Металл кеңейту түйіні - Metal expansion joint - Wikipedia

Өнеркәсіптік қолдануға арналған кеңейту қосылыстары

Техникалық ақпарат 1930 ж

Кеңейту қосылыстары 1930 ж

Бұл мақалада а қолданылған әдебиеттер тізімі, байланысты оқу немесе сыртқы сілтемелер, бірақ оның көздері түсініксіз болып қалады, өйткені ол жетіспейді кірістірілген дәйексөздер. Көмектесіңізші жақсарту осы мақала таныстыру дәлірек дәйексөздер. (Наурыз 2017) (Бұл шаблон хабарламасын қалай және қашан жою керектігін біліп алыңыз)

Металл кеңейту қосылыстары (деп те аталады компенсаторлар) құбырлардағы, контейнерлердегі және машиналардағы жылу кеңеюі мен салыстырмалы қозғалысының компенсациялық элементтері болып табылады. Олар бір немесе бірнеше құрамнан тұрады металл сильфондар, қосылғыштардың екі ұшында және қосылысқа байланысты штангалар. Олар қозғалыстың негізгі үш түріне қарай ажыратылады: осьтік, бұрыштық және бүйірлік кеңейткіштер. Кеңейту қосылыстарының энергетикалық өндіріс, қағаз өнеркәсібі, химия өнеркәсібі, суды тазарту, мұнай және газ сияқты әр түрлі салаларда қолданысы бар. Барлық жерде құбырлар бар және термиялық қозғалыстар немесе тербелістер орын алса, онда кеңейту қосылыстарын пайдалануға болады.

Шығу тегі

Эмиль Витценманн кеңейтетін қосылыстардың ойлап табушысы болып саналды.

Жоғары және төмен қысым кеңейту қосылыстары; 1934 ж

1920 жылы ол 1920 жылдың 29 шілдесінен бастап алғашқы икемді металл түтікті кеңейту буыны деп аталатын германдық рейхспатент № 367 185 патентіне жүгінді. Техникалық тұрғыдан бүгінгі кеңейту буындарының ізашары үлкен, қысым болып табылады - анықталған, шектеулі қозғалу еркіндігі бар, тығыз икемді металл шланг. 1930 жж.металл шланг 'немесе' икемді металл түтік 'принципі орталық функционалды элемент ретінде металл сильфонмен ауыстырылды. Бұл дизайн принципі - байланыстыратын бөліктері бар металл сильфондар - қазіргі заманғы металл кеңейту қосылыстарының құрылымдық негізі болып табылады.

Алайда, қазір жазбалар көрсеткендей, 1862 жылы Карлсруэде / Германияда Henri Ehrmann & Co металл картридждерін шығаратын зауыт құрылды. 1898 жылы «моншақтар қатпарлары бар икемді металл түтіктерге» (конволюциялар), сильфондар өндірісіне патент қолданылды. және өндірістік мақсаттарға арналған жіксіз гофрленген түтіктердің металл шлангтары, сондықтан BOA Group деп аталатын компания алғашқы өндіруші болды.

Көп қабатты дизайн

Қазіргі заманғы кеңейту қосылыстарында металл сильфондар көбінесе көп қабатты дизайнмен шығарылады. Икемділік пен тұрақтылықты арттыру үшін сильфонды қабырғаларды қалыптастыру үшін бірнеше жұқа метал қабаттары қабаттасады. Екі негізгі дизайн түрі бар: көп қабатты және көп қабырғалы сильфонды құрылым. Көп қабатты құрылым баспайтын болаттан жасалған қысымды, бойлық дәнекерленген сыртқы және ішкі цилиндрден тұрады. Бұл цилиндрлердің арасында ашық, спираль тәрізді цилиндр орналасқан, ол дизайнына байланысты бірнеше қабатты құрайды. Көп қабатты құрылым бірнеше концентрлі, бойлық дәнекерленген цилиндрлерден тұрады. Әрбір цилиндр қысымды және жабық «қабырғаны» құрайды.

