Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analityczne i numeryczne badania wybranych metalowych uszczelek wysokociśnieniowych

Trojnacki A., Krasiński M., Szybiński B.

Mechanik

|

2016

|

R. 89, nr 8-9

1004--1008

PL

Przedstawiono wyniki analizy wytrzymałości i szczelności metalowych uszczelek wysokociśnieniowych. W badaniach uszczelek typu B i 2-delta wykorzystano uproszczone podejście analityczne, którego wyniki porównano z obliczeniami MES i wynikami badań doświadczalnych. Rozważania teoretyczne zilustrowano przykładami numerycznymi. Pewne sugestie mogą być wykorzystane w procesie projektowania zamknięć wysokociśnieniowych.

EN

The paper deals with the stress-strain analysis and investigations of leak tightness of high-pressure metal gaskets. The simplified analytical approach verified by FEM modelling and experimental tests is applied in the examinations of wave-ring and 2-delta gaskets. Theoretical considerations are illustrated by numerical examples. Some conclusions may be recommended in design procedures of the high-pressure closures with metal gaskets.

2

Investigations of metal gaskets for high-pressure joints

Trojnacki A., Krasiński M., Szybiński B.

Journal of KONES

|

2016

|

Vol. 23, No. 1

397--404

EN

The article deals with the stress-strain analysis and investigations of operating properties of metal high-pressure gaskets. The simplified analytical approach is applied in the examinations of wave-ring gasket and lens-ring gasket. A cylindrical shell of constant mean thickness is introduced to simulate the gaskets. It is assumed that the shell is simply supported at the inner surfaces of the gasket seats. The influence of certain geometric, material and assembly parameters on the strength and leak-tightness of the closures is analytically investigated. Certain selected parameters of the closure are examined versus applied operating pressure for the assumed materials of the gasketed members and fixed several another data of the gaskets. The analysis is carried out in dimensionless variables in order to generalize the results. The region of admissible solutions for the gaskets parameters such as dimensions, applied assembly requirements and operating pressure is determined. The static tensile tests were carried out to determine the real mechanical properties of materials applied for the gaskets and the seats. The analytical solutions are verified by FEM calculations, which take into account the hardening of the material, friction at the surfaces and contact effects. Theoretical considerations are illustrated by numerical examples and compared with the experimental results obtained under assembly conditions with no operating pressure applied to the closures. Some conclusions may be recommended in design procedures of the high-pressure closures with metal gaskets.

3

Analityczny i numeryczny opis wybranych typów metalowych uszczelek wysokociśnieniowych

Trojnacki A., Krasiński M., Szybiński B.

Zeszyty Naukowe. Mechanika / Politechnika Opolska

|

2015

|

z. 106

92

PL

Postęp w technologii procesów chemicznych wymusza budowę aparatury, pracującej pod coraz wyższym ciśnieniem. Sprawia to duże trudności z zapewnieniem szczelności. W takich przypadkach stosowane są niekiedy uszczelki metalowe. W połączeniach o dużej średnicy są wykorzystywane uszczelki typu „B”, natomiast do uszczelniania złącz o małych wymiarach nadają się szczególnie uszczelki typu „2-delta”. W pracy przedstawiono analizę wytrzymałościową połączeń z tymi uszczelkami, wykonaną za pomocą uproszczonych modeli powłokowych. Wyniki otrzymane w oparciu o modele analityczne zostały zweryfikowane numerycznie. Celem pracy jest stworzenie prostych modeli obliczeniowych, które można wykorzystać we wstępnych inżynierskich obliczeniach połączeń.

4

Investigations of strength and leak tightness of wave-ring gaskets

Trojnacki A., Szybiński B.

Czasopismo Techniczne. Mechanika

|

2015

|

Y. 112, iss. 4-M

143--163

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.

5

Analytical and numerical solutions of metal high-pressure wave-ring gasket and comparison with experimental results

Szybiński B., Trojnacki A.

