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法兰设计

来源:法兰|对焊法兰|不锈钢法兰|法兰盘|法兰厂家-重庆巨人管道配件有限公司     发布时间:2018-11-07 14:13:54     浏览次数:

  法兰设计:

  同一法兰力矩值作用下,七个满足设计要求五项强度条件的法兰设计结果。

  左端法兰为小锥颈大板厚结构,右端法兰为大锥颈小板厚结构。因为法兰力矩是由锥颈、简体和法兰环共同承载的,所以采用较小的锥颈势必要求较大的法兰环厚度。由此形成中法兰厚度自右至左随锥颈变小而逐渐加大的分布情况。

  计算表明:各种结构比例的设计结果中,只有当出现中间的剖面线图情况时,法兰才具有较小的重量和紧凑的体积,法兰材料的强度得到充分利用。

  (1)最左端的法兰,因锥颈很小,接近活套法兰,该法兰在法兰力矩作用下,不能有效控制法兰环偏转,在法兰中会造成较大的环向应力。但是,法兰的径向应力却极小。所以,该法兰只在环向存在应力,整个法兰环的受力相当于仅承受环向弯曲的梁。

法兰

  (2)对于右端的大锥颈法兰,因为锥颈较大,能有效抑制法兰环的偏转,可能导致法兰环在法兰力矩条件下发生很小的偏转,最终导致较小的法兰环的环向弯曲应力,但是法兰环的径向弯曲应力却很大。

  (3)对于中间位置的法兰,由于结构比例得当,由计算可知:其不仅存在环向应力,而且也存在径向应力,整个法兰环的受力相当于“板”的承载形式,为此其材料利用率比梁承载形式的活套法兰和大锥颈法兰要高得多,且其锥颈的应力也接近满应力状态,因此其设计结果为较小的体积和重量。

  因此应尽量将结构设计成使材料在各个方向都能发挥强度性能,并且使其应力趋于许用应力的状态。

  法兰连接的合理设计主要应注意:

  在垫片设计时,将垫片载荷控制在醉小;

  在螺栓配置设计中,将螺栓中心圆直径控制在醉小,让它们构成醉小法兰力矩。

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