Крепление трубопровода к стене хомутами расстояние: Расстояние между средствами крепления стальных трубопроводов
Расстояние между средствами крепления стальных трубопроводов
Расстояние между средствами крепления стальных трубопроводов
Расстояние между средствами крепления стальных трубопроводов на горизонтальных участках необходимо принимать в соответствии с размерами, указанными в данной таблице, если нет других указаний в рабочей документации.
| Диаметр условного прохода трубы, мм | Наибольшее расстояние, м, между средствами крепления трубопроводов | |
| неизолированных | изолированных | |
| 15 | 2,5 | 1,5 |
| 20 | 3 | 2 |
| 3,5 | 2 | |
| 32 | 4 | 2,5 |
| 40 | 4,5 | 3 |
| 50 | 5 | 3 |
| 70,80 | 6 | 4 |
| 100 | 6 | 4,5 |
| 125 | 7 | 5 |
| 150 | 8 | 6 |
- Средства крепления стояков из стальных труб в жилых и общественных зданиях при высоте этажа до 3 м не устанавливаются, а при высоте этажа более 3 м средства крепления устанавливаются на половине высоты этажа.
- Средства крепления стояков в производственных зданиях следует устанавливать через 3 м.
- Расстояния между средствами крепления чугунных канализационных труб при их горизонтальной прокладке следует принимать не более 2 м, а для стояков — одно крепление на этаж, но не более 3 м между средствами крепления.
- Подводки к отопительным приборам при длине более 1500 мм должны иметь крепление.
Материалы приведены из Актуализированной редакции СНиП 3.05.01-85, Таблица 2.
Расстояние между креплениями труб: полипропиленовые, канализационные, стальные
Трубопровод фиксируют к различным поверхностям (пол, стена, потолок) посредством специальных креплений. Они представляют собой хомуты, которые обхватывает трубу по диаметру. Отличительной чертой этого приспособления считается его надежное прикрепление к стене. В дополнение к нему необходимы болты с гайками.
Хомуты для крепления труб
Виды креплений
Крепления имеют несколько разновидностей:
- обжимные;
- предохранительные;
- направляющие;
- опорные.
Они нужны для полного присоединения крепления к трубопроводу в разных местах.
Хомут изготавливается из стали или пластика. Существуют крепления, имеющие резиновый уплотнитель. Приспособление может подвергаться демонтажу, если это предусматривается его конструкцией. Такой хомут называют разъемным.
Важные моменты
Есть несколько важных рекомендаций, следование которым позволит избежать ошибок:
- Отклонение труб, находящиеся в вертикальном положении, не должно превышать 2 мм (на 1 м длины).
- Хомут нельзя размещать на участке, где трубопроводы присоединяются друг к другу.
- При заделке креплений категорически запрещается использовать пробки из дерева и сварку.
- Трубы стояки в производственных зданиях крепятся через каждые 3 м (по СНиПу). СНиП – это совокупность нормативных актов, посвященных строительству.
- Трубы стояки в жилых строениях фиксируют если высота одного этажа свыше 3 м. Это касается трубопроводов из стали.
- Канализационные трубы из пластика следует укреплять, не забывая при этом про уклон.
Перед тем, как окончательно устанавливать хомуты, необходимо провести расчет соединений с патрубками, исключением являются мягкие виды фиксации. Для соединений раструбного характера применяют резиновые кольца. Патрубки компенсационного вида используют лишь один раз.
Таблица установленных параметров
Крепление труб из полипропилена
Промежуток между креплениями полипропиленовых труб рассчитывается во время проектирования. Данный шаг вкупе с жесткой фиксацией обеспечивает более длительную эксплуатацию. В этой ситуации как нельзя кстати будут крепления, в конструкции которых имеется резиновая прокладка.
Крепление труб из полипропилена
Расстояние между креплениями полипропиленовых труб по СНИП напрямую зависит от:
- температурного режима перегоняемой субстанции;
- содержания в стенке трубы алюминия или стекловолокна;
- коэффициента линейного расширения в полипропиленовом трубопроводе;
- толщины, диаметра и материала изготовления трубы;
- дополнительных нагрузок.
Игнорирование этих факторов отрицательно повлияет на срок эксплуатации и пропускную способность трубопровода. При слишком большом расстоянии между креплениями возникнет защемление опор и прогибание полипропиленовых труб, что приведет к разрушению всей системы.
Самостоятельно подсчитать расстояние между хомутами для труб из ПВХ довольно сложно. Для облегчения этой задачи производители стройматериалов прикладывают к своей продукции (полипропиленовым трубам) инструкцию по использованию, которая содержит пояснительную таблицу (расчет в зависимости от диаметра трубы и температурного режима прогоняемой жидкости). Пример на фото.
Если фирма надежная, то технический каталог присутствует в публичном доступе. При отсутствии сведений о расстоянии между креплениями профессионалы советуют делать между хомутами небольшие промежутки.
Данный способ имеет два недостатка:
- Монтаж полипропиленовых труб займет больше времени, чем предусматривалось ранее.
- Придется приобрести некоторое количество дополнительных хомутов.
Крепление канализационных труб
Проектирование трубопровода для канализации проводиться с учетом соответствующих нормативных документов (СНиП). Будут необходимы крепления, без них канализационная система не станет нормально функционировать, так как пропадет ее соосность. В данном случае используется не только хомут, но и пластиковая клипса.
В первом случае материал, из которого изготовлена труба не имеет значения (железо или ПВХ). Во втором кроме самой клипсы понадобится дюбель. Если канализационный трубопровод имеет в составе ПВХ, то его диаметр не будет большим. Причина этого в том, что пластик не предназначен для слишком большой нагрузки. Размер клипсы варьируется в промежутке 16-50 мм. Она не применяется для крепления трубы на пол.
Крепление канализационных труб
Стальные или железные канализационные трубы не меняются под воздействием высокой температуры, чего не скажешь о тех, что изготовлены из ПВХ. Подобный процесс компенсируют хомутом. При этом используют как жесткий, так и плавающий способ.
Расстояние между креплениями канализационных труб ПВХ определяется планом системы канализации. Крепеж проводят, применяя минимальный промежуток. Частота составляет 40 см при диаметре, равном 50 мм. Дальнейшие показатели увеличиваются пропорционально, например, если диаметр 100 мм, то расстояние от одного крепления до другого 80 см.
Отметка труб
Точно также осуществляется монтаж трубопровода на потолок, обычно его проводят в подвале. Крепления в виде хомутов использовать на изгибах запрещено, должно быть расстояние в 1,5 дм. Фиксировать стыковку фитинга и трубы обязательно.
Крепление трубопровода из стали
Расстояние между креплениями стальных труб по СНиП зависят от диаметра. Если условный проход достигает не более 20 мм, то промежуток между хомутами не должен превышать 2,5 м. При диаметре до 32мм – 3м.
Для отверстия, радиус которого 40мм, понадобиться расстояние, равное 4 м. При открытом прокладывании стального трубопровода мастеру пригодятся хомуты и скобки. Использование сварки (газовой или электрической) категорически запрещено. Не считаются эксплуатационными стальные трубопроводы, проложенные бестраншейным способом.
На качество выполненных работ влияют выбранные материалы и точное следование разработанному плану трубопровода. При необходимости можно посоветоваться с профессионалами. Их рекомендации помогут подобрать крепления, подходящие трубам, и произвести их грамотную установку. Не следует пренебрегать опытом специалистов.
Крепление стальной трубы к стене, монтаж трубопровода из стальных труб
При устройстве любого трубопровода важно правильно его закрепить. От качества этой операции прямо зависит надежность любой будущей системы. При креплении стальных труб к стене нужно следовать правилам выполнения этой работы, выбирать качественные крепления, предварительно все рассчитать схему конструкции. Это позволит создать надежную систему коммуникаций, которая прослужит долго.
Виды крепежей
Стальные трубы крепят к стене, с помощью нескольких видов креплений:
- Специальных скоб.
- Кронштейнов.
- Хомутов необходимой конфигурации.
Все элементы подбирают обязательно с учетом наружного диаметра устанавливаемой системы, требованиям к внешнему виду магистрали, и возможно, частоты монтажа и демонтажа соединений, стыковки фланцев и всей конструкции.
Без надежных креплений нельзя проложить трубопровод. Сначала нужно выбрать подходящий для ваших условий элемент, и правильно выполнить сборку системы.
Металлические хомуты
Конструкция одинакова у крупных и самых маленьких хомутов, в комплекте есть:
| Полукольца | Позволяют надежно зажать трубу. Два полукольца соединяются вместе болтами, они позволяют регулировать усилие сжатия. |
| Резиновые прокладки | Одевают на полукольца, служат, чтобы хомут плотно обжал трубу, снижают вибрацию, возникающую при перекачке жидкости. |
| Шпилька крепления | Приварена к полукольцу, на ней резьбы диаметром 8-10 мм, служит для монтажа трубопроводов. Длина может быть разной 80-180 мм. Приобретая хомуты нужно рассчитать требуемую длину этого элемента с учетом конструкции трубопровода. |
Плюс этих изделий в длительном сроке службы и надежности, минус – неудобно скрыть с глаз внутри помещений.