Archive of Mechanical Engineering

|

2015

|

Vol. LXII, nr 1

19--44

EN

The paper deals with experimental investigations of a set of metal wave-ring gaskets of different thickness and different assembly interference. The gaskets were examined under assembly conditions, i.e. pressed in their seats with no operating pressure applied. The electric resistance wire strain gauges were used to measure the circumferential and axial strains at the inner surface of the gaskets. The traces of contact at the working surface of the gaskets were measured after disassembly the gaskets from their seats. The material tests were carried out to determine the real mechanical properties of materials applied for the gaskets and the seats. The results of experiment were verified by FEM calculations and compared with the analytical approach based on the simplified shell model proposed for the gasket.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań doświadczalnych zestawu metalowych wysokociśnieniowych uszczelek typu „B”, różniących się grubością i wciskiem montażowym. Badania wykonano w warunkach montażowych po wprowadzeniu uszczelek w gniazda, bez obciążenia połączenia ciśnieniem roboczym. Na wewnętrznej, cylindrycznej powierzchni uszczelek mierzono odkształcenia obwodowe i osiowe przy użyciu tensometrów oporowych. Po odciążeniu i demontażu zmierzono szerokość strefy kontaktu plastycznie odkształconej powierzchni roboczej uszczelki. Zostały również wykonane badania materiałowe uszczelek oraz gniazd. Przeprowadzono numeryczną weryfikację wyników pomiarów za pomocą obliczeń MES, w których uwzględniono nieliniowe własności materiałów złącza, efekty kontaktowe oraz tarcie na powierzchni kontaktu. Dodatkowo porównano wyniki pomiarów z obliczeniami analitycznymi, otrzymanymi w oparciu o uproszczony powłokowy model uszczelki.

6

Analityczne i numeryczne obliczenia stanów naprężeń w walcowych zbiornikach przeprężanych

Krasiński M., Trojnacki A.

Przegląd Mechaniczny

|

2014

|

nr 6

19--24

PL

Aby poprawić rozkład naprężeń roboczych: w litych) ściankach grubościennych naczyń ciśnieniowych, przeprowadza się często proces przeprężania (autofretaż). W niniejszej pracy na podstawie analitycznego rozwiązania, określono ciśnienie przeprężania zapewniające w obciążonym zbiorniku korzystny rozkład naprężenia zastępczego na grubości ścianki. W podejściu analitycznym założono sprężysto-idealnie plastyczny model materiału płaszcza. Wykorzystano hipotezy wytężeniowe, najczęściej stosowane w obliczeniach inżynierskich. Otrzymane rozkłady naprężeń zastępczych porównano z rozkładami dla podobnych wymiarowo zbiorników litych i wielowarstwowych skurczowych. Ponadto, przeprowadzono numeryczną weryfikację rozwiązania analitycznego z uwzględnieniem rzeczywistych własności materiału i efektu Bauschingera. Przedstawiony przykład obliczeniowy ilustruje korzyści wynikające z przeprowadzenia procesu przeprężania zgodnie z podanymi zaleceniami.

EN

Autofrettage is often used to introduce advantageous residual stresses into thick-walled pressure vessels in order to enhance their pressure bearing capacity. An analytical approach based on the elastic-perfectiy plastic behaviour of the materiał is presented in the paper. The Tresca and von Mises yield criteria are applied to develop a procedurę in which the optimum autofrettage pressure is determined. The obtained equivalent stress distribution is compared with those of the solid virgin wali and of several optimum multi-layer shrink-fit vessels of comparable size. The results of the analytical approach are verified by the FEM modelling making use of the elastic-plastic analysis with the Bauschinger effect implemented. The tensile tests were carried out to determine the real mechanical properties of the materiał of the vessel. The presented example illustrates the advantages of the autofrettage technigue applied to the thick-walled cylinder.

