Продольная устойчивость выдвижных шпинделей затворов трубопроводов

• Автор: Ефимова, Анна Игоревна
• Шифр специальности: 05.02.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 120 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЪЕКТЫ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1Л. Общие сведения о трубопроводной арматуре

1.2. Анализ подходов, посвященных исследованию процесса потери продольной устойчивости выдвижным шпинделем
ЕЗ. Проблемы, возникающие при расчете выдвижных шпинделей затворов трубопроводов на продольную устойчивость..

1.4. Цель работы и задачи исследования

2. ПРОДОЛЬНАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ ВЫДВИЖНЫХ ШПИНДЕЛЕЙ ЗАТВОРОВ ТРУБОПРОВОДОВ С УЧЕТОМ СТУПЕНЧАТО ИЗМЕНЯЮЩЕЙСЯ ИХ ЖЕСТКОСТИ
2Л. Моделирование осевого нагружения выдвижного шпинделя затвора трубопровода при перекрытии перемещаемого потока
2.2. Способ расчета на продольную устойчивость выдвижных шпинделей затворов трубопроводов как стержней со ступенчатым изменением поперечного сечения
2.3. Результаты численных расчетов и их анализ
2.4. Оценка продольной устойчивости конических участков трубопроводов
3. ПРОДОЛЬНАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ ВЫДВИЖНЫХ ШПИНДЕЛЕЙ ЗАТВОРОВ ТРУБОПРОВОДОВ С УЧЕТОМ ПОДДЕРЖИВАЮЩЕГО ВЛИЯНИЯ САЛЬНИКА
3.1. Модель поперечного нагружения выдвижного шпинделя со стороны сальникового уплотнения вследствие его изгиба при потере продольной устойчивости

3.2. Вывод расчётных формул учёта влияния сальника при моделировании потери продольной устойчивости выдвижным шпин- ^ делем затвора трубопровода
3.3. Результаты численных расчетов и их анализ
4. ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОПТИМИЗАЦИИ ПАРАМЕТРОВ ВЫДВИЖНЫХ ШПИНДЕЛЕЙ И НОВЫЕ КОНСТ-

РУКЦИИ ШИБЕРНОИ ЗАДВИЖКИ
4.1. Численные расчеты для реальных конструкций выдвижных шпинделей затворов трубопроводов и выработка практических 89 рекомендаций
4.2. Методика расчета выдвижного шпинделя затвора трубопро-

вода на продольную устойчивость
4.3. Новые конструкции комбинированной шиберной задвиж-

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ВВЕДЕНИЕ
Трубопроводной арматурой оснащаются многие установки и агрегаты в химической, нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности, в металлургии и энергетике. Большое количество арматуры используется в авиастроении и судостроении, холодильной промышленности, жилищном и промышленном строительстве.
Быстрое развитие трубопроводного транспорта вызывает необходимость разработки и изготовления большого количества различных конструкций арматуры для самых разнообразных условий работы. Диапазоны изменения температур, давлений, вязкостей и других свойств различных сред, в которых работает арматура, непрерывно расширяются, поэтому число проблем, с которыми сталкивается конструктор, несмотря на большое количество выполняемых экспериментальных и теоретических исследований, все время возрастает. Конструктору приходится решать различные задачи из многих областей: механики, гидравлики, трения и износа, коррозии, прочности и жесткости деталей и т.д. Он должен прежде всего учитывать условия работы арматуры и обеспечить надежность и долговечность работы конструкции, а также ее технологичность и возможность изготовления с малыми затратами.
В связи с возрастающей ролью автоматизации управления производственными процессами, а также обеспечения безопасности, увеличивается роль электрического привода арматуры, ее дистанционного управления, что вызывает усложнение конструкций. Одним из важнейших классов трубопроводной арматуры является запорная арматура - устройства, применяемые для периодического или разового включения или отключения всего трубопровода, его части, например, в результате аварии или отдельного объекта. Они имеют разнообразные конструкции, но объединяются под общим названием затворов трубопроводов. Теоретические и экспериментальные исследования причин отказов или неэффективности затворов при перекрытии трубопровода показали, что одними из слабых мест являются шпиндели приводов затворов трубопроводов.
2. ММ
Рис. 1.11. Зависимость моментов инерции сечения винта с резьбой ТЯЗОхЗ от
его осевой координаты
Разработанная математическая модель и соответствующий ей алгоритм численного расчета геометрических характеристик поперечного сечения винта по его длине реализованы на ПЭВМ с использованием современного программного обеспечения. Полученные результаты позволяют по известным профилю, диаметру и шагу резьбы вычислять значения момента инерции поперечного сечения винта и аппроксимировать элементарными функциями его изменение по длине винта.
В работе [66] предлагается использовать в качестве функции, описывающей изменение момента инерции по длине винта уравнение вида:
./(г) = JQ + a зт(со ■ 2 + ф), где а, (р, со и JQ аппроксимирующие коэффициенты. Для винта с резьбой

ТЯ20хЗ были получены следующие значения: ю= - ; ф = 0.68; Эц=5