Металлический хомут[adinserter block=»9″][adinserter block=»20″]
Клипсы
Такие элементы знают множество людей, с их помощью монтируют в основном тонкие трубопроводы, отличаются тем что:
- При производстве используют полистирол – надежный и прочный материал, служащий долго, успешно противостоит внешним воздействиям.
- Изделия могут быть одинарными и двойными, конструкция ускоряет прокладку системы.
- Можно собрать требуемую конструкцию из нескольких элементов для прокладки разных веток (к примеру, трубопроводов с холодной и горячей водой) благодаря пазам на изделиях.
- Специальные клипсы способны удерживать трубы диаметром 15-50 мм.
- Устанавливают с помощью саморезов или дюбелей, что упрощает монтаж.
Зажимы для труб
Похожи на клипсы, у этих изделий есть свои особенности:
- Основное отличие – закрытый крепежный элемент, с его помощью вы фиксируете трубу, а не просто ее защелкиваете. Это увеличивает надежность, что важно на системах, расположенных вертикально.
- Производят 2 вида изделий, в первой саморез удерживает зажим удерживающий трубопровод и фиксирует крепление в стене. Во втором варианте защелкивающаяся часть отделена от самореза и, для демонтажа установленных стальных труб не требуется выкручивать винты.
- Существуют изделия, в которых дюбеля покупаются отдельно, они привлекают своей дешевизной.
Они дают возможность надежно фиксировать проложенный трубопровод.
Скобы
Изготавливают из оцинкованной стали, благодаря этому получаются долговечные изделия. Их применяют в тех местах, где важен срок службы и надежность. Обратите внимание на толщину скобы, толстый металл способен выдержать большие нагрузки:
- Классическая конструкция – выгнутая скоба с двумя лапками, с двух ее сторон сделаны проушины для установки на место. Самое важное – выбрать подходящий диаметр изделий.
- Второй вариант – скоба в виде Р-образного изделия, в нем 2 планки соединяются вместе и имеют одно отверстие для установки изделий. Они хорошо подходят для монтируемых водопроводов, гофр и так далее. Могут зажимать трубы диаметром 10-120 мм.
- Скобы с одной лапкой используются при незначительных нагрузках.
Изделия могут использоваться вместе с резиновой прокладкой для надежной фиксации и снижения возможных вибраций.
Выбор крепления трубопроводов
[adinserter block=»10″][adinserter block=»21″]
Проще и дешевле всего закрепить трубы неразборными скобами. Хомуты с установленной в них резиновой прокладкой будут стоить немного дороже, но их удобно ставить и в будущем можно демонтировать требуемую часть трубопровода, к примеру, для замены стальных труб, а после этого заново собрать систему. Кронштейны используют нечасто, в основном при устройстве сложных трубопроводов.
Укладывая стальные конструкции, не забывайте, что когда они наполнены водой, то весят много. Поэтому нужно выбирать приспособления, которые смогут выдержать общую массу магистрали. Важно правильно подобрать элемент, жестко соединяющий его со стеной, это может быть анкер или дюбель. Нужно учитывать общий вес системы и жидкости, перемещающейся по ней, и после этого разделить эту массу на число точек крепления. В результате вы получите вес, воздействующий на один анкер (дюбель).
Хомуты разного размераНужно принимать в расчет несущие качества материала стен. При монтаже трубопровода из стальных труб на стены из бетона, с надежностью проблем не возникнет. При креплении конструкции на стены сложенные из древесины, газоблока и подобных материалов, с низким усилием на срез или отрыв, придется покупать более мощные крепления. На таком материале желательно делать больше точек крепления системы для надежного крепления.
Советы по монтажу стальных труб
Установку трубопровода проводят, выполняя несколько обязательных правил:
- Вертикальную установку прокладываемой линии выполняют, используя больше крепежных элементов, по сравнению с установкой в горизонтальном положении.
- При монтаже стальных труб небольшой толщины нужно делать больше точек фиксации, чем при установке больших изделий.
- На изгибе в нижней части закрепленной вертикально трубы, на участке где она переходит в горизонтальную, нужно закрепить дополнительный хомут. Недопустимо чтобы деформирующая нагрузка от вертикальной ветки системы, напрямую передавалась «лежаку».
- При установке стояка не превышающей 3м, крепления можно не ставить. Если система получиться длиннее 3 м, то по центру этажа нужно установить крепление.
- Трубы, идущие к отопительным приборам, нужно проводить, устанавливая крепежные элементы через 1,5м.
Выбрать подходящий шаг между отдельными креплениями на горизонтальных участках позволит простая таблица:
Сечение мм | Максимальное расстояние между опорами стальных трубопроводов в метрах | |
| Неизолированные | Изолированные | |
| 15 | 2.5 | 1.5 |
| 20 | 3 | 2 |
| 25 | 3.5 | 2 |
| 32 | 4 | 2.5 |
| 40 | 4.5 | 3 |
| 50 | 5 | 3 |
| 70.8 | 6 | 4 |
| 100 | 6 | 4.5 |
| 125 | 7 | 5 |
| 150 | 8 | 6 |
[adinserter block=»13″]
Эти данные позволят определить необходимое расстояние между отдельными крепежными элементами для труб разного диаметра.
Любые системы должны монтироваться с учетом температурного режима. При нагреве воздуха или при высокой температуре теплоносителя, металл неминуемо расширяется, от этого полностью не удастся избавиться, уложив армированные трубы. Сборка отопительной системы лучше выполнять с помощью скользящего соединения или пластиковых кронштейнов.
Требуемое пространство между точками опоры по данным СНИП
Подходящее расстояние между точками опоры трубопровода является важной характеристикой для эксплуатации системы. Точки, где установлены крепления, дают возможность равномерно распределить имеющуюся нагрузку, максимально снизить возможное напряжение. При прокладке тепломагистралей, удачно распределить температурную нагрузку.
Характеристики, приведенные в таблицах СНиП, содержат требования по допустимому свободному пространству между неподвижными опорами, с учетом предназначения системы. Эти данные обязательно есть в таблицах, которые существенно упрощают расчет системы. Не забывайте, что в таблице находятся не рекомендуемые данные, а конкретное расстояние соответствующие СНиП, на каком расстоянии, каких креплений и сколько должно быть установлено.
Данные СНИПВыбор подходящих держателей прямо зависит от особенностей монтируемой системы и уровня будущей нагрузки на используемые элементы. Свободное расположение трубопровода требуется там, где возможен эффект расширения под воздействием высокой температуры. Подходящие крепления позволяют расширяющимся элементам свободно перемещаться при нагреве, но хорошо удерживать систему на поверхности стены.
установка по СНИП, варианты крепления и звукоизоляция
Вода, стекающая с крыши во время дождя или таянья снега, способна быстро разрушить строительные конструкции. Мокрые стены, разбитая отмостка, просевший грунт и трещины на фундаменте — результат губительного действия осадков и морозов. Иногда это приводит к опасному явлению — снижению несущей способности основания здания, приводящему к необратимым последствиям.
Чтобы уменьшить деструктивное влияние воды на конструкции, предотвратить сырость в подвале, а также уберечься от дождевых потоков, льющихся с крыши, нужно приступить к монтажу системы из водосточных труб как можно быстрее. Проделать это можно как при устройстве кровли, так и после ее сооружения.
Водосток для защиты от дождяКонструкции водосточных труб
Главное назначение водосточных систем — сбор дождевой или талой воды с поверхности крыши и удаление ее посредством труб в канализацию, резервуар или другое место. Накопленную жидкость впоследствии можно использовать для хозяйственных нужд, например, для полива или мытья машины.
Водостоки, где осадки со скатов стекают на землю произвольно, называют неорганизованными. В отличие от них в организованных системах отвод воды осуществляется водосточными трубами.
СНиП допускают устраивать свободный сток:
- для односкатных крыш небольших размеров;
- в хозяйственных постройках;
- при кровельных свесах большой ширины.
Конструкции могут располагаться внутри или снаружи здания. В многоэтажных домах или строениях с плоской кровлей водоотвод организуют по трубе, проложенной в нежилых помещениях, холлах, коридорах или на лестницах. Чтобы уменьшить громкость звука от падающих капель, канал защищают шумоизоляцией. Водосток подключают к городской ливневой канализации, откуда вода поступает в ближайший водоем.
Внешние системы устраивают в зданиях высотой до 3 этажей. Установку желобов, водосборных воронок и водосточных труб производят за пределами сооружений. Конструкции, закрепленные к наружным стенам, просто обслуживать и ремонтировать.
Виды водостоков[adinserter block=»9″][adinserter block=»20″]
Жидкость из внешних водостоков поступает в бетонные канавки или желоба по периметру зданий. Их закрывают защитными решетками, которые могут играть также декоративную роль.
Санитарные нормы и правила запрещают сбрасывать дождевую воду в бытовую канализацию. Если рядом с участком проложена центральная ливневка, можно подключиться к ней.
