Effective design of a bolted flanged joint with a flat ring gasket.

• Autorzy: Magnucki K. , Sekulski Z.

Warianty tytułu

PL

Efektywne projektowanie połączenia kołnierzowego śrubowego z płaską pierścieniową uszczelką.

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper is devoted to a bolted flanged joint with a flat ring gasket. Simple mathematical models of the flat ring gasket and the flange are formulated. Solutions to the models allowed determining numerically effective shapes of the flat ring and the flange. In the case of the gasket a minimal tension of the bolts was assumed as a criterion, while in the case of the flange the criterion of minimal angle of the flange rotation was applied. Results of the study, shown in the figures, may serve for practical purposes in designing of pressure vessels and piping.

PL

Przedmiotem pracy jest połączenie kołnierzowe śrubowe z płaską pierścieniową uszczelką. Sformułowane są proste modele matematyczne dla kołnierza i uszczelki. Rozwiązanie tych modeli umożliwiło określenie efektywnych kształtów płaskiej uszczelki i przekroju poprzecznego kołnierza. Kryterium w kształtowaniu uszczelki przyjęto jako minimalny naciąg śrub, natomiast w kształtowaniu przekroju kołnierza przyjęto minimalny kąt jego obrotu. Wyniki tych badań są pokazane na rysunkach i mogą być przydatne w praktycznym projektowaniu połączeń rur i naczyń ciśnieniowych.

Słowa kluczowe

EN

bolted flanged joint; flat ring gasket; tightness of joint; shaping of a flange

PL

połączenie kołnierzowe śrubowe; płaska pierścieniowa uszczelka; szczelność połączenia; kształtowanie kołnierza

• Wydawca: Komitet Budowy Maszyn PAN
• Czasopismo: Archive of Mechanical Engineering
• Rocznik: 2005
• Tom: Vol. LII, nr 3
• Strony: 267--281
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys.

Twórcy

autor

Magnucki K.

• Institute of Applied Mechanics, Poznan University of Technology, ul. Piotrowo 3, 60-965 Poznan
• Institute of Rail Vehicles "TABOR", ul. Warszawska 181, 61-055 Poznan

autor

Sekulski Z.

• Institute of Applied Mechanics, Poznan University of Technology, ul. Piotrowo 3, 60-965 Poznan

Bibliografia

• [1] Abid M., Nash D. H.: Comparative study of the behaviour of conventional gasketed and compact non-gasketed flanged pipe joints under up and operating conditions. Int. Journal of Pressure Vessels and Piping, 2003, 80, pp. 831-841.
• [2] Bouzid A., Chaaban A.: Flanged joint analysis: A simplified method based on elastic interaction. Transactions of the CSME, 1993, 17 (2), pp. 181-196.
• [3] Bouzid A., Chaaban A., Bazergui A.: The effect of gasket creep-relaxation on the leakage tightness of bolted flanged joints. Journal of Pressure Vessel Technology, 1993, 117 (2), pp. 71-78.
• [4] Bouzid A.-H., Derenne M.: A simple method for analyzing the contact stress in bolted flange joints with non-linear gaskets. Analysis of Bolted Joints, The American Society of Mechanical Engineers, ASME 1999, PVP-382, pp. 103-111.
• [5] Bouzid A.-H., Beghoul H.: A new proposed method for the design of bolted joints. J. L. Zeman (Ed.) Proceedings ICPVT-10, Vienna, 2003, pp. 293-301.
• [6] Brown W.: Recent North American research into several pressure vessel bolted joint integrity issues. J. L. Zeman (Ed.) Proceedings ICPVT-10, Vienna, 2003, pp. 303-312.
• [7] Jenco J. M., Hunt E. S.: Generic issues effecting spiral-wound gasket performance. Proceedings ICPVT-9, Sydney, 2000, pp. 175-195.
• [8] Magnucki K., Wasilewicz P., Wegner T.: Osiowo-symetryczne ściskanie pierścienia z tworzywa nieściśliwego. Zeszyty Naukowe Politechniki Poznańskiej, Mechanika, 1990, 34, pp. 181-188.
• [9] Malinowski M., Belica T., Dębowski D., Magnucki K.: Zagadnienia eksploatacji połączeń kołnierzowych śrubowych urządzeń ciśnieniowych. Zagadnienia Eksploatacji Maszyn, PAN, (w redakcji).
• [10] Magnucki K., Sekulski Z.: Naprężenia w elementach połączenia kołnierzowego śrubowego w stanie eksploatacyjnym. Zagadnienia Eksploatacji Maszyn, PAN, 1999, 3 (119), pp. 499-511.
• [11] Timoshenko S., Goodier J. N.: Teoria sprężystości. Arkady, Warszawa 1962.
• [12] Thomson G.: Flange design. J. Spence and A.S. Tooth (Ed.) Pressure Vessel Design. Concepts and principles. E&FN Spon, London, Glasgow, New York, Melbourne, Madras, 1994, pp. 419-453.
• [13] Varga L., Baratosy J.: Optimal prestressing of bolted flanges. Int. Journal of Pressure Vessels and Piping, 1995, 63, pp. 25-34.
• [14] Wegner T.: Energetyczna metoda modelowania i wyznaczania charakterystyk dynamicznych elementów mechanicznych o silnym tłumieniu. Rozprawy nr 323. Wyd. Politechniki Poznańskiej, Poznań 1997.
• [15] Wegner T., Magnucki K., Wasilewicz P.: Compression of a ring to large deformations with dissipation of energy. Ingenieur-Archive, 1988, 58, pp. 109-112.
• [16] Wegner T., Magnucki K., Wasilewicz P.: Finite deformation of nonlinearly elastic ring. Engineering Transactions, 1987, 35 (4), pp. 695-704.