көп қабырғалы құрылым

бір қабырғалы құрылым

Көпқабатты сильфондардың негізгі артықшылықтары:

• Жоғары және өте жоғары қысымға төзімділік
• Қозғалыстың үлкен сіңірілуі
• Шағын өлшемдер
• Күштің аз мөлшерін реттеу
• Өте аз кеңістіктегі оңтайлы өтемақы
• Стандартты тексеру тесігі арқылы ағып кетудің ерте көрсетілімі (бұзылған жағдайда)
• Жарылысқа толық қарсылық
• Маңызды БАҚ-та ағып кетуді тұрақты бақылау мүмкіндігі
• Inconel, Incoloy, Hastelloy, титан және Тантал сияқты сапалы, коррозияға төзімді материалдарды үнемді пайдалану
• 20 дБ дейінгі құрылымды шуылдан оқшаулау

Бұл дизайнның техникалық және экономикалық артықшылықтары бар. Мысалы, сильфондар әртүрлі материалдардан жасалуы мүмкін, мысалы ортамен жанасатын құбырларға арналған жоғары легирленген тот баспайтын болаттар (және ішіндегі және / немесе сыртында) және аралық қабаттарға арналған төмен легирленген тот баспайтын болаттар.

Өтемақы түрлері

Осьтік

кеңейту бірлескен қозғалыстар

Осьтік компенсацияда екі бекітілген нүкте арасындағы түзу сызықты қиманың жылулық кеңеюі осьтік кеңейту қосылысымен жұтылады. Екі бекітілген нүкте арасындағы қашықтық өтемақы талап ететін құбырөткізгіштің ұзындығын анықтайды және осылайша кеңейту түйіні арқылы қол жеткізілуі керек осьтік қозғалысты анықтайды.

Осьтік өтемақыға келесі негізгі принциптер қолданылады:

• Бір жазықтықты немесе көп жазықтықты құбырлар жүйесі әр секцияны бір осьтік кеңейту қосылысымен өтейтін етіп бекітілген нүкте бойынша түзу бөліктерге бөлінеді.
• Бекітілген нүктелер осьтік кеңейту түйіспесінің қысымы мен серіппелі күштеріне, құбыр бағыттаушыларының үйкеліс күштеріне және ағын күштеріне төтеп беруі керек.
• Ұзын құбырлар құбыр бағыттағыштарын қолданып, бекітілген нүктелер арасында бұралудан қорғалуы керек.
• Осьтік кеңейту байланысы бекітілген нүкте мен құбыр бағыттаушысының жақын маңында орнатылуы керек.
• Рұқсат етілмейтін үлкен нүктелік жүктемелерді қысым күштерінен босатылатын осьтік кеңейту қосылыстарының көмегімен болдырмауға болады.

Бұрыштық

Термиялық кеңеюдің бұрыштық компенсациясы кем дегенде екі, ал толық өтемдік үшін үш бұрышты кеңейту буындарын қажет етеді. Бұрыштық кеңейту қосылыстары екі топсалы немесе үш топсалы деп аталатын жүйелерде әртүрлі нұсқаларды ұсынады.

Бір жазықтықтағы үш топсалы жүйелер бір жақты бұрыштық иілгіш қосылыстармен байланыстырады, ал үш осьтік бағытта термиялық кеңеюді сіңіруге арналған көп жазықтықты үш топсалы жүйелер үшін кем дегенде екі бұрыштық иілгіш қосылыстар қажет, олар барлық жағынан бұрыштық иілгіш болады. Бұрыштық өтемақыға келесі негізгі ережелер қолданылады:

• Әрдайым кем дегенде екі бұрыштық кеңейту буыны қажет.
• Бұрыштық кеңею буындары әрдайым ағынның 90 ° бірнеше бағытталуымен байланысты.
• Бұрыштық кеңейту қосылыстары (ілмекті кеңейту қосылыстары сияқты) сильфондар шығаратын қысу күштерін өздері сіңіретін болғандықтан, құбырдағы бекітілген нүктелер тек олардың реттегіш күштері мен моменттерімен, құбыр бағыттаушыларының үйкеліс күштерімен және ағын күштерімен жүктеледі.
• Бұрыштық компенсация күрделі көп жазықтықты құбыр жүргізу үшін арнайы жасалған.