Виды водосточных систем
Человек всегда стремился защитить свое жилище от дождевой воды. Сначала это были желоба из выдолбленных стволов деревьев. С развитием ремесел водостоки приобрели декоративные черты. Часто их сооружали из керамики или мрамора. Позднее стали обшивать листами меди, свинца, железа, покрывать дегтем, краской.
Сейчас водосточные системы производят из коррозионно-устойчивых материалов:
- оцинкованной стали;
- полимеров;
- металла с пластиковым покрытием;
- алюминия;
- чугуна;
- меди;
- сплавов цинка и титана.
Домашние умельцы своими руками изготавливают водостоки из листовой оцинковки, канализационных ПВХ-труб, деревянных досок и даже пластиковых бутылок.
Водосток из металла с покрытиемМеталлические конструкции механически прочны и долговечны, не боятся перепадов температур, ультрафиолета. При невысоких требованиях к внешней привлекательности используют оцинкованные водостоки. Чугунные воронки и трубы применяют для сбора воды на плоских кровлях и в многоэтажном строительстве.
Металл с пластиковым покрытием выглядит декоративно. Водосточные системы создают с кровлей единую завершенную композицию, что является важным аспектом при строительстве частных домов или общественных зданий.
Трубы покрывают устойчивыми к истиранию и коррозии полимерами — ПВХ, полиэстером, полиуретаном, пластизолем. Материалы представлены широкой гаммой цветов: от традиционных серого, коричневого или белого до необычных ярких оттенков синего или зеленого. Сочетаются со стенами из кирпича, камня, с отделкой сайдингом. Можно подобрать конструкцию, подчеркивающую дизайн любой кровли.
Водосточные трубы из алюминия, меди или цинк-титана относят к классу Премиум — это самые дорогие металлические конструкции. Их отличают высокая коррозионная стойкость, долговечность и декоративность. Хорошо сочетаются с элитными кровлями из сланцевой черепицы или медных листов.
Медный водосток премиум-класса[adinserter block=»10″][adinserter block=»21″]
Пластиковые водостоки сочетают высокую устойчивость к влаге, легкость и доступную цену. Их изготавливают из поливинилхлорида с добавками, увеличивающими стойкость к УФ-излучению и механическому воздействию. Срок службы достигает 15 лет, гарантия отдельных производителей — до 25 лет. Используют совместно с кровлями из ондулина или гибкой черепицы, хотя возможны и другие варианты.
Полимерные трубы создают меньше шума, чем металлические. Они менее прочные, чем металлические. На морозе становятся хрупкими. При колебаниях температуры способны значительно изменять линейные размеры, поэтому при монтаже применяют компенсаторы.
Система из полимерных материаловПрофили могут иметь круглую, прямоугольную или квадратную форму. Строгих норм для подбора сечений и размеров не существует.
Элементы водосточных систем
Конструкция для сборки водостока комплектуется:
- желобами — открытыми лотками для сбора воды с поверхности скатов, установленными наклонно;
- водоприемными воронками — элементами конусообразной формы для приема осадков из наклонного желоба и отвода в вертикальный стояк;
- соединителями желобов — деталями для стыкования лотков с уплотнительными прокладками или компенсаторами линейных деформаций;
- поворотными углами — изделиями для соединения лотков при повороте на 90°-165° прямо
Хомут под растяжки для дымохода: Правила крепления к трубе
Автор znatok На чтение 8 мин. Просмотров 1.6k. Опубликовано Обновлено
Хомут под растяжки для дымохода, а так же обжимной крепеж трубы, считается важным компонентом и обязательной частью в установке котла, дымохода и оборудования печей, работающих на любом типе топлива. Важно знать отличия и применения этих креплений. Следующие рекомендации предназначены в качестве общего руководства, чтобы помочь в выборе элемента дымохода, необходимого для установки.
Какие проблемы решают хомуты для дымохода
Большинство проблем в отопительном оборудовании, это установка, из-за которой она не работает должным образом.
Цель хомута состоит в том, чтобы он держал трубу дымохода, а также являлся надежным креплением для сжатия между другими элементами сэндвич системы.
В этой статье расскажем о типах настенных хомутов и зависимости конструктивной необходимости установки примыкания к трубам, чтобы избежать выхода дыма из них, а также о производственных материалах.
Виды хомутов
Хомут для дымохода отличается по назначению.
Для крепления к стене
Для крепления к стене Отличается тем, что в хвостовой части у него фланец с двумя отверстиями, для прикручивания к стене.Этот зажим используется тогда, когда труба проходит близко к стене. И если, установлено большое количество труб снаружи, порыв ветра не сможет их сбить.
Рекомендуется размещать один из этих настенных хомутов, через каждые два метра, чтобы закрепить трубу на стене и сохранить устойчивость.
Хомут обжимной состоит из двух частей:
- охватывает трубу болтами
- затягивают до тех пор, пока две части не будут плотно облегать конструкцию.
Встроенный в стену
Встраиваемый в стенуДругой вид изделия, для крепления дымохода, это тот, который монтируется вглубь стены. Вместо плоского фланца с резьбовым отверстием, у него длинный фланец.
Для размещения хомута, потребуется направляющая на стене, чтобы хвост удерживался с помощью строительных материалов, штукатурки или цемента.
Используется этот тип крепежа в том случае, когда отделяют трубу, от солнечной стороны стены подальше и длинный хвост сэкономит необходимое расстояние.
Стеновой для дымохода хомут, имеет две части, которые обхватывают трубу и закрепляются винтами с резьбой, чтобы не дать ветру сбить конструкцию за пределами дома.
Для захвата между трубами
Для захвата между трубамиВстречаются и другие разновидности хомутов, которые выполняют различные функции.
Для захвата между трубами, удерживает и обеспечивает соединение вместе.
Применяется этот тип крепления в трубах из нержавеющей стали сэндвич систем.
У производителей многих марок, имеются края для использования этих хомутов, которые в сочетании с силиконовым соединением внутри, сохраняют уплотнение.
Стороной такого соединения считается:
- предотвращение запаха
- утечка дыма
- давление на выходе
Поскольку, у печи есть датчик выходного давления дыма. В трубах у которых нет зажима, могут деформироваться ударом при транспортировке, и не будут идеально подходить для системы и тогда печь подаст сигнал о сбое давления на плите.
Соединение с выходом из печи
Советы по использованию интерфейса расстояния до стены
Интерфейс Расстояние до стены используется для расчета расстояния до стены в интерфейсах турбулентного потока, доступных в COMSOL Multiphysics. Его можно комбинировать с любым другим интерфейсом, и он пригодится, когда нам нужно рассчитать расстояние до ближайшей стены или обнаружить, как часть динамической модели, когда движущийся объект ударится о стену. Сегодня мы изучим, как работает интерфейс Wall Distance и как другие интерфейсы могут извлечь выгоду из его возможностей.
Как работает интерфейс расстояния от стены
Интерфейс Wall Distance вычисляет обратное расстояние до выбранных стен. Значение будет маленьким, когда объект находится далеко от соответствующих стен, и большим, когда он ближе. Точное расстояние D до ближайшей стены можно найти, решив уравнение Эйконала:
| \ набла D | = 1
, где D = 0 на выбранных стенах и \ nabla D \ cdot n = 0 на других границах. COMSOL Multiphysics решает модифицированную версию уравнения Эйконала, в которой зависимая переменная изменяется с D на G = 1 / D и используется дополнительный параметр сглаживания \ sigma_w.4
с G = G_0 = 2 / l_ {ref} на выбранных стенках и однородными условиями Неймана на других границах. Здесь l_ {ref} — параметр, который зависит от геометрической формы и рассчитывается автоматически. При необходимости этот параметр также можно определить вручную.
Результирующее расстояние до стены, D_w = 1 / G-1 / G_0, и направление на ближайшую стену доступны в COMSOL Multiphysics в качестве предварительно определенных переменных.
После того, как мы добавим в модель интерфейс Wall Distance , нам просто нужно добавить граничное условие стены и выбрать стены, от которых мы хотим рассчитать расстояние.Ниже вы можете увидеть пример, в котором нас интересует расстояние до нижней и правой стенок прямоугольника:
Выбор границы интерфейса
Затем мы наносим на график обратное расстояние до стены, G, и расстояние до стены, D_w, и направление к ближайшей стене:
Обратное расстояние до стены (верхний рисунок) и расстояние от стены со стрелками, показывающими направление к ближайшей стене (нижний рисунок).
Эффект параметра сглаживания, \ sigma_w, можно увидеть, построив расстояние от верхней стены до двух других стен:
Расстояние до верхней стенки для разных значений параметра сглаживания \ sigma_w.
Для первой половины верхней стены ( x между 0 и 1) расстояние до ближайшей стены постоянно, в то время как оно линейно уменьшается для x между 1 и 2. Решая модель для различных значений \ sigma_w, мы можем видеть, как для меньших значений \ sigma_w точно вычисляется расстояние до стены.Для больших значений есть потеря точности, но более плавный переход от постоянного значения к линейному уменьшению. В зависимости от моделируемого приложения вы можете выбрать значение \ sigma_w, которое обеспечивает желаемую точность, плавность и сходимость модели.
