美标楔式闸阀设计计算书Word文件下载.docx

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P85-E

7000

附加裕量

C

P361-A

5

最小铸造壁厚

Tmin

11.2

WCB在4250C下的屈服强度

［四

查P467-G

取10的屈服强度〔166.5MPa〕19

87.63Mpa=12709.4Psi

12709.4Ps>

7000Psi

WCB在20°

C下的抗拉强度

［九］

查P465-G

一1

取一的抗拉强度〔482.65MPa〕

3

160.88Mpa=23333.3Psi

23333.3Ps>

结论

Tmin>

T合格

序号

计算数据名称

式中符号

公式

单位

计算数据

1

密封而上总作用力

Qmz

Qmj+Qmf

kgf

3192

2

密封而上介质静压力

Qmj

0.785（DMN+bM）2*P

1969

阀座密封面内径

Dmn

cm

10.7

4

阀座自封卸竟度

bM

0.4

设计压力

P

I21〜2kgf/cm

20

6

介质密封力

Qmf

兀（DMN+bM）*bM*qmf

1223

7

密封面必须比压

qmf

（35+P）/SQR（bM）

kgf/cm2

87

8

制W计算比压

q

Qmz/[**bM（DMN+bM）]

229

9

密封面许用比压

[q]

查?

阀门设计计算手册?

表4-11

450

结论qmf<

q<

[q]故合格

Dmn94

型号4"

Z40H150Lb

零件名称阀杆

材料牌号ASTMA182F6a

计算内容强度、操作力

代号G1-1

关闭时阀杆总轴向力

Q'

fz

0.20Qmj+0.572Qmf+Qp+QT

1799

开启时阀杆总轴向力

fZ

0.31Qmj+0.42Qmf-Qp+QT

1830

阀杆最大轴向力

Qfz

取Q'

fz及Q'

fZ中较大值

密封面处介质作用力

见M1序号2

密封面上密封力

见M1序号6

阀杆径向截面上介质作用力

Qp

0.785*df2*P

106

阀杆直径

df

2.6

计算压力

阀杆与填料摩擦力

Qt

Pdf*bt*P

600

10

系数

表4-12〔按hT/hT〕

1.65

11

填料深度

hT

26

12

填料宽度

bT

13

轴向应力

（TL

fZ/Fs

i中〜2kgf/cm

507

14

（T丫

fz/Fs

498

15

阀杆最小截卸卸积

FS

表4-14〔按退刀槽处Ft〕］

2cm

3.61

16

扭应力

TN

M'

fl/Ws

275

17

关闭时阀杆螺纹摩擦力矩

fl

fz*Rfm

Kfg

540

18

螺纹摩擦半径

Rfm

表4-13〔按fL=0.17〕

0.30

19

阀杆最小断面系数

Ws

表4-13〔按退刀槽处Wt〕

3cm

1.962

合成应力

（T万

\,.丫2+4.2

1176.6

21

许用拉应力

[«

L]

[（Tb]/4

1462.5

22

抗拉强度

[①可

查ASTMA182表3

5850

23

许用压应力

[r]

2kgf/cm

24

许用扭应力

[<

N]

0.6[（TL]

877.5

25

许用合成应力

S]

表4-7

2300

结论1.erL<

[crL],yy<

[yy],rN<

[rN],〔t万<

[crE]故合格.

2.工作压力随工作温度而改变的比值比相应温度下材料许用应力改变的比值为大,故不进行高温核算

剪应力

（Q'

fZ-Qt）/2bh

kgf/mm2

2.437

见G1-1序号2

2481.3

见G1-1序号9

260.92

图示

b

29.2

h

许用剪应力

[^]

查KFD14-89表2

kgf/mm

10.92

结论：

1.r<

[r],故合格.

允许细长比

入0

设计给定〔30〕

30

实际细长比

X

4*p入*lf/df

28.3

支承型式影响系数

N入

表4-17〔按|0/If〕

0.439

中间支承到端点长度

|0

220

计算长度

|F

420

临界细长比

入L

表4-18

77.5

压应力

6V

Q'

fz/F

339

G1-11

阀杆截面积

F

表4-14〔按外径处FW〕

5.31

实际允许压应力

[7]

表4-19〔按入〕

2450

稳定系数

n

Qlj/Q'

0.81

临界载荷

Qlj

3.142E*I/（n入*If）2

1458

材料弹性系数

E

表4-6

2.2x106

惯性矩

I

表4-14〔按外径

处Iw〕

4mm

2.285

许用稳定系数

[n]

设计给定〔1.25〕

1.25

临界压应力

0-LY

3.142E/入2

27084

材料比例极限

0-BL

3600

1.入<

入0不进行稳定性验算.

2.入0V入<

入L,（Ty<

[（Ty]为稳定性合格.

3.X>

Xl,o-ly<

o-bl,n>

[n]为稳定性合格.

注：

入.时,不进行稳定性验算.

入L时,稳定性计算到序号11就足够.