7

Numerical verification of analytical solution for autofrettaged high-pressure vessels

Trojnacki A., Krasiński M.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2014

|

Vol. 52 nr 3

731--744

EN

Thick-walled cylinders are widely used in various engineering applications. In an optimal design of pressurized thick-walled cylinders, an increase in the allowable internal pressure can be achieved by an autofrettage process. In the paper, analysis is carried out to develop a procedure in which the autofrettage pressure is determined analytically. The obtained equivalent stress distribution is compared with those of the conventional solid wall and of several multi-layer vessels. The results of the analytical approach are verified by FEM modelling. Tensile tests have been carried out to determine the real mechanical properties of the material of the vessel and to create a material model. The presented example illustrates the advantages of the autofrettage technique.

8

Optimization and unification of two - stage helical gear reducer

Krasiński M., Trojnacki A.

Journal of KONES

|

2013

|

Vol. 20, No. 2

213--219

EN

Gears were used in ancient times although in a primitive form. A turning point in the rapid development of gears was in the late nineteenth and early twentieth century. In this time the invention of high-performance tools, highresistant materials and the creation of sufficient, accurate methods of heat and chemical treatment took place. Further improvement by optimizing the transmission structure, and the unification of its components is of great practical and economic importance. These problems are presented in this contribution. In particular, this paper deals with the problem of optimization and unification of two stage helical gear reducer with axial and opposite input and output shafts. The basic goal of this study is to unify the case because the case is one of the most expensive transmission elements. In connection with that, it is possible to put into the same case different sets of wheels to obtain predetermined different total gear ratios. An optimization procedure is very useful for a choice of the set of gear wheels. The total mass of gear wheels is assumed as an objective function. Equality and inequality restriction conditions are determined with respect to the standard recommendations and the literature. The center distance between the shafts is obtained through the optimization procedure imposed on the stage of the reducer which is subjected to the maximum load. The center distance after rounding is used next as a parameter in all variants of the reducer. The general formulation of the problem is presented for the considered engineering example. The numerical calculations are carried out for the specific data.

9

Przegląd technicznych możliwości wyrównywania naprężeń w ściankach naczyń cisnieniowych

Krasiński M., Stodulski M., Trojnacki A.

Czasopismo Techniczne. Mechanika

|

2012

|

R. 109, z, 6-M

57--79

PL

W artykule przedstawiono problem wyrównywania naprężeń w grubościennych ściankach walcowych naczyń ciśnieniowych przez wprowadzenie podczas ich formowania kontrolowanych naprężeń wstępnych. Dla kilku typowych procesów technologicznych podano efektywne wzory na wciski międzywarstwowe, siły naciągu warstw lub ciśnienie przeprężania. Realizacja tak określonych parametrów zapewnia korzystniejszy, bardziej wyrównany na grubości ścianki rozkład naprężeń zastępczych pod obciążeniem niż w przypadku ścianki warstwowej lub litej bez dodatkowych zabiegów. W rezultacie obniżeniu ulega maksymalne wytężenie ścianki, co umożliwia wykonanie jej z tańszego materiału o niższych własnościach wytrzymałościowych. Rozwiązanie analityczne zilustrowano przykładem numerycznym.

EN

The paper deals with stress modification in thick-walled pressure vessels realized by means of specific initial stresses introduced into the structure during the manufacturing process. Several technologies were investigated with the aim to determine the initial interlayer interferences, tension forces of layers or autofrettage pressure. Realization of such determined technological parameters leads to better, more equalized stress distribution in the vessel wall under operating pressure with respect to solid or multi-layer wall without additional treatment. As a result the maximum equivalent stress of the wall decreases and cheaper material of lower strength properties may be applied. Analytical solution is illustrated with a numerical example.

10

Doświadczalna weryfikacja obliczeń wytrzymałościowych metalowej uszczelki typu 2-delta

Krasiński M., Trojnacki A.

