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金屬纏繞墊片的擰緊力矩確定方法

    金屬纏繞墊片的結構形式以一種典型的金屬纏繞墊片結構為例,分析其擰緊力矩的設計方法。其結構形式如圖1所示。溉傳感器法蘭圖I金屬纏繞墊片結構示意該結構用于箱內傳感器與箱體之問的密封,主要構件包括金屬纏繞墊片、傳感器法蘭以及安裝法蘭。通過擰緊螺栓由安裝法蘭和傳感器法蘭將壓緊力傳遞至金屬纏繞墊片上,以實現密封的目的。金屬纏繞墊片材料通常采用變形鋁及其鋁合金,例如1035號鋁,它具有強度低、塑性高、耐蝕性高等特點。
    首先介紹目前工業上常使用的基于試驗的擰緊力矩設計方法,其實施步驟如下:
    1)測量并記錄鋁金屬纏繞墊片的尺寸;
    2)在0.5-10.0Nm范圍,以0.5 Nm為步長施加擰緊力矩,要求通過螺栓對稱地施加力矩;
    3)密封箱內充0.4 MPa壓力的氣體;
    4)用皂泡法和浸液法進行氣密性檢查,記錄3 min內的氣泡數量;
    5)按照安裝的逆過程從箱體上拆除傳感器,取出鋁金屬纏繞墊片,測量并記錄其尺寸;
    6)為排除由金屬纏繞墊片以外的因素造成的偶然性試驗現象,需要重復上述試驗步驟2次。
    金屬纏繞墊片在擰緊力矩下發生塑性變形,不允許重復使用,因此重復試驗時需更換新的鋁金屬纏繞墊片。
    試驗結果表明:2.0 Nm為該密封結構的擰緊力矩臨界值。
    該方法可靠性高,但由于不能直接觀察金屬纏繞墊片的變形量,且須通過氣密性檢查來驗證金屬纏繞墊片的密封效果,需要較多的試驗次數,所以試驗時問較長、成本較高。
    考慮到基于試驗的擰緊力矩設計方法存在的不足,本文采用計算機仿真方法,即通過直接分析金屬纏繞墊片的變形量來確定擰緊力矩臨界值和設計值。www.yourbeautystop.com

 

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