Investigations of strength and leak tightness of wave-ring gaskets

• Autorzy: Trojnacki A. , Szybiński B.

Identyfikatory

DOI

10.4467/2353737XCT.15.345.4866

Warianty tytułu

PL

Badania wytrzymałości i szczelności uszczelek dwufalistych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper deals with stress-strain analysis and estimation of leak tightness of wave-ring gaskets. The investigations are carried out using the simplified analytical approach. A cylindrical shell of constant mean thickness is introduced to simulate the gasket. It is assumed that the shell is simply supported at the inner surface of the seat. The influence of certain geometric and assembly parameters on the strength and leak tightness of the closure is analytically investigated. The results are presented in dimensionless variables in order to generalise the conclusions. The analytical solution is verified by FEM calculations and compared with the experimental results.

PL

W artykule przedstawiono analizę wytrzymałościową oraz ocenę szczelności uszczelek dwufalistych (typu „B”). W rozważaniach wykorzystano uproszczone podejście analityczne. Uszczelka została zamodelowana powłoką cylindryczną o stałej grubości, podpartą obwodowo na wewnętrznej powierzchni gniazda. Badano wpływ niektórych geometrycznych i montażowych parametrów złącza na wytrzymałość uszczelki oraz szczelność połączenia. W celu uogólnienia wyników zostały one przedstawione w funkcji zmiennych bezwymiarowych. Wyniki rozwiązania analitycznego zostały zweryfikowane za pomocą MES i porównane z wynikami badań doświadczalnych.

Słowa kluczowe

EN

high-pressure closures; wave-ring gasket; stress-strain analysis

PL

uszczelka wysokociśnieniowa; uszczelka typu “B”; analiza wytrzymałościowa

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej im. Tadeusza Kościuszki
• Czasopismo: Czasopismo Techniczne. Mechanika
• Rocznik: 2015
• Tom: Y. 112, iss. 4-M
• Strony: 143--163
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., il., wz., wykr., tab.

Twórcy

autor

Trojnacki A.

• Institute of Machine Design, Faculty of Mechanical Engineering, Cracow University of Technology

autor

Szybiński B.

• Institute of Machine Design, Faculty of Mechanical Engineering, Cracow University of Technology

Bibliografia

• [1] Freeman A.R., Gaskets for high-pressure vessels, [in:] Pressure Vessel and Piping Design. Collected Papers 1927–1959, 1960, 165-168.
• [2] Kozłowski T., Theory of plasticity, Arkady, Warsaw 1968.
• [3] Krukowski A., Tutaj J., Deformable joints, PWN, Warsaw 1987.
• [4] Norton R.L., Machine design. An integrated approach, Pearson Education LTD, New Jersey 2006.
• [5] Ryś J., Szybiński B., Trojnacki A., Computational model of metal high-pressure wavering gasket, Technical Transactions, series Mechanics, Vol. 11, 2006, 63-87.
• [6] Stein E., Error-controlled adaptive finite elements in solid mechanics, John Wiley&Sons, LTD, West Sussex 2003.
• [7] Szybiński B., Trojnacki A., Experimental verification of stress-strain analysis of metal wave-ring gasket, Mechanical Review, Vol. 7-8’11, 2011, 50-57.
• [8] Szybiński B., Trojnacki A., Experimental investigations of metal high-pressure wavering gasket, [in:] J.F.S. Gomes, S.A. Meguid (Eds): Recent Advances in Integrity Reliability-Failure, Proc. of the 4th Int. Conf. on Integrity, Reliability and Failure, Funchal 2013, 805-806.
• [9] Szybiński B., Trojnacki A., Experimental investigations of metal high-pressure wavering gasket, [in:] J.F.S. Gomes, S.A. Meguid (Eds): Proc. IRF2013, 4th Int. Conf. Integrity-Reliability-Failure, Funchal 2013, 1-17.
• [10] Szybiński B., Trojnacki A., Analytical and numerical solutions of metal high-pressure wave-ring gasket and comparison with experimental results, The Archive of Mechanical Engineering, Vol. LXII(1), 2015, 19-44.
• [11] Timoshenko S., Woinowsky-Krieger S., Theory of plates and shells, Arkady, Warsaw 1962.
• [12] Trojnacki A., Druckstandfestigkeit und Betriebseigenschaften von Doppelwellendichtungen,Chemie Ingenieur Technik, Vol. 83(3), 2011, 377-385.
• [13] Walczak J., Strength of materials and elements of elasticity and plasticity, PWN, Warsaw 1973.
• [14] Woźniak C. (Ed), Technical Mechanics, Vol. VIII, Mechanics of elastic plates and shells, PWN, Warsaw 2001.
• [15] Wriggers P., Computational contact mechanics, John Wiley&Sons, Ltd., West Sussex 2002.
• [16] Życzkowski M. (Ed), Technical Mechanics, Vol. IX, Strength of structural elements, PWN, Warsaw 1988.
• [17] ANSYS, Release 8.0, Analysis System Inc., Swanson 2003.
• [18] Realization of technical documentation of the reactor 41/42 V-7 for the polyethylene installation. Report TPP–5 Cracow University of Technology, Cracow 2000.