Przegląd Mechaniczny

|

2011

|

nr 2

15-24

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań doświadczalnych metalowej wysokociśnieniowej uszczelki typu B. Badania przeprowadzono w warunkach montażowych, bez obciążenia połączenia ciśnieniem roboczym. Na wewnętrznej, cylindrycznej powierzchni uszczelki mierzono odkształcenia obwodowe i osiowe przy użyciu tensometrów oporowych. Po odciążeniu zmierzono szerokość strefy kontaktu plastycznie odkształconej powierzchni roboczej uszczelki. Zostały również wykonane badania materiałowe uszczelek oraz gniazd. Wyniki pomiarów porównano z obliczeniami analitycznymi, wykonanymi na podstawie uproszczonego powłokowego modelu uszczelki. W analitycznym opisie strefy kontaktu uszczelki z gniazdem uwzględniono plastyczne odkształcenia uszczelki. Dodatkowo została wykonana numeryczna weryfikacja pomiarów i obliczeń analitycznych za pomocą obliczeń MES, w których uwzględniono nieliniowe własności materiałów połączenia oraz tarcie na powierzchni kontaktu.

EN

There were presented results of experimental investigations of metallic high-pressure gasket type B. Experiments were conducted in assembling conditions, without apply a operating pressure to the joint. There were measured circumferential and axial deformations at the internal, cylindrical area of the gasket with the use of resistance extensometers. After unloading, width of contact area of plastically deformed working area of the gasket was measured. Material tests of gaskets and seats were performed. Experimental results were compared with the numerical results, which took into account simplified shell model of the gasket. In analytical description of contact area between gasket and the seat, plastic deformation of the gasket was considered. Additionally, numerical verification of experimental tests and analytical approach were performed using FEM calculations, which took into account nonlinear properties of applied materials and friction at the contact area.

11

Doświadczalna weryfikacja obliczeń wytrzymałościowych metalowej uszczelki typu B

Szybiński B., Trojnacki A.

Przegląd Mechaniczny

|

2011

|

nr 7-8

50-57

12

Doświadczalna weryfikacja obliczeń szczelności metalowej uszczelki typu 2-delta

Krasiński M., Trojnacki A.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2010

|

Nr 6

28-32

PL

W pracy porównano analityczne i numeryczne obliczenia szczelności i wytrzymałości metalowej wysokociśnieniowej uszczelki typu 2-delta z wynikami badań doświadczalnych. Badania przeprowadzono w warunkach montażowych. Po odciążeniu zmierzono wielkość plastycznego odkształcenia gniazda. Przeprowadzono doświadczalną weryfikację analitycznych i numerycznych modeli połączenia z uszczelką typu 2-delta. Dokonano oceny praktycznych zaleceń, stosowanych przy projektowaniu i eksploatacji tego typu połączeń.

EN

In the paper analytical and numerical calculations of leak tightness and strength of metal high-pressure 2-delta gaskets were compared with experimental investigation results. The gaskets were examined under assembly conditions. The plastic deformations of seats were measured after the closure disassembling. Usability of analytical models of gasket in engineering calculations was evaluated. Selected practical procedures applied in designing and during closure operating were verified.

13

Unifikacja dwustopniowej walcowej przekładni zębatej

Krasiński M., Trojnacki A.

Czasopismo Techniczne. Mechanika

|

2010

|

R. 107, z. 1-M

41-51

PL

W niniejszej pracy przedstawiono zagadnienie unifikacji dwustopniowej walcowej przekładni zębatej o zębach śrubowych i pokrywających się osiach wałów wejściowego i wyjściowego. Jako główny cel przyjęto unifikację korpusu, którego koszt stanowi istotną część w ogólnych kosztach wykonania. Taki zunifikowany korpus pozwala na umieszczenie w nim różnych zestawów kół tak, aby uzyskać przełożenia całkowite przekładni w pewnym zadanym zakresie. W doborze zestawów kół pomocny jest proces optymalizacji, w którym jako funkcję celu przyjęto łączną masę kół zębatych. Warunki ograniczające ustalono na podstawie zaleceń normatywnych i literaturowych. Dla przekładni zębatej o założonym schemacie konstrukcyjnym sformułowano zagadnienie w sposób ogólny i dodatkowo zilustrowano przykładem obliczeniowym.

