导读:
了解了均质乳化机分享的波纹截止阀的结构以及它的抗地震冲击计算模型,下面来了解一下它的工作状态~
波纹截止阀工作状态
以阀芯常闭状态为例,根据设计要求,内管的极端温度350摄氏度;压力17.2MPa。由于阀门的一端焊接,一端螺栓连接,固定焊接的一端,对螺栓连接的自由端施加三个方向的地震载荷,得到的结果如图7所示,可以看出,地震冲击载荷下,在0.06s时,阀体发生最大变形,最大位移值为0.89329mm,最大变形位于手柄上。
- 1) 地震冲击载荷下,在1s内,阀体变形波动比较大,1s后,阀体变形逐渐趋于平稳,如图8所示。
- 2)地震冲击载荷下,在0.06s时,阀体发生最大应变,最大应变值为0.000 45916mm,最大应变位于进口端面,如图9所示。
- 3)地震冲击载荷下,在Is内,阀体变形波动比较大,4~24s内,又出现少许波动,但波动幅值不是很大,如图10所示。
- 4)地震冲击载荷下,在0.06s时,阀体最大等效应力值为80.046MPa,最大等效应力位置位于进口端面,如图11所示。
- 5)地震冲击载荷下,在Is内,阀体等效应力波动比较大,4~24s内,又出现少许波动,但波动幅值比较小,如图12所示。
图7地震冲击载荷下阀体最大总变形
图8地震冲击载荷下阀体最大总变形随时间变化
图9地震冲击载荷下阀体最大应变
图10地震冲击载荷下阀体最大应变随时间变化
图11地震冲击载荷下阀体最大应力
图12地震冲击载荷下最大等效应力随时间变化
以上分析结果整理见表1。
最大变形 | 最大应变 | 最大应力 | |
数值 | 0.89mm | 0.000 46 | 80MPa |
位置 | 手柄 | 进口端口 | 进口端口 |
发生时间/S | 0.06 | 0.06 | 0.06 |
同样,根据该方法,对阀芯开启状态进行地震冲击下的计算,得到结果见表2。
最大变形 | 最大应变 | 最大应力 | |
数值 | 0.91mm | 0.000 5 | 75MPa |
位置 | 手柄 | 进口端口 | 下阀杆与阀体 接触处 |
发生时间/S | 0.06 | 0.06 | 0.06 |
综上所述,两种状态下阀门在极限工况35CTC,17.2MPa的压力的情况下,受到地震冲击情况下的最大形变、最大应变和最大应力数值比较接近,但是阀门在阀芯关闭时的最大应力最大,查询得知06Crl8NillTi材料在350'C下的许用应力为82MPa,截止阀最大应力小于许用应力,因此阀门是安全的。
结语
基于有限元理论,通过时程响应方法对阀门在阀芯开闭两种工作状态下进行抗地震冲击计算,并对结果进行对比分析,分析结果表明,该波纹管截止阀在极限工况350'C,17.2MPa的压力的情况下,截止阀在地震过程中的最大应力小于许用应力,符合地震安全设计的标准。
以上内容来源《GM通用机械》,均质乳化机分享