Объединение интерфейса расстояния от стены с другим интерфейсом
Теперь мы готовы объединить интерфейс Wall Distance с другим интерфейсом. Рассмотрим проточный канал, содержащий твердый объект, подверженный действию давления и вязкого напряжения из-за потока жидкости и пружины, толкающей его вниз.Если сумма сил, действующих на объект, равна нулю, он останется неподвижным. Если сила пружины больше, чем давление жидкости и вязкое напряжение, то объект переместится вниз и либо достигнет нового положения равновесия, либо закроет канал.
Схема модели.
Нагрузка текучей среды на объект включается с помощью граничного условия интерфейса текучая среда-твердое тело, которое поставляется с интерфейсом «Взаимодействие текучей среды-структура» , которое решает как область текучей среды, так и деформируемое твердое тело, а также их взаимодействие на границах.Чтобы уменьшить общий размер модели, мы можем построить двухмерную осесимметричную модель и представить пружину граничной нагрузкой в зависимости от положения объекта.
Сетка внутри жидкой области может свободно перемещаться и деформироваться, чтобы приспособиться к движению объекта. Геометрическое изменение области жидкости автоматически учитывается в COMSOL Multiphysics. В этом подходе нас не интересуют контактные силы между объектом и стенками канала, поскольку мы только исследуем, насколько легко соединить различные интерфейсы и создать собственные функции.Затем мы закроем канал, увеличив вязкость в областях, где объект находится близко к стенкам канала. Это остановит поток и движение объекта.
Как тогда мы можем увеличить вязкость исключительно в областях, где объект находится близко к стенкам канала? Конечно, вы можете использовать пользовательские функции. Но в этом случае вы должны знать, где и когда объект достигнет стены, и найти плавные функции, представляющие эту область. Для этого мы будем использовать интерфейс Wall Distance , который может определять площадь и запускать изменения в настройках материала для увеличения вязкости.Это позволит объекту двигаться в любом направлении, но увеличит вязкость жидкости, когда он может в любой момент удариться о любую из стен.
Интерфейс расстояния от стены
Мы добавим два экземпляра интерфейса: один на границах объекта (с зависимой переменной G2) и другой на стенках канала (с зависимой переменной G3). Обнаружение выполняется с помощью функции, которая зависит от суммы обеих переменных (G2 + G3).
Как мы видим на скриншотах ниже (все в одном цветовом диапазоне), сумма G2 и G3 будет выше, если объект находится близко к стене канала.Максимальное значение для каждого расстояния от стены составляет 2667 л / м (левая и средняя колонка). Глядя на сумму (правый столбец), максимум зависит от положения объекта. Чтобы позволить увеличению вязкости жидкости «остановить» поток и контролировать деформацию сетки, мы устанавливаем условие, что если канал открыт, максимум составляет около 4000 л / м, а если он закрыт, максимум равен более 5000 л / м.
Взаимное расстояние до стен G2 (левый столбец), G3 (средний столбец) и сумма G2 + G3 (правый столбец) в открытом (верхняя строка) и закрытом (нижняя строка) состояниях.
Вязкость
Вязкость теперь увеличивается в областях, где максимальное значение превышает 5 000 л / м. Для улучшения сходимости изменение вязкости происходит за счет плавной функции линейного изменения. Итак, у нас есть два параметра: один для наклона функции, а другой для сглаживания функции.
Эта функция добавляется к вязкости жидкости:
Управление динамической вязкостью для плавного увеличения вязкости за счет расстояния до стенок.Уравнения вводятся непосредственно в поле редактирования интерфейса.
Вы можете просмотреть результаты на анимации ниже. Вязкость воды составляет примерно 1 × 10 90 · 103 -3 90 · 104 Па * с (синий цвет), в то время как области с вязкостью более 1 Па * с имеют красный цвет.
Вязкость жидкости меняется со временем и зависит от расстояния между объектом и стеной.
Результаты
Мы начинаем с нулевого давления на входе и выходе и помещаем объект в закрытое положение в начале.Функция, зависящая от времени, используется для изменения давления на входе. Мы увеличим давление на короткое время, чтобы увидеть, как объект реагирует на это давление. На следующей анимации мы можем видеть как поток в канале с движущимся объектом, так и давление на входе, которое варьируется от 0 до 2 мбар. Кроме того, вы можете увидеть результирующий массовый отток из выпускного отверстия (верхняя граница).
Обтекаемый график поля скорости с его величиной, представленной в виде цветного выражения (слева).Установленное давление на входе (синяя линия) и массовый расход на выходе (зеленая линия) показаны на правом рисунке.
Мы видим небольшую временную задержку между повышением давления и открытием канала из-за инерции пружины. Если давление слишком мало, объект не будет двигаться, и канал останется закрытым. После открытия канала и последующего снижения давления канал закрывается, и сток возвращается к нулю.
Заключение и следующие шаги
Мы начали с настроек интерфейса Wall Distance и добавили граничное условие стены для выбора интересующих стен.Как мы видели в примере, интерфейс Wall Distance можно комбинировать с любым другим интерфейсом. Мы использовали его для обнаружения областей, где движущийся объект приближается к стенам.
Если вы хотите узнать больше о моделировании с помощью интерфейса Wall Distance , не стесняйтесь обращаться к нам.
8 способов сделать стыковые соединения, удерживающие
Любое соединение, которое стыкуется с торцевыми волокнами, будет слабым, потому что вы склеиваете древесные волокна на их пористых концах, а не вдоль их сторон.(Представьте, как вы пытаетесь склеить две соломинки для питья на концах, а не по бокам.) К счастью, вы можете укрепить сквозные соединения в тех редких случаях, когда они необходимы, например, при соединении двух частей карниза на кронштейне. длинная стена или максимально использовать детали, которые слишком короткие для вашего проекта, но слишком длинные, чтобы их выбросить.
Если говорить об основах, вы должны либо добавить армирующие элементы, такие как пластины, дюбели или винты, либо разрезать соединение таким образом, чтобы создать механическую прочность и обнажить больше лицевых или краевых волокон для более прочного соединения, например, соединение, показанное выше , с фрезеровкой на пальце.Ознакомьтесь с этими восемью решениями, от простых до красивых.
Простые практичные ремни
Используйте простые металлические или фанерные ремни для усиления стыковых швов там, где они могут быть скрыты или где внешний вид не важен, например, на задней стороне широкой коронки, где вы не можете позволить себе отходы. Изготовление ремней нестандартного размера из 1 ⁄ 4 «фанера экономит ваши деньги и обеспечивает прочную склеиваемую поверхность.
Чтобы установить деревянную ленту, обрежьте ее настолько широко, насколько позволяет заготовка.Если вы соединяете детали с профилем на противоположной стороне, например, в литье, расположите отверстия для винтов над наиболее толстыми точками профиля — например, на вершине гребня или кривой.
Чтобы сделать соединение, приклейте одну сторону ремешка к заготовке и прикрутите ее. После высыхания клея приклейте вторую половину ремешка и прижмите узел к плоской поверхности. Для получения плотного соединения приподнимите другую заготовку примерно на 1 ⁄ 4 на 3 фута от соединяемого конца. Затем сожмите детали вместе, добавляя крепежные винты, как показано на рисунке ниже .Разложите обе части ровно и дайте клею высохнуть, прежде чем работать со стыком.
Восемь # 8×1 / 2 «шуруп с плоской головкой для дерева s плюс клей держать этот конец в конец коронка стык плотно прилегает.
Винты с отверстием в кармане
Вот еще один простой способ быстро затянуть стыковые соединения. Чтобы установить винты с отверстиями для карманов, используйте приспособление для сверления отверстий под углом, чтобы просверлить отверстие под углом в одной заготовке и в другой. Винт, вставленный в отверстие, стягивает детали вместе, как показано ниже .Заготовки должны быть не менее 1 ⁄ 2 «толщиной (используя винты 1»), и вы можете прикрепить детали 1 1 ⁄ 2 «или толще, используя 2 5 ⁄ 8 «винты. Подробнее об изготовлении столярных изделий с прорезями.
Карманные отверстия просверлены сзади лицо (верх) не видно спереди. Затем винт тянет куски вместе (внизу).
Шлицы обеспечивают внутреннюю прочность
Шлицы создают стыковочную клеевую поверхность, стойкую к изгибу.Используйте сквозные шлицы для простого соединения с видимыми шлицами. Отметьте каждое соединение на его верхней поверхности и установите пильный диск 3 ⁄ 4 «высокий? — половина длины шлицев. Сориентируйте верхние грани каждой детали относительно параллельного упора, чтобы обеспечить одинаковое положение канавок между деталями. Чтобы обеспечить устойчивость очень длинных деталей, добавьте вспомогательный упор. вырежьте на концах пропилы так, чтобы образовалась канавка шириной в одну треть толщины вашего ложа.
Затем выровняйте и распилите шлицевую заготовку, чтобы она соответствовала ширине и общей глубине канавок.Сделать шлицы можно из фанеры или цельной заготовки. Если вы выбираете цельную заготовку, как показано под , сориентируйте шлицевое зерно параллельно с зернистостью заготовки. Вставьте шлиц; затем склеиваем и зажимаем детали.
Этот сплайн измеряет треть толщина соединяемых деталей, с перпендикулярным движением зерна к длине шлица.