EN

The paper deals with the problem of unification of two stage helical gear transmission with axial and opposite input and output shafts. The basic goal of this study is to unify the case because the case is one of the most expensive transmission elements. In connection with that, it is possible to put into the same case different sets of wheels to obtain predetermined total gear ratios in a big way. An optimization procedure is very useful for a choice of the set of gear wheels. The total mass of gear wheels is assumed as an objective function. Equality and inequality restriction conditions are determined with respect to the standards recommendations and the literature. The general formulation of the problem is presented for the considered engineering example. The numerical calculations are carried out for the specific data.

14

Experimental investigations of metal high-pressure "2-delta" gasket

Krasiński M., Trojnacki A.

Archive of Mechanical Engineering

|

2010

|

Vol. LVII, nr 4

355-381

EN

The paper deals with experimental investigations of a set of metal "2-delta" gaskets of different depth. The gaskets were examined under assembly conditions, i.e. placed in their seats and loaded with the compressive assembly force with no operating pressure applied to the closure. The electric resistance wire strain gauges were used to measure the circumferential and axial strains at the inner cylindrical surface of the gaskets. The plastic deformations of the contact surface of the seats were measured after disassembly of the closures. The material tests were carried out to determine real mechanical properties of materials applied for the gaskets and the seats. The results of experiment were compared with the analytical approach. The plastic deformations were taken into account in the analytical solution of the contact region between the gasket and the seats. The results of experiment and analytical approach were verified by FEM calculations, which take into account linear hardening of the material, friction and contact effects.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań doświadczalnych metalowych wysokociśnieniowych uszczelek typu "2-delta" o różnej grubości. Badania przeprowadzono w warunkach montażowych pod obciążeniem montażową siłą ściskającą, bez obciążenia połączeń ciśnieniem roboczym. Na wewnętrznej, cylindrycznej powierzchni uszczelek mierzono odkształcenia obwodowe i osiowe przy użyciu elektrycznych tensometrów oporowych. Po odciążeniu zmierzono szerokość strefy kontaktu plastycznie odkształconych gniazd. Zostały również wykonane badania materiałowe uszczelek oraz gniazd w celu określenia ich rzeczywistych własności wytrzymałościowych. Wyniki pomiarów porównano z obliczeniami analitycznymi, otrzymanymi w oparciu o uproszczony powłokowy model uszczelki i model grubościenny. W analitycznym opisie strefy kontaktu uszczelki z gniazdem zostały wzięte pod uwagę plastyczne odkształcenia gniazda. Dodatkowo została wykonana numeryczna weryfikacja pomiarów i obliczeń analitycznych za pomocą obliczeń MES, w których uwzględniono nieliniowe własności materiałów połączenia oraz tarcie na powierzchni kontaktu.

15

Model obliczeniowy metalowej wysokociśnieniowej uszczelki typu "2-delta"

Krasiński M., Trojnacki A.

Czasopismo Techniczne. Mechanika

|

2009

|

R. 106, z. 3-M

31-58

PL

Połączenia z metalową uszczelką typu "2-delta" są używane w wysokociśnieniowych urządzeniach do mocowania dodatkowego osprzętu o niewielkich wymiarach. Szczelność złącza zapewnia nacisk pomiędzy utwardzoną uszczelką a odkształconą plastycznie powierzchnią krawędzi gniazda. W niniejszym artykule przedstawiono i przeanalizowano dwa modele obliczeniowe połączenia z zastosowaniem metalowej uszczelki typu "2-delta". W pierwszym przypadku uszczelkę zamodelowano grubościennym elementem pierścieniowym, obciążonym ciśnieniem wewnętrznym i siłami ściskającymi. Drugi model nawiązuje do osiowo-symetrycznej powłoki walcowej, podpartej obwodowo na wewnętrznej krawędzi gniazda połączenia. Przeprowadzono analizę wytrzymałościową uszczelki, w wyniku której otrzymano rozkłady przemieszczenia, naprężeń i wytężenia na jej długości. W opisie strefy kontaktu uszczelki z gniazdem zostały uwzględnione plastyczne odkształcenia gniazda. Rozwiązanie analityczne otrzymano wykorzystując teorię linii poślizgu i metodę charakterystyk. Wyniki obliczeń zamieszczono dla wybranej, technicznie uzasadnionej geometrii połączenia oraz ustalonego ciśnienia i porównano z numerycznymi obliczeniami MES, w których uwzględniono nieliniowe własności materiałów złącza oraz tarcie na powierzchni styku. W artykule dokonano oceny przydatności uproszczonych modeli obliczeniowych uszczelki, które mogą mieć zastosowanie w inżynierskich obliczeniach połączeń.