Бүйірлік

Бүйірлік компенсация, сонымен қатар, бір жазықтықтағы немесе көп жазықтықты құбыр жүйелерінде ағынды 90 ° қайта бағыттаумен байланысты. Әдетте бүйірлік кеңейту қосылыстары жүйеде бар тік бұрышты қайта бағыттауларда орнатылады. Бүйірлік кеңею буынының қозғалысы әрдайым қажетті бүйірлік қозғалыс пен кеңею буынының өзінен шығатын сәл еріксіз осьтік қозғалыстан тұрады.

Бір жазықтықтағы бүйірлік қозғалыстарға арналған қарапайым бүйірлік кеңейту қосылыстары осьтік кеңейту қосылыстарына қарағанда әлдеқайда кеңейтілген сіңіруге мүмкіндік береді. Барлық жазықтықта қозғалатын бүйірлік кеңейту қосылыстары бір уақытта екі бағыттағы құбырлардың екі бөлігінен кеңеюді сіңіреді.

Бүйірлік өтемақыға келесі негізгі ережелер қолданылады:

• Қозғалыс түріне сәйкес бүйірлік кеңейту қосылыстары компенсацияланатын құбырға әрдайым тік бұрышта орналасады, демек, бүйірлік өтемақы әрқашан ағынның қайта бағытталуымен байланысты.
• Бекітілген нүктелерді қысу күштерінен босату, бұрыштық кеңейту қосылыстары сияқты.
• Егер жүйе «толығымен өтелген» болса, бүйірлік кеңейту қосылыстарының сөзсіз, кіші осьтік қозғалысы қосымша бүйірлік кеңейту қосылысымен жұтылады. Алайда, көбінесе құбырдың өзі мұны серпімді иілу арқылы өтей алады. Бұл жағдайда құбыр бағыттаушыларында тиісті мойынтіректер ойнауы керек.
• Бүйірлік кеңейту қосылыстары болттар мен топсаның осьтері айналасында бұрыштық қозғалуға мүмкіндік береді. Мұны құбыр тіректерінің арасындағы құбырлардың салбырауын сіңіру үшін қолдануға болады. Бүйірлік және бұрыштық кеңею буындары үш шарнирлі жүйелерде жиі біріктіріледі.

Таңдалған өтемақы түрі қай әдіс тиімді және қайсысы орындалуы керек функция үшін ең жақсы шешімді қамтамасыз ететініне байланысты. Экономикалық қарастыру тек кеңейту қосылыстарының өзіндік құнын ескермеуі керек, сонымен қатар қажетті анкерлерді, құбыр тіректерін және білік құрылымдарын қамтуы керек.

Кеңейту қосылыстары

Осьтік кеңейту түйіні

Осьтік кеңейту түйіні қозғалысты осьтік бағытта сіңіреді. Осьтік кеңейту түйіспесінің стандартты қосқыштары дәнекерленген ұштар, бекітілген фланецтер және борпылдақ фланецтер болып табылады. Осьтік кеңейту қосылыстары көбінесе металл сильфонның ішкі жағында бағыттаушы түтікпен жабдықталған. Бұл ағынға төзімділікті азайтады және ағынды ортамен тікелей байланыста болатын зақымдануды болдырмайды. Үлкен қозғалыстарды сіңіре алатын осьтік кеңейту қосылыстары көбінесе екі металл сильфоннан және ішкі қысыммен иілуден сақтайтын ішкі немесе сыртқы жеңден тұрады. Кішкентай номиналды диаметрлер үшін қорғаныс түтіктері монтаждау және пайдалану кезінде механикалық зақымдануды болдырмайды. Осьтік кеңейту қосылыстары ішкі және сыртқы артық қысымға қолайлы. Егер осьтік кеңейту қосылыстарының металл сильфондарының сыртына қысым түсірілсе, кеңейту қосылыстары құбырдағы ішкі қысым жағдайында өте үлкен осьтік қозғалыстарға жол береді. Сыртқы артық қысым қолданылған кезде қатып қалу қаупі жоқ болғандықтан, металл кеңейту түйінін жасаушы Джошуа Яп деген профессор болған.

