Гидравлический расчет обратного клапана. Расчет витков резьбы обратного клапана, страница 2

Подставив в формулу (5.7)           

          Определим потери давления  на входе жидкости в гайку – крестовину. На рисунке 5.4    представлена схема отверстия гайки – крестовины.

          Определим коэффициент гидравлического сопротивления:

                               ,                                          (5.8)

          где  - коэффициент живого сечения.

                                            ,            [21, c.414]                       (5.9) 

          где - сумма площадей всех отверстий;

                 - площадь сечения отверстия.

Рисунок 5.4 - Схема отверстия гайки крестовины

                                          .

          Подставив в формулу (5.9) .

          Подставив в формулу (5.8) .

          Следовательно, общие потери сопротивлений давлений составят:

          Суммарный коэффициент сопротивлений составит:        

.

          Для сравнения предлагаемого клапана проведем расчет коэффициента гидравлического сопротивления для  тарельчатого клапана с конусной опорной поверхностью и верхним направлением в виде стержня представленного на

рисунке 5.5.

,

           где  - диаметр отверстия седла;

             - высота подъема тарелки клапана.

                                            

                                         Рисунок 5.5 - Схема тарельчатого клапана

          Отношение , то есть в  новом обратном клапане коэффициент гидравлических сопротивлений приблизительно в 1,5 раза меньше, чем у тарельчатого клапана. Следовательно улучшатся эксплуатационные характеристики обратного клапана и увеличится срок работы погружного насоса.

          5.2 Расчет витков  резьбы  обратного клапана

          Проведем расчет зажимной гайки на срез и смятие.

          Условие при котором не произойдет среза гайки: .

 ,

          где - напряжение среза;

           - диаметр среза гайки;

      - шаг резьбы;

 - коэффициент полноты резьбы;

                - число рабочих витков;

           - коэффициент учитывающий неравномерность распределения  нагрузки между витка;

           - допускаемое напряжение на срез.                 

          Условие на срез выполняется.

          Условие при котором не произойдет смятия гайки :

    ,

     где - диаметр внутренний резьбы гайки.

          Условие на смятие  выполняется.

          Расчет резьбового соединения стержня нагруженного только внешней осевой нагрузкой. Стержень работает на растяжение, витки на срез и смятие.

          Условие при котором не произойдет растяжения стержня: .

                                   .

          Условие выполняется.

          Проведем расчет витков стержня на смятие.

          Условие при котором не произойдет смятия витков : .

    ,

          где - диаметр внутренний резьбы гайки стержня;

           - диаметр среза витка стержня.

          Условие на смятие  выполняется.

          Условие при котором не произойдет среза стержня: .

         

          Условие на срез  выполняется.

          Определим допустимые страгивающие нагрузки для конических резьбовых соединений обратного клапана. Значение страгивающих нагрузок определяется опытным путем. Впервые опытным путем страгивающие нагрузки в общем виде с приемлемой точностью были определены учеными Ф.И. Яковлевым и уточнены П.П. Шумиловым для  конических резьбовых соединении при отношении внутреннего диаметра трубы к толщине ее стенки по телу трубы в пределах 10-14 и по резьбе 15-20.

          Формула Ф.И. Яковлева:

,

   где -средний диаметр тела корпуса в нарезанной ее части по основной   плоскости;

         - толщина тела корпуса по резьбовой части в  основной плоскости;

    - предел текучести материала корпуса;

    - длина резьбы

    - угол профиля резьбы;

         - угол трения.    

          Формула Шумилова отличается введением коэффициента   ,

учитывающего разницу в жесткостях тела корпуса и ее резьбовой части.

          В результате уточненная формула приобрела вид:

         =   .  

             Вес установки составляетто есть страгивания резьбы не произойдет.

             5.3 Прочностной расчет резьбового соединения компенсатора  МК54    

             Проведем расчет хвостовика компенсатора на срез и смятие.

           Условие при котором не произойдет среза резьбы хвостовика компенсатора:  

      

            где - сила от массы хвостовика компенсатора;

                  - напряжение среза, МПа;

             - диаметр срезарезьбы компенсатора гайки;

        - шаг резьбы;

                  - коэффициент полноты резьбы;

             - число рабочих витков;

             - коэффициент учитывающий неравномерность  распределения нагрузки между витка;

           - допускаемое напряжение на срез, МПа.          

          Условие на срез выполняется.

          Условие при котором не произойдет смятия гайки: .

     ,

    где - диаметр внутренний резьбы хвостовика компенсатора.

          Условие на смятие  выполняется.