EN

The closures with metal "2-delta" gaskets are used in high-pressure equipment to fix additional accessories as they are better adopted to small rather than to large openings. The leak tightness of the closure is ensured by means of the compression between the hardened gasket and deformed edge of the seat caused by the assembly force. Two simplified computational models of the gasket are presented in the paper. Thick-walled ring and axi-symmetric shell locally supported at the internal edge of the seat are adopted as the gasket models. The stress-strain analysis is carried out to determine the distributions of deflection, stress and strength along the gasket. The plastic deformations are taken into account in the investigations of the contact region between the gasket and the seat. The analytical solution is obtained on the basis of the shear line pattern and steady plastic flow theory. The results of the analytical approach are compared with the numerical results of the FEM calculations, which take into account the linear hardening of the material, friction and contact effects. Actually, no procedures exist which can be applied in design projects of the closures with "2-delta" gaskets. In each individual case of technical application a set of complex and time-consuming calculations must be carried out. The investigations are carried out to verify the proposed simplified models which can be used in engineering calculations.

16

Numeryczna analiza szczelności metalowej wysokociśnieniowej uszczelki typu "2-delta"

Krasiński M., Trojnacki A.

Acta Mechanica et Automatica

|

2009

|

Vol. 3, no. 1

71-77

PL

W pracy przedstawiono numeryczną analizę szczelności wysokociśnieniowego połączenia z metalową uszczelką typu „2-delta”. Za kryterium szczelności przyjęto z jednej strony wielkość nacisków powierzchniowych, a z drugiej efektywną szerokość strefy kontaktu na uszczelnianej powierzchni. Przeprowadzono weryfikację pewnych praktycznych zaleceń, wykorzystywanych przy projektowaniu i eksploatacji wysokociśnieniowych połączeń z uszczelką typu „2-delta”. Dokonano oceny przydatności zaproponowanego uproszczonego analitycznego modelu kontaktu uszczelki z gniazdem, który może mieć zastosowanie w inżynierskich obliczeniach tego typu połączeń.

EN

The paper deals with the numerical analysis of leak tightness of the closure with metal high-pressure “2-delta” gasket. The compression at the contact surface between the hardened gasket and deformed edge of the seat and the width of this surface are adopted as the criteria of leak tightness. Certain practical procedures applied in projects and operation of high-pressure closures with “2-delta” gaskets are verified. The FEM results are compared with the results of the analytical approach based on the simplified computational model of the contact, which can be used in engineering calculations of the gaskets.

17

Model obliczeniowy metalowej wysokociśnieniowej uszczelki typu "B"

Ryś J., Szybiński B., Trojnacki A.