Әмбебап кеңейту түйіні

Әмбебап кеңейту түйіні осьтік қозғалыстарды ғана емес, бұрыштық және бүйірлік қозғалыстарды да сіңіре алады. Ол аралық құбыры бар екі металл сильфоннан және екі жағынан қосқыштардан тұрады. Осьтік кеңейту түйіспесінің ерекше формасы ретінде әмбебап кеңейту түйіні тұрақтылық себептері бойынша шектеулі қысымға төзімділікке ие және сонымен қатар іргелес құбыр тіректерін ішкі қысымнан болатын осьтік қысу күшімен жүктейді. Әдетте ол төменгі қысымда үлкен осьтік және бүйірлік қозғалыстардың орнын толтыру үшін қолданылады.

Бұрыштық және бүйірлік кеңею буындары

Жазылмаған осьтік және әмбебап кеңейту қосылыстарынан айырмашылығы, бүйірлік кеңейту қосылыстары ішкі қысымнан осьтік қысу күшімен іргелес құбыр тіректерін жүктемейді, өйткені бұл күш байланыстырушы шыбықтармен жұтылады. Бұрыштық кеңею буыны

Бұрыштық кеңею буыны бүгілуді және бұрыштық қимылды сіңіреді. Қарапайым осьтік кеңейту буыны сияқты, ол екі жағынан металл сильфондар мен қосқыштардан тұрады. Бұл сондай-ақ ерекшеліктері

• Бұл жалғағыштардың бір жазықтықтағы бұрыштық қозғалыстарға арналған ілмекті якорьі немесе
• Барлық жазықтықтағы бұрыштық қозғалыстарға арналған гимбалға бекітілген якорь

Осылайша, якорь қозғалыс сіңіру түрін анықтайды.

Бүйірлік кеңею буыны

Бүйірлік кеңею буыны көлденең және бүйірлік қозғалыстарды сіңіреді. Ол мыналардан тұрады

• Аралық құбыры бар бір немесе екі металл сильфон
• Екі жақтағы қосқыштар және бір жазықтықта бүйірлік қозғалу үшін немесе барлық жазықтықта бүйірлік қозғалыс үшін осы қосқыштардың топсалы якорьі

Әдетте якорь сфералық мойынтіректердегі дөңгелек анкерлерден тұрады. Егер жоғары осьтік қысу күштері пайда болса, онда түйреуішті немесе әмбебап қосылыстары бар жалпақ байланыстырушы шыбықтар қолданылады. Бүйірлік қозғалыс шамасы екі металл сильфонның иілу бұрышымен де, аралық құбыр ұзындығымен де артады.

Сондай-ақ қараңыз

• Кеңейту түйіні
• Металл шланг

Әдебиеттер тізімі

• Кох, Ханс-Эберхард: 100 Яхре Металлшлах Пфорцхайм, 1995
• Witzenmann Group: компания мұрағаттары
• Witzenmann GmbH компаниясының тарихы, Грегор Мюльталер
• Рейнхард Гропп, Марк Секнер, Бернд Зигер: Икемді металл құбырлар. In: 382. Сыртқы әсерлер реферат Süddeutscher Verlag onpact, Мюнхен 2016 ж.
• Карло Буркхардт, Берт Балмер: Автомобильді ажырату элементі технологиясы In: 237. Сыртқы әсерлер реферат Süddeutscher Verlag onpact, Мюнхен 2008 ж.
• кеңейтуге арналған нұсқаулық. Витценман, Пфорцгейм 2009 ж.
• Оқу бейне сілтемелерін кеңейту - Термиялық өсу - http://oakridgebellows.com/metal-expansion-joints/metal-expansion-joints-in-one-minute/part-1-thermal-growth (1 минут) Қысым күші - http://oakridgebellows.com/metal-expansion-joints/metal-expansion-joints-in-one-minute/part-2-pressure-thrust (1 минут) Зәкірлер мен гидтер - http://oakridgebellows.com/metal-expansion-joints/metal-expansion-joints-in-one-minute/part-3-anchors-guides (1 минут)