3.只有当人>

^L时,才按欧拉公式计算（从序号12~序号19）

Q7z

计算厚度

SB'

rJkp/[Ow]+c

1.18

密封间平均半径

R

自由周边：

1/2（DMN+bM）

5.625

10.2

1.05

K

设计给定自由周边：

钢1.24

1.24

r2

kgf/cm

许用弯曲应力

[ww]

表4-3

1020

腐蚀余量

0.3

实际厚度

SB

1.8

1.SB?

故合格.

2.管路附件温度压力级是根据材料相应温度下的许用应力制定的,故不进行高温核算

操作下总作用力

Q,

Qdj+Qdf+Qdt+Q'

11088

最小预紧力

'

Qyj

5873

螺栓计算载荷

Ql

及Q'

中较大值

垫片处介质作用力

Qdj

0.785*Ddp2*P

2186

垫片平均直径

Ddp

11.8

i21〜2kgf/cm

垫片上密封力

Qdf

2*3.14*Ddp*Bn*mdp*P

6669

垫片后效宽度

Bn

表4-20〔根据bDP〕1

0.5

垫片宽度

bDP

垫片系数

mdp

表4-21

3.0

垫片弹,性力

Qdt

tQdj

437

刀

按固定法兰取〔0.2〕

0.2

见G1-1序#1

必须预紧力

3.14*Ddp*Bn*qYj*Kdp

kgf2

qYJ

317.0

垫片形状系数

Kdp

按圆形取〔1〕

螺栓拉应力

Ql/（Z*F1）

1059

螺栓总截面积

Fl

z*fi

10.47

螺栓数量

Z

单个螺栓截面积

F1

表4-9〔根据dL〕

1.047

螺栓直径

dL

1.4

皿］

2220

螺栓间距与直径比

Lj

3.14*D1/（Z*dl）

3.68

螺栓孔中央圆直径

D1

表4-71

16.4

结论1.（TL<

[（TL],故合格.

2.2.7<

LJ<

4（PN>

4.0MPa）,故合格.

l

Ql+Q'

t

20069

常温时螺栓计算载荷

见S1序号3

初加温时螺栓温度变形力

?

t'

*a*L/[L/（FlEl）+阳p/（FdpEdp）]

8981

初加温时温度差

表4-22〔根据t〕

73.9

介质工作温度

427

材料线胀系数

a

表4-8〔根据t'

L〕

1/C

-6

12.6x10

螺栓计算长度

L

设计给定〔钻孔取2h+加〕

4.9

中法兰厚度

2.3

垫片厚度

（dp

0.32

中法兰温度

0.5t

213.5

螺栓温度

F-?

139.6

Z*F1

螺栓材料弹性系数

El

2.13x106

垫片面积

Fdp

3.14*Ddp*bDP

37

1.0

垫片材料弹性系数

Edp

3x104

（T'

l/Fl

1917

平安系数

ns

（①s）tl/①'

3.17

屈服极限

（①s）t'

L〕]

6068

n'

s>

1.25,故合格

L,

Ql+Q"

13424

高温时螺栓温度变形力

t'

*'

房L/[L/（FlEl）+那么FdpEdp）]

2336

高温时温度差

t,‘

c

18.08

l〕

13.9x10

F,

0.9t

384.3

366.22

1.98x106

垫片平土匀直径

l/Fl

1282

s'

（（Ts）t'

l/'

L'

3.7

（①s）t'

l'

f查?

l〕「

4737.8

1.35,故合格

常温时比值系数

Ql/[（Tw]

10.85

初加温时比值系数

l/[『w]

13.2

高温时比值系数

Q,l7[ct,w]

9.54

计算载荷

Q

取n,n'

n'

中最大时的Ql,Q,l\Q,l'

初加温时螺栓计算载荷

见S2序号1

高温时螺拴计算载荷

见S3序号1

[（Tw]

表4-3

（（ts）t'

F/1.25

1520

（（TS）t'

表4-2〔根据t'

F〕1

1900

见S2序号10

[（T'

w]

取（（TS）t'

F/1.35或（①R）t'

F/0.9中的较小值

1407

'

f〕

1631.4

F

见S3序号10

蠕义极限

（（TR）t'

f

794.2

I-1断向为曲应力

（TWI

Q*Ll/WI

1010

力臂

L1

（D1-Dm）/2

中法兰根径

Dm

12.8

断面系数

Wi

3.14*Dm*h2/6

35.4

H-II断向为曲应力

（TWII

0.4*Q*L2/WII

2549

L2

L1+（Dm-Dn）/4

Cm

2.35

计算内径

Dn

10.6

Wii

3.14*（Dm+Dn）*（Dm-Dn）2/48

7.4

常温时（TWl<

[（TW],o-WlI<

[（TW]故合格；

初加温时crwl<

[cr,w],CTWIIV[（T'

w]故合格;

高温时（twI<

[ct,w],ctwIIV[（T'

JD1

I-1断面拉应力

LL

P*DN*Q'

4（SB-C）3.14DN（SB-C）

130.5

DN

实际壁厚

1.12

见G1-1序号1

n-II断面剪应力

P*dr上Q'

4（SB-C）3.14dr（SB-C）

150.5

dr

6.2

[5]