Czasopismo Techniczne. Mechanika

|

2006

|

R. 103, z. 11-M

63-87

PL

Rozłączne zamknięcia z uszczelkami typu "B" są znane od dawna. Pierwsze zastosowania w konstrukcji aparatury wysokociśnieniowej zanotowano ponad 70 lat temu. Należy jednak zwrócić uwagę, że w odróżnieniu od innych typowych połączeń (np. kołnierzowo-śrubowych), w literaturze można znaleźć stosunkowo niewiele teoretycznych i doświadczalnych opracowań na temat połączeń z uszczelką typu .B"- Brak również sformalizowanych procedur doboru takich uszczelek. Wobec tego geometryczne i fizyczne parametry połączenia w konkretnym zastosowaniu przyjmuje się raczej intuicyjnie niż na podstawie odpowiednich zaleceń, wynikających z obliczeń wytrzymałościowych. W niniejszym artykule przedstawiono i przeanalizowano kilka modeli obliczeniowych metalowej uszczelki typu "B", przeznaczonej do pracy w wysokociśnieniowych zbiornikach i rurociągach. Do obliczeń uszczelka została zamodelowana osiowo-symetryczną powłoką walcową, podpartą lokalnie na wewnętrznej cylindrycznej powierzchni gniazda połączenia. Po rozwiązaniu klasycznych równań różniczkowych, opisujących zachowanie się uszczelki pod obciążeniem, otrzymano rozkłady ugięć, sił i momentów wewnętrznych wzdłuż szerokości uszczelki. Na ich podstawie sporządzono rozkłady naprężeń i wytężenia materiału uszczelki na jej szerokości. Wyniki obliczeń zamieszczono dla wybranej, technicznie uzasadnionej geometrii połączenia oraz ustalonego ciśnienia i porównano z numerycznym podejściem z zastosowaniem MES. Praca jest kontynuacją wykonanej wcześniej przybliżonej analizy analogicznego uszczelnienia. Celem pracy jest wybór prostego i dobrze zweryfikowanego modelu obliczeniowego, który mógłby zostać zastosowany do opracowania stosownych przepisów i procedur doboru cech konstrukcyjnych uszczelek typu "B".

EN

The wave-ring gasket is a certain type of self-sealing gaskets in moderate use for very high pressure chemical equipment. Pressure is exerted on the entire inner surface, forcing a seal on the two outer radii of the working surface. The gasket is manufactured slightly oversized, so that an interference fit is obtained in the seat. The gasket is usually made of soft steel while the seat is hardened. No external force need be brought to bear on the closure for the purpose of effecting the seal. Temporary closures with wave-ring gaskets were developed several years ago. Nevertheless, no procedures exist which can be applied in design projects of the gaskets. Actually, dimensions of wave-ring gaskets, their material and the initial interference vary quite widely and depend in general on the applied pressure, although the joints function properly. In each individual case of technical application a set of expensive and time-consuming calculations must be carried out. The paper deals with the stress-strain analysis of the wave-ring gasket. Several analytical computational models of the closure are presented in the paper. The investigations are carried out in order to select a simply one but sufficiently precise, which could be applied in engineering calculations. The results of the analytical approach are compared with the results of the FEM calculations, which take into account the linear hardening of the material, friction and contact effects.

18

Analiza połączenia wału z zębnikiem o średnicy tocznej porównywalnej ze średnicą osadzenia

Ryś J., Sanecki H., Trojnacki A.

Czasopismo Techniczne. Mechanika

|

2003

|

R. 100, z. 6-M

177--197

EN

The design procedure of gear wheel - shaft direct frictional joints is presented in the paper. Small difference between the operating pitch diameter of the gear wheel and the mounting diameter of the frictional joints is the key feature of the connection. Such a situation may occur in the case, when the number of teeth gear is low as well as its diametral pitch, and the gear is mounted on the standard output shaft of the electric motor, like in small, high - powered modern geared motors. The faying surface of the frictional joint cannot be placed inside the bottom land of the gear and the engineering design is limited to the special type of solutions. The strength analysis is based on the relation between the torque and statistic load intensity of the gear transmission. Several geometrical, strength and engineering dimensionless parameters are introduced to simplify the calculations. The procedure requires initial selection of the permissible range of the parameters. Stress-strain verifying analysis with respect to combined stress (bending and torsion), proper load - carrying capacity of the frictional joint and fatigue strength of the shaft lead to the appropriate relations between the statistic load intensity and the fundamental dimension of the joint. The final correct engineering solution may be then suggested. The approach is illustrated by a numerical example. The proposed procedure can be applied in design projects of reducers and geared motors of the new generation, in particular manufactured in various series of types.

19

Zastosowanie psychologii poznawczej i mechaniki ruchu mięśni w szkoleniu spawaczy (artykuł dyskusyjny)

Jastrzębski R., Godniak M., Skakuj T., Stencel A., Trojnacki A.

Dozór Techniczny

|

2000

|

z. 5

103--106