Для незначительной работы создайте скрытый шлиц, подобный показанному ниже , который исчезает после сборки соединения.Мы сделали это соединение, используя 1 ⁄ 4 «прямая фреза на настольном фрезере. Установите высоту фрезы чуть больше половины ширины ваших шлицев. Затем отрегулируйте упор фрезерного стола, чтобы центрировать фрезу по толщине концов заготовки.
Закруглите углы шлицев для плотно прилегает к пазу, но разрезать шлицы на 1/32 дюйма уже, чем комбинированные глубины прорезей.
Затем создайте простой шаблон, который будет направлять ваши заготовки. Из обрезков немного толще ваших заготовок вырежьте две стопорные планки.Разместите их на расстоянии, вдвое превышающем ширину вашей заготовки, за вычетом врезных вставок с обоих краев. Затем прикрепите крестовину 1 ⁄ 2 «шире, чем высота долота, для дополнительной безопасности и контроля. Закрепите соединенные стопорные блоки готового приспособления на ограничителе стола фрезерного станка так, чтобы они находились на одинаковом расстоянии от сверла, как показано ниже . Чтобы небольшие ошибки регулировки упора не создавали помехи. неровный стык, отметьте верхние грани ваших заготовок так, чтобы они были обращены к вам во время фрезерования пазов.Используя нажимную кнопку, прижмите заготовку к упору фрезера и вниз по краю правого упора к столу фрезера. Сдвиньте заготовку к левому упору, как показано ниже , и поднимите ее над битой.
Этот тестовый лом удерживается на нажимной подушке плотно прижат к ограждению маршрутизатора. Добавить высокий вспомогательный забор, чтобы долго держать заготовки от опрокидывания.
Сверло и дюбель
Дюбель, показанный под , обеспечивает еще одно невидимое соединение.Соедините соединяемые детали встык и отметьте положения дюбелей на обеих сторонах. Установите приспособление для установки дюбелей над метками и просверлите отверстия 1 ⁄ 16 «глубже, чем на половину длины дюбеля. На одной детали нанесите клей в отверстия, вставьте дюбели и закрепите ее на плоской поверхности. На другой детали приклейте концы волокон и отверстия, сожмите детали и зажимайте до тех пор, пока сухое.
Шарф со скосом
Обрезая концы под углом перед их соединением, вы обнажаете более длинное волокно для лучшего соединения.Чем острее угол, тем больше и лучше поверхность склеивания. Например, скос в 45 ° увеличивает поверхность склеивания примерно на 40 процентов и помогает скрыть линию стыка на профилированной поверхности. Чтобы подобрать углы, обрежьте один конец на одной стороне пильного диска и ответный конец на противоположной стороне, как показано на рисунке ниже . Даже если угол скоса вашего лезвия немного отличается от 45 °, детали будут совпадать.
Обрезать концы корона на противоположные стороны лезвия для плотного стыка встык.
Чтобы соединить половинки, прижмите нижнюю к плоской поверхности. Затем прижмите верхнюю часть к скосу нижней части. При необходимости выровняйте детали с помощью линейки.
Шарф со скосом
Попробуйте это соединение для еще большей поверхности склеивания. Начните с изготовления угловой направляющей 4: 1, которая более чем вдвое превышает ширину заготовки. (Направляющая, показанная на фотографиях, имеет размеры 5×20 дюймов для заготовки шириной 2 дюйма). Идентичные шипы по обеим сторонам треугольника помогают расположить ее на лицевой стороне обеих заготовок, как показано ниже .Отметьте углы на обеих заготовках и распилите их с точностью до 1 ⁄ 32 »линий на отводных сторонах.
Чтобы отметить более широкие молдинги, просто увеличьте размер этого Угловая направляющая 4: 1.
Затем вставьте прямую биту в маршрутизатор. Зажмите направляющую вместе с заготовкой на твердой поверхности, например на верстаке, так чтобы край заготовки выступал. Поместите треугольный кусок обрезка, снятый ленточной пилой, под наклонной направляющей и рядом с узким наконечником, как показано под , чтобы помочь стабилизировать основание маршрутизатора и закрепить разрез на конце.Затем обрежьте оставшиеся отходы до отмеченной линии. Переверните направляющую вверх дном и фрезеруйте вторую заготовку.
Проведите краем основания маршрутизатора вдоль направляющая угла 4: 1 для плавного приклеиваем край.
Чтобы собрать соединение, склейте скошенные края и слегка скрепите их, чтобы оба края образовали прямые линии. Затем прижмите обе детали к плоской поверхности, чтобы они не соскользнули, когда вы скрепите соединение вместе, как показано на рисунке ниже.
Угол 4: 1 увеличивает этот шарф поверхность склеивания стыка подробнее чем 450 процентов.
Базовые соединения внахлест
Привлекательные, прочные и легкие в изготовлении на столовой пиле или фрезерном столе, соединения внахлест образуют поверхности склеивания лицом к лицу. Чем больше перекрытие, тем лучше связь.
Чтобы сделать простое соединение внахлест, начните с отметки надрезов. Для одинаковых нахлестов поместите обе заготовки рядом так, чтобы концы были заподлицо, а сторона с внешним видом была на одной детали вверх, а на другой — вниз. Отметьте «X», где вы будете обрезать колени на каждой части; затем наметьте линию на обеих частях и протяните линии от граней до краев обеих частей, как показано ниже .
Используйте ширину ваших заготовок чтобы обозначить длину внахлест.
Далее устанавливаем набор дадо минимум 5 ⁄ 8 «шириной в столовой пиле и установите высоту лезвия, чтобы разрезать половину толщины ваших заготовок. Проверьте посадку соединения, используя лом, как показано ниже . Лицевые стороны тестовых обрезков должны быть заподлицо, с твердой древесиной. контакт на кругах.
Отрегулируйте высоту лезвия дадо использование пробных надрезов на ломе по толщине как заготовки.
Теперь вырежьте дадо от отмеченных линий соединения до концов, как показано на рисунке ниже . Удлинитель углового калибра помогает позиционировать каждый проход и уменьшает отрыв. (Один кусок будет наклеен внешней стороной вниз.)
Дадо начало и конец нахлестать обе детали вместе. Затем удалите материал между ними.
Затем проверьте соединение, как показано на рисунке под , и проверьте наличие зазоров между нахлестами или между верхней частью стола или пилы и одной из поверхностей.Приклейте и зажмите нахлёстки для постоянного соединения.
Это соединение внахлест создает прочное соединение граней между кусочки. Вы можете увеличить или при необходимости уменьшите перекрытие.
Плоские соединения внахлестку
Это совместное предприятие
10 хитростей, которые инженеры должны знать о крепежных изделиях — EngineerDog
Вы ожидаете, что инженер знает все о базовом предмете, таком как гайки и болты, верно? Крепежные детали — одна из тех тем, которые на первый взгляд кажутся простыми, но, оказывается, имеют гораздо большую глубину, чем вы ожидали.Ниже приведены 10 уловок по этому «основному» предмету, которые могут вас удивить!
ОБНОВЛЕНО, МАРТ 2017: Я обратил внимание на то, что есть данные тестирования, которые делают контраргумент моему первому пункту этой статьи. В интересах прозрачности и хорошего научного обсуждения я предоставил ссылки на все источники, упомянутые в конце пункта №1. Столкнувшись с противоречивыми результатами тестирования, если мы предположим, что методология и целостность всех источников безупречны, разумно сделать вывод, что ваши результаты могут отличаться. Многие факторы могут существенно повлиять на результаты испытаний, включая отклонения от производственного процесса, крепежа и зажимаемых материалов, термообработки, обработки поверхности, условий окружающей среды и диаметра болта.
1. Разъемные шайбы экспериментально доказали свою неэффективность стопорные устройства , и могут даже помочь самоотвинчиванию со временем. И все же я вижу эти штуки в использовании везде , так что дает?
Теоретически разъемные шайбы (также известные как стопорные шайбы или шайбы с винтовой пружиной) должны работать, сжимая плоско между гайкой и монтажной поверхностью, когда вы их затягиваете.В этот момент предполагается, что острые края шайбы вонзаются в гайку и монтажную поверхность, чтобы предотвратить вращение против часовой стрелки.
На практике разрезная шайба не работает на твердых поверхностях и фактически не предотвращает вращение. Проблема в том, что разрезные шайбы приводят к плохой пружине и выходу из строя только после небольшого процента (порядка 10%) от общей зажимной нагрузки болта.
Единственный случай , когда разрезная шайба может оказаться полезной, — это ее закрепление на мягких, легко деформируемых поверхностях, таких как дерево, где пружинность шайб и острые края действительно могут работать.
Доказательства против раздельных шайб начали накапливаться в 1960-х, когда джентльмен по имени Герхард Юнкер опубликовал некоторые из своих лабораторных экспериментов. Специально для он изобрел станок для проверки воздействия вибрации на резьбовые соединения. Первое, что он обнаружил, это то, что поперечные вибрационные нагрузки вызывают гораздо больший эффект разрыхления, чем осевые колебания. Хорошо знать.
