлениях, имитирующих затворы соединения.
Определение упругих характеристик прокладок следует производить путем определения значений деформаций прокладок под действием сжимающих усилий , а также при разгрузке их, т.е. находя зависимость значений деформации прокладки от сжимающего усилия .
При выбранном значении деформации прокладки следует проводить испытания по определению нижнего и верхнего пределов герметичности, обеспечиваемых прокладкой.
Определение пределов герметичности должно проводиться подачей среды в приспособление в соответствии с табл.6.
Таблица 6
упругих характеристик прокладки;
нижнего и верхнего пределов герметичности, обеспечиваемых прокладкой.
Испытания следует проводить в приспособлениях, имитирующих затворы соединения.
Определение упругих характеристик прокладок следует производить путем определения значений деформаций прокладок под действием сжимающих усилий , а также при разгрузке их, т.е. находя зависимость значений деформации прокладки от сжимающего усилия .
При выбранном значении деформации прокладки следует проводить испытания по определению нижнего и верхнего пределов герметичности, обеспечиваемых прокладкой.
Определение пределов герметичности должно проводиться подачей среды в приспособление в соответствии с табл.6.
Таблица 6
Определение пределов герметичности | Среда, подаваемая в приспособление | Давление среды, МПа (кгс/см ) | Время выдержки при каждом давлении, с | Значения увеличения давления, МПа (кгс/см ) | Значение давления, при котором следует прекратить испытания, МПа (кгс/см ) |
Верхнего | Воздух | 0,19 (2) | 120...180 | 4,9 (50) | До появления течи |
Нижнего | Жидкость | 19,6 (200) | 147 (1500) |
2.6.5. Необходимый момент затяжки соединения , обеспечивающий герметичность соединения в рабочих условиях, следует определять:
для штуцерных стяжных соединений - по формуле (9);
для фланцевых соединений - по формуле (10).
Число болтов, шпилек n, значения приведенного коэффициента трения резьбовой пары следует назначать в соответствии с пп.2.5.4.3, 2.5.4.4.
Средний радиус трущихся поверхностей следует определять:
для штуцерных стяжных соединений, как средний радиус опорной поверхности стяжной гайки (черт.6а), по формуле (13);
для фланцевых соединений, как средний радиус опорной поверхности гайки, болта относительно шайбы (черт.6б), по формуле (13).
для штуцерных стяжных соединений - по формуле (9);
для фланцевых соединений - по формуле (10).
Число болтов, шпилек n, значения приведенного коэффициента трения резьбовой пары следует назначать в соответствии с пп.2.5.4.3, 2.5.4.4.
Средний радиус трущихся поверхностей следует определять:
для штуцерных стяжных соединений, как средний радиус опорной поверхности стяжной гайки (черт.6а), по формуле (13);
для фланцевых соединений, как средний радиус опорной поверхности гайки, болта относительно шайбы (черт.6б), по формуле (13).
Черт.6. Средний радиус трущихся поверхностей соединений с конической металлической прокладкой
СРЕДНИЙ РАДИУС ТРУЩИХСЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ СОЕДИНЕНИЙ С КОНИЧЕСКОЙ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПРОКЛАДКОЙ
а) штуцерное стяжное соединение