Его второе открытие было сделано путем построения графика зависимости натяжения болта от циклов вибрации для создания «диаграммы затухания предварительного натяга».Когда он сравнил разрушение предварительного натяга комбинации болта и разрезной шайбы с болтом из-за одиночества, он обнаружил, что разрезная шайба вызвала более быстрое ослабление соединения, как показано ниже. *
Не волнуйтесь, есть варианты лучше. Химические ящики, такие как Loctite, стопорные гайки с деформированной резьбой и гайки Nyloc, должны быть вашими повседневными запирающими устройствами. Если у вас есть деньги, которые можно сжечь, то, вероятно, лучше всего подойдут клиновые стопорные шайбы (Nord-lock) и зубчатые фланцевые гайки
.
Когда на кону стоит жизнь, вы можете использовать «принудительное запирающее устройство», такое как корончатая гайка или шлицевая гайка. Никакая вибрация не нарушит такого рода соединение:
Поскольку этот обязательно вызовет волнение, когда вы упомянете о нем, ребята из офиса, я привел свои источники ниже.
A) Статья 1 на сайте boltscience.com и статья 2 на сайте Boltscience.com и статья 3 на сайте Boltscience.com, все осуждают разрезные шайбы.
B) PDF-файл от компании hillcountryengineering.com condeming split washers
D) Великолепное видео, показывающее фактические испытания и создание диаграмм спада предварительной нагрузки.
* E) Альтернативное видео тестирования №1, в котором приводится контраргумент в пользу разрезных шайб.
* F) Альтернативное видео тестирования № 2, в котором приводится контраргумент в пользу раздельных шайб.
.
№2. На соединения с двойной гайкой и контргайками влияет порядок зажима. Пока я говорю о методах фиксации болтов, я поделюсь еще одним интересным: для соединений с двойной гайкой с использованием контргайки и стандартной гайки ДЕЙСТВИТЕЛЬНО важно, в каком порядке вы их устанавливаете.
Контргайка должна входить первой! В противном случае эффективность натсовой пары сильно снижается. Источник двойной гайки.
Перед тем, как перейти к следующему, мне нужно пояснить разницу между статическими и усталостными нагрузками. Статические нагрузки не меняются со временем. Если болт рассчитан на деформацию при напряжении 3000 фунтов, любая статическая нагрузка меньше указанного значения не будет иметь постоянного эффекта.
Однако, если вы измените , которое прикладывает нагрузку с течением времени, вы можете утомить болт до тех пор, пока он не сломается, используя менее 3000 фунтов! Так же, как небольшой ручей может прорезать Гранд-Каньон, усталостные нагрузки со временем постепенно разрушают структурную целостность креплений.
№ 3. Взаимосвязь между усталостной нагрузкой и количеством циклов до разрушения болта можно предсказать с помощью экспериментов. Оказывается, вы можете сделать достаточно точные прогнозы количества циклов при отказе, выполнив всего три эксперимента (хотя я бы рекомендовал провести как минимум 6, чтобы достичь некоторой реальной точности). Все, что требуется, — это несколько точек данных и линия регрессии, чтобы построить кривую долговечности при многоцикловой усталости (также известную как кривая S-N).
Мы не наносим максимальную статическую нагрузку на график, но если бы мы это сделали, это была бы самая высокая точка на оси «приложенная нагрузка» и нулевая точка на оси «циклов».
Почему это полезно? Теперь, когда вы знаете, что болты могут сломаться от небольших усталостных нагрузок, представьте, что вы пытаетесь построить мост, используя клепанные или болтовые соединения. Как вы могли верить, что у вас когда-либо была достаточно большая застежка? Оказывается, что усталостные нагрузки ниже определенного порога никогда не приведут к поломке крепежа при .
Как очень общая оценка, для разрушения болта потребуется бесконечное количество циклов, если усталостная нагрузка составляет около 30% (+/- 15%) от предельной статической нагрузки. Вы можете ожидать, что болт сломается через несколько тысяч циклов, если усталостная нагрузка составляет около 80% (+/- 10%) от предельной статической нагрузки. (Примечание: точное процентное значение может сильно различаться в зависимости от состава материала и условий окружающей среды.)
№4. (ОБНОВЛЕНО) Для максимальной прочности затягивайте болты до предела текучести… Для максимальной прочности не делайте этого! Существует распространенное заблуждение, что болт в надежно закрепленном соединении невосприимчив к внешним силам, если они не превышают зажимаемую нагрузку соединения.
То есть миф гласит, что болт, зажатый до 500 фунтов, не будет испытывать дополнительного напряжения, если внешние силы, приложенные к зажиму, не превышают 500 фунтов. Это не так! Фактически, ЛЮБАЯ дополнительная нагрузка, какой бы маленькой она ни была, будет увеличивать натяжение болта. Но не в соотношении 1: 1.
Подумайте о натяжении закрепленного соединения, как о двух установленных друг на друга пружинах. Обе пружины заметно растягиваются, но более слабая растягивается сильнее. Часть внешней нагрузки воспринимается шарниром, а часть — застежкой.
Чтобы быть кристально чистым, когда вы затягиваете гайку, болт будет сжимать две части вместе. Сам болт имеет внутреннюю силу реакции, равную амплитуде силы сжатия, но сам болт находится в напряжении. Если бы вы изобразили натяжение болта при затяжке гайки, график выглядел бы так, как показано на графике ниже. Чтобы получить максимальную зажимную силу из болта, мы должны затянуть его полностью до предела текучести.При увеличении усилия болт войдет в пластиковую область и деформируется безвозвратно.
На практике инженеры так не проектируют. Поскольку любое дополнительное усилие начнет сдвигать болт, вы должны дать себе некоторый запас на ошибку. Инженеры выбирают натяжение болта, которое находится где-то между вычисляемым минимальным функциональным усилием зажима и усилием текучести…. с учетом погрешности метода измерения натяжения.
(Источники: Стандартное руководство Shingley и статья о Fastenal)
№ 5.На самом деле довольно сложно определить точную нагрузку, которую испытывает крепеж во время зажима. Теперь мы знаем, насколько важно избегать чрезмерной затяжки болта, но как узнать , когда поддается?
Для повседневных целей усилие зажима может быть приблизительно определено путем измерения момента затяжки. Вы можете найти рекомендуемый момент затяжки для данного размера крепежа в моем калькуляторе размеров болтов или в таблице, подобной той, что находится здесь. Альтернативный метод называется «поворот гайки», при котором вы затягиваете болт до тех пор, пока он «не будет плотно прижат», перед тем как повернуть его еще на 90 градусов для обеспечения надлежащей затяжки.
Эти методы работают нормально для большинства задач, но для некоторых критических приложений требуется, чтобы вы имели или силы зажима (подумайте о космическом корабле или больших грузах над головой). В методе крутящего момента трудно учесть трение и смазку, но, по крайней мере, крутящий момент математически коррелирует с силой зажима. С другой стороны, метод поворота гайки использует вращательное смещение для обхода смазочных воздействий, но при этом вообще не учитываются силы.
Но есть варианты получше.Шайбы, указывающие нагрузку, могут точно определять нагрузки на болты, сдавливая мешок с краской после достижения определенной нагрузки. Их недостаток в том, что они работают только один раз. http://www.boltscience.com/pages/tighten.htm Другой вариант был предложен компанией Smart bolts, которая выпускала крепеж со встроенным индикатором натяжения. Это, безусловно, наиболее точный метод измерения усилия зажима болта. С другой стороны, одна коробка с этими болтами может стоить примерно в 10 раз дороже, чем стандартный крепеж!
Отлично, я просто хотел бы позволить себе такую.
Сравнение различных методов затяжки с точки зрения точности.
№ 6. Если вы когда-либо проектировали деталь с резьбовым отверстием, вы, возможно, задавались вопросом: ‘ Сколько резьбы мне нужно, чтобы сделать прочное соединение?’ Ответ в том, что оно варьируется, но шесть на большинство .
Болты на самом деле очень немного растягиваются при приложении усилия, что приводит к разной нагрузке на каждую резьбу.Из-за этого растяжения, когда вы прикладываете растягивающую нагрузку к резьбовому крепежу, первая резьба в точке соединения испытывает наибольший процент нагрузки. Оттуда нагрузка на каждый последующий поток уменьшается, как показано в таблице ниже.
Дополнительные потоки после шестого не будут распределять нагрузку и не сделают соединение более прочным.
Так что, болт сломается раньше, чем откроется гайка? Да! Гайки обычно имеют и не менее трех внутренних резьб, но стандарты толщины гаек были выбраны исходя из того, что болт всегда выдерживает разрушение при растяжении до того, как гайка разорвется.
№ 7. Вы когда-нибудь видели застежку с рейтингом 2A или 3B и задавались вопросом, что это значит? Эта комбинация цифр и букв используется для обозначения класса резьбы застежки. Классы резьбы включают 1-4 (от свободной до плотной), A (внешняя) и B (внутренняя). Эти номинальные значения соответствуют посадкам с зазорами, которые указывают на уровень помех во время сборки.
- Класс 1 — хороший выбор, когда важна быстрая сборка и разборка.
- Класс 2 — это наиболее распространенный класс нитей, поскольку он обеспечивает хороший баланс между ценой и качеством.
- Class 3 лучше всего использовать в приложениях, требующих жестких допусков и прочного соединения.
- Класс 4 обеспечивает высокую точность затяжки, обычно используется для ходовых винтов и т. П.
№ 8. Все крепежи доступны с крупной или мелкой резьбой, и каждый вариант имеет свои собственные отличные преимущества.
Болты с мелкой резьбой имеют немного большие площади поперечного сечения, чем болты с крупной резьбой того же диаметра, поэтому, если размер болта ограничен из-за ограничений по размерам, выбирайте мелкую резьбу для большей прочности.Тонкая резьба также является лучшим выбором при нарезании резьбы на тонкостенном элементе. Когда у вас нет большой глубины для работы, вы хотите использовать большее количество нитей на дюйм. Тонкая резьба также обеспечивает большую точность регулировки, поскольку для линейного перемещения требуется большее количество оборотов.
С другой стороны, болты с крупной резьбой менее подвержены перекрестной резьбе во время сборки. Они также позволяют ускорить сборку и разборку, поэтому выбирайте их, когда вы будете часто собирать деталь.Если резьба будет подвергаться суровым условиям или воздействию химикатов, следует рассмотреть возможность использования крепежа с крупной резьбой из-за его более толстого покрытия / покрытия. Крепежные детали с крупной резьбой гораздо более доступны в США.
№ 9. Ожидаете ли вы, что болт будет прочнее или слабее при очень высоких температурах? А как насчет криогенных температур?
Большинство людей отвечают «слабее» на оба вопроса, но слабость при обеих температурах не имеет даже смысла, если задуматься.Почему сталь должна быть самой прочной при обычной комнатной температуре? Это не .
Как правило, металлы являются прочными и хрупкими при низких температурах и мягкими и пластичными при высоких температурах, — в диапазоне температур твердой фазы . Комнатная температура — еще одна неэкстремальная точка кривой.
№ 10. Болтовые соединения можно сделать более устойчивыми к поперечным нагрузкам, используя продуманную конструкцию вместо больших болтов. Для максимальной прочности старайтесь использовать резьбу правильной длины для соединения. На изображении ниже вы можете увидеть два соединения, которые идентичны, за исключением того, что у того, что справа, длина резьбы правильного размера. Он подвергает стержень болта (а не резьбу) действующей нагрузке в соединительном шве.
При прочих равных, соединение справа будет более прочным, поскольку хвостовик имеет большую площадь поперечного сечения и отсутствие концентраций напряжений.
Еще один хитрый прием — спроектировать соединения так, чтобы приложенная нагрузка приходилась на несколько секций болта, а не только на одну секцию.На изображениях ниже показаны два соединения. Тот, что справа, вдвое прочнее, чем тот, что слева, потому что ему придется срезать болт в двух местах, чтобы он стал свободным. Кроме того, конфигурация с одним сдвигом также может привести к изгибающим нагрузкам на крепеж и ослаблению соединения (см. №1).
№11. Вы когда-нибудь проклинали день своего рождения из-за того, что только что вырезали винт с крестообразным шлицем? Хотя это хорошо, что отвертки Phillips не соскальзывают с винта, как с плоской головкой, это настоящая боль, когда головка больше не может вращаться, потому что головка винта расплавилась в полый конус.
Каким бы неприятным это ни было, оказалось, что винты с крестообразной головкой предназначены для снятия изоляции через конус и закругленные края. Технический термин называется эксцентриком, и каждый раз, когда это происходит, относительное движение поверхности изнашивает винт. Альтернативные головки винтов, такие как Torx и Pozidriv, специально разработаны для предотвращения выпуклости.
..
Если вам нравятся интересные факты о крепежных изделиях, то вам следует ознакомиться с «Справочником по гайкам, болтам, крепежам и сантехнике» Кэрролла Смита, также известного как «Винт для победы».Еще один хороший вариант — Smith’s Engineer To Win. На самом деле каждая книга Кэрролла Смита — чистое золото.
Вам также может понравиться прочитать здесь о настраиваемом калькуляторе размеров болтов EngineerDog на базе MS Excel.
Нравится:
Нравится Загрузка …
Связанные
Портативный ультразвуковой расходомер tds 100h, ручной, трубопроводного типа, зажим для стенки трубы, датчик жидкости | датчик датчик | датчик ультразвуковой датчик расхода
Классификация технических характеристик продукта:
Общий тип 1: хост + средний зонд (гарантия один год)
Общий тип 2: хост + маленький зонд (гарантия один год)
Общий тип 3: хост + большой зонд (гарантия один год)
Бутик типа 1: главный двигатель + средний зонд (гарантия 3 года)
Бутик тип 2: главный двигатель + малый зонд (гарантия 3 года)
Бутик тип 3: главный двигатель + большой зонд (гарантия 3 года)
Высокотемпературный тип 1: главный двигатель + датчик средней высокой температуры
Высокотемпературный тип 2: главный двигатель + небольшой высокотемпературный датчик
Высокотемпературный тип 3: главный двигатель + большой высокотемпературный зонд
Маленький зонд
Средний зонд
Большой зонд
Маленький зонд для высоких температур
Датчик среды для высоких температур
Датчик высокой температуры
Датчик малого кронштейна
Датчик среднего размера
1 пара красного и синего кабеля
Область применения: широко используется для измерения воды, чистой воды, морской воды, сточных вод, химических жидкостей, реки, мазута и других жидкостей.
Бесконтактный метод измерения: ультразвуковой расходомер использует бесконтактный метод измерения, с большим диапазоном измерения, без движущихся механических частей и не зависит от давления в системе и суровых условий окружающей среды.
Бесконтактное ультразвуковое измерение магнитного расходомера в адсорбции стенки трубопровода, полный диапазон измерения расхода.
Выбор места установки датчика: жидкость в трубопроводе должна быть полной и иметь достаточную прямую длину трубы.Трубы могут быть горизонтальными или вертикальными.
Использование различных типов датчиков может быть реализовано для измерения расхода трубопровода диаметром DN20 ~ DN1500, если вам нужно измерение большего диаметра,
Пожалуйста, используйте серию ультразвуковых расходомеров большого диаметра
Встроенный регистратор данных: регистратор данных, пространство для 24 Кбайт, 2000 строк могут хранить данные измерений.
Спецификация
Ультразвуковой расходомер / ультразвуковой расходомер / расходомер
Ручной ультразвуковой расходомер
Измерение без смачивания, небольшие размеры.
Основные технические показатели
Линейность | 0,5% |
Повторяемость | 0,2% |
Точность | 1% чтения при ставках> 0.6 футов / с. 0,5% с калибровкой на месте |
Время отклика | 0999 секунд, настраивается пользователем |
Скорость | 0,03 105 фут / с (0,01 30 м / с), двунаправленный |
Размер трубы | 15 мм 6000 мм |
Единицы оценки | Метр, футы, кубический метр, литр, кубические футы, галлон США, британский галлон, бочка с маслом, бочка с жидкостью США, бочка с жидкостью Imperial, миллион галлонов США.Настраивается пользователем. |
Сумматор | 7-значные суммы для чистого, положительного и отрицательного расхода |
Типы жидкости | Практически все жидкости |
Безопасность | Настройка блокировки.Код доступа, необходимый для разблокировки |
Дисплей | 4×16 английских букв |
Коммуникационный интерфейс | RS232C, скорость передачи: от 75 до 115 200 бит / с. Протокол, сделанный производителем. Пользовательские протоколы могут быть составлены по запросу. |
Преобразователи | Модель M1 в стандартной комплектации, другие 3 модели по желанию |
Кабель преобразователя | Стандартный 10 м, опционально 2×1 500 (500 м) |
Источник питания | 3 встроенных NiH батареи типа AAA.При полной зарядке его хватит на 10 часов работы. 100 В 240 В переменного тока для зарядного устройства |
Регистратор данных | Встроенный регистратор данных может хранить более 2000 строк данных |
Ручной сумматор | 7-значное нажатие клавишного сумматора для калибровки |
Материал корпуса | АБС.Защитный чехол из алюминиевого сплава |
Размер корпуса | 3,9×2,6×0,8 (100 мм x 66 мм x 20 мм) |
Вес трубки | 1,2 фунта (514 г) с батареями |
Три датчика, M1: 50-700, S1: 15-100, L1: 300-6000 мм
Полная конфигурация:
Хост * 1 шт.
Средний датчик dn50-1000 * 2шт
Ультразвуковой специальный сигнальный кабель * 2 комплекта
Адаптер питания * 1 шт.
Натяжитель * 2 шт.
Связующий агент * 1 шт.
Рулетка * 1 шт.
Инструкция * 1 шт.
Портативная защитная коробка * 1 шт.
Описание клавиатуры:
На клавиатуре используются 16 + 2 клавиши
Клавиши «0 — 9» и «.»используются для ввода чисел;
Клавиша «▲ / +» — это стрелка вверх / плюс. Пользователь может нажать эту кнопку, чтобы войти в меню предыдущего уровня, а также может ввести плюс;
Клавиша «▼ / -» — это клавиша со стрелкой вниз / минус. Пользователь может нажать эту кнопку, чтобы войти в меню следующего уровня или ввести минусовое число;
Клавиша «☒» — это клавиша возврата. Пользователь может нажать эту клавишу, чтобы вернуться влево или удалить символ слева от курсора;
Клавиша «ent» — это клавиша подтверждения, которая может использоваться пользователем для подтверждения введенных параметров и выбора;
Когда указан порт меню, «меню» часто сокращается до «m»;
Клавиша «on» для включения питания, клавиша «off» для выключения питания.
Клавиша «мент» используется для меню посещения компании.Независимо от того, входит ли порт меню в определяемое окно меню, нажмите эту клавишу, а затем введите две цифры
Монтажное расстояние датчика
Установочное расстояние датчика — это значение, отображаемое в окне M25, которое относится к внутреннему расстоянию между двумя датчиками. Для точного измерения пользователь должен установить датчик в соответствии с отображаемым значением расстояния.
Установите датчик в режиме V: Установка датчика V-типа является распространенным методом.Обычно рекомендуется использовать его на трубопроводах диаметром 15-400 мм. Иногда его называют методом отражения.
Установка датчика Z-режима: Обычно Z-метод используется на трубопроводах диаметром более 200 мм, который иногда называют прямым методом.
Установка датчика режима Вт: Этот метод обычно используется для малых труб диаметром менее 50 мм.
Комбинированные расчетные, экспериментальные и определенные и вероятные обоснования прочности магистральных нефтепроводов
2.1 Базовые детерминированные расчеты
Система отечественных и зарубежных магистральных нефтепроводов, сложившаяся во второй половине ХХ — начале ХХI века, характеризуется многоступенчатым созданием и развитием комплексных подходов к обоснованию их прочности [1 , 2, 3, 4]. Эти подходы изначально формировались на основе фундаментальных теорий тонкостенных оболочек, классических теорий прочности; они позволили сформировать основные вычислительные методы выбора расчетных схем и расчетных случаев и оценки статической прочности с учетом видов напряженных и предельных состояний.
Затем основное условие прочности было записано в простейшей форме:
E1
где — максимальное рабочее напряжение и опасное напряжение.
Для тонкостенной трубы диаметром D с толщиной стенки кольцевые напряжения максимальны:
(рисунок 3).
E2
где максимальное рабочее давление (рисунок 3).
Рисунок 3.
Основная расчетная схема.
Поскольку при инженерных расчетах статической прочности по (1) и (2) оставался неясным весь комплекс конструктивных, технологических и эксплуатационных приемов, в расчет были введены допустимые напряжения с соответствующими запасами прочности:
E3
Опасно приложены напряжения, соответствующие:
Предел прочности, исключающий возникновение разрушения (первое существенное предельное состояние).
Предел текучести (или условный предел текучести), исключающий образование недопустимых пластических деформаций (второе по значимости предельное состояние). Для современных трубопроводных систем, транспортирующих нефть и нефтепродукты, в анализ прочности вводится ряд основных стадий жизненного цикла, измеряемый до 30–60 лет:
ТЭО проекта
Краткое и подробное описание проектирование
Строительство и испытание трубопроводных систем
Эксплуатация трубопроводных систем с диагностическими и ремонтно-восстановительными работами
Вывод из эксплуатации участков трубопроводов или трубопроводных систем
Для каждого из этих этапов и для всего жизненного цикла, на сегодняшний день в нашей стране и за рубежом сформированы определенные подходы и методы обоснования прочности.
Эти методы делятся на две основные группы:
Формирование методов базовых и калибровочных расчетов в настоящее время связано с этапами жизненного цикла. При этом важную роль всегда играют научные исследования для обоснования критериев прочности, выбора проектных схем и расчетных случаев с последующим введением запаса прочности. Это научная основа для решения прикладных задач прочности — разработка нормативов прочности с их расчетными характеристиками (рис. 4).
Рисунок 4.
Обобщенная схема исследования и рейтинг прочности.
Для всех трубных сталей и для выполнения условия (3) должен удовлетворяться запас.
E4
Развитие трубопроводного транспорта на протяжении десятилетий двадцатого — двадцать первого веков [5, 6] сопровождалось постепенным увеличением механических свойств трубных сталей (200 ≤ ≤ 800, 350 ≤ ≤ 950) и снижение запаса прочности (2,8 ≥ ≥ 1,5, 4,0 ≥ ≥ 1,8).
Выражения (1) — (4) были и остаются центральными в зарубежных стандартах прочности [2, 3, 4].В российской практике [1, 4, 5] выражения (1) и (2) были сохранены, но запас прочности в (3) был представлен в дифференцированном виде:
E5
, где n , K 1 и K — коэффициенты надежности для нагрузки, материала и назначения ( n, K 1 , K ≥ 1) и m — коэффициент рабочего состояния ( м ≤ 1).
С учетом рисунка 4 и выражений (1) — (5) в технико-экономическом обосновании проекта определены и присвоены два основных параметра, pmaxэ и D , обеспечивающие указанные характеристики трубопровода.
На этапе предварительного и рабочего проектирования основной расчет сводится к расчетному определению минимальной толщины стенки трубопровода согласно заданным pmaxэ и D с учетом экономически и технологически обоснованного выбора трубной стали с характеристиками. (в соответствии с техническими условиями или стандартами):
δmin≥pmaxэ⋅D2σ.E6
Поскольку значения pmaxэ на каждом из расчетных участков трубопровода зависят от их положения по высоте, определяющего гидростатическую часть давления, расчетные значения являются переменная длина.
На этапе строительства и предгидравлических испытаний под давлением pг≥pmaxэ проводятся калибровочные расчеты с оценкой максимальных гидравлических испытаний в соответствии с (2), их сравнение с допустимыми значениями в соответствии с (3) и ( 5) и подтверждение отсутствия разрушения или образования недопустимых пластических деформаций
σmaxг = pг⋅D2δmin≤σопnσг.E7
На этапе эксплуатации на время существует вероятность накопления повреждений и уменьшения стен толщина из-за коррозии, эрозии, а также изменения механических свойств
Эти параметры определены по данным периодического поточного контроля, а также по результатам механических испытаний образцов с поврежденных участков трубопроводов.Контрольный расчет прочности для этого этапа сводится к оценке запаса прочности
E8
σэτ = рmaxэ⋅Dδminτ; E9
E10
Если для анализируемого этапа запас прочности (8) не менее inin (3 ) и (5), то работу конвейера можно продолжить.
Для расчета расчетного времени следующей поточной инспекции необходимы данные мониторинга и на основе предыдущих поточных инспекций.
Если такая исходная информация отсутствует, то возможно построение расчетных кривых:
E11
где
: (936) | + -er / -or = Учить учителя, регулировать регулятор Читать лекции, говорить, изобретать, создавать, преобразовывать, указывать, вычислять. C ant / — ent Превосходно () отлично Важный, действенный, отстраненный, очевидный, уверенный, недавний. ун- / им- Сомнительный () бесспорный (,) Материал нематериальный, ограниченный неограниченный, важный неважный, обычный необычный, естественный неестественный, необходимый-ненужный, известный-неизвестный. Квалифицированный, изменяющийся, видимый, возможный, идеальный, личный, мобильный. Прочтите и переведите текст.
Словарь.
Ответьте на вопросы. 1. Как называется основная часть корабля? 2. На сколько основных частей разделен корпус? Кто они такие? 3. Что занимает корпус? 4. На что делится корпус по палубам и переборкам? 5. Что находится в корпусе? 6. На что делится грузовое пространство? 7. Как называются трюмы на борту наливного судна? 8. Где расположены резервуары форпика и ахтерпика? 9. Для чего они используются? 10. Как называется постоянное жилище над главной палубой? 11.Какие погрузочные средства есть на палубе? 5. Как нам звонить? 1) передняя часть корпуса; 2) самая задняя часть корпуса; 3) часть между ними; 4) часть корпуса под водой; 5) расстояние между ватерлинией и главной палубой; 6) вертикальные стальные стенки, идущие поперек корабля и вдоль; 7) отверстия для доступа к трюмам; 8) используются для получения пресной воды и топлива; 9) все постоянное жилье над главной палубой; 10) передняя приподнятая часть деки; 11) его задняя приподнятая часть; 12) угол между носом и кормой судна относительно воды; 13) крен или наклон из стороны в сторону из-за неправильной загрузки. Восстановить предложения. 1. — это область между , , (, и ) и . 2. Корпус в , , , и . 3. Корпус содержит , и номер (). 4. Если на корабле , пространство между бортами содержит . 5. В настоящее время обычно строятся с машинного отделения и , чтобы получить больше места для грузов. 6. есть — , например , , и т. Д. 7. Поскольку корабль поддерживает , она в любом направлении в процессе . Составляйте предложения. 1. Корпус, часть, часть, это, корабль, главная, the. 2. Изготовлен, шпангоут, корпус, из, есть, с, обтяжкой, вверх, плетением. 3. вертикальные, балки, стены, стальные, идущие, поперек, а, переборки, корабельные, вдоль.  |