Проверка переходных сопротивлений фланцевых соединений

Содержание

Что такое переходное контактное сопротивление?

Проверка переходных сопротивлений фланцевых соединений
Самое хорошее контактное соединение – это то, с помощью которого переходное сопротивление образует небольшое значение на длительное время. Соединительные контакты являются неотъемлемой частью любой электрической цепи, а так как от них зависит стабильная работа электрических приборов и проводки, то необходимо понимать, что собой представляет переходное сопротивление контактов, от чего оно зависит и какие нормы значения существуют на сегодняшний день.

Причины возникновения явления

Соединительные контакты объединяют в электрической цепи два или несколько проводника. На месте соединения образуется токопроводящее соприкосновение, в результате которого ток протекает из одной области цепи в другую.

Если контакты наложить друг на друга, не обеспечится хорошее соединение. Это объясняется тем, что поверхность соединительных элементов неровная и прикосновение не осуществляется по всей их поверхности, а только в некоторых точках. Даже если тщательно отшлифовать поверхность, на ней все равно останутся незначительные впадины и бугорки.

Некоторые книги по электрическим аппаратам предоставляют фото, где под микроскопом видна площадь соприкосновения и она намного меньше общей контактной площади.

Из-за того что контакты имеют небольшую площадь, это дает существенное переходное сопротивление для прохождения электрического тока. Переходное контактное сопротивление – это такая величина, которая возникает в момент перехода тока из одной поверхности на другую.

Для того чтобы соединить контакты используют различные способы надавливания и скрепления проводников. Нажатие – это усилие, с помощью которого поверхности взаимодействуют между собой. Способы крепления бывают:

  1. Механическое соединение. Применяют различные болты и клеммники.
  2. Соприкосновение происходит за счет упругого надавливания пружин.
  3. Спаивание, сваривание и опрессовка.

От чего зависит сопротивление?

При соприкосновении двух проводников, общая площадь и численность площадок зависит как от уровня силы нажатия, так и от прочности самого материала. То есть переходное контактное сопротивление зависит от силы нажатия: чем сила больше, тем оно будет меньше. Только давление следует увеличивать до определенной цифры, так как при больших механических нагрузках переходное сопротивление практически не изменяется. Да и такое сильное давление может привести к деформации, в результате которой контакты могут разрушиться.

Также переходное сопротивление контактов существенно зависит и от температуры. Когда электрическое напряжение проходит по проводникам и их поверхностям, контакты нагреваются и температура повышается, как следствие переходное сопротивление увеличивается. Только это увеличение происходит медленнее, чем повышение удельного сопротивления материала конструкции, так как, нагреваясь, материал теряет свою твердость.

Чем сильнее нагревается устройство, тем интенсивнее идет процесс окисления, которое в свою очередь также влияет на увеличение переходного сопротивления. Так, например, медная проволока активно окисляется при температуре от 70 °С. При обычной комнатной температуре (порядка 20 °С) медь окисляется незначительно и образовывающая окислительная пленка легко разрушается при сжатии.

На картинке указывается зависимость величины от нажатия (А) и температуры (Б):

Алюминий окисляется при комнатной температуре гораздо быстрее и окислительная пленка, которая образовывается, устойчивее и имеет высокое противодействие. Исходя из этого, можно сделать вывод, что нормального соприкосновения со стабильными значениями, в ходе использования устройства, добиться тяжело. Поэтому использование проводников из алюминия в электрике опасно.

Для того чтобы получить устойчивые и долговечные соединительные контакты необходимо качественно зачистить и обработать саму поверхность кабеля. Также создать достаточное давление. Если все сделано правильно (вне зависимости от того каким методом было осуществлено соединение), то измеритель укажет стабильное значение.

Методика измерения

Измерять переходное сопротивление необходимо при установленных значениях тока и напряжения. Как определить эту величину? Обычные приборы в виде омметра или тестера не подойдут, так как они пропускают через электрическую цепь при напряжении до 2 В токи 0,5–1 мА. При таких небольших нагрузках большинство мощных устройств не могут предоставить паспортные данные этого явления. Определение его возможно, если собрать обычную схему измерения. Она предоставлена ниже:

Балластное противодействие (R) приостанавливает ток через контакты, а уменьшение напряжения на них при определенном токе дает возможность определить переходное сопротивление по формуле. Подбирая элементы в схему необходимо вводить при тестировании токи, которые предоставляет таблица ниже (данные указываются с учетом нормы, ПУЭ и ГОСТ):

Рабочий ток контактов реле, А Ток проверки контактного сопротивления, мА
0,01 – 0,1 10
0,1 – 1 100
>1 1000

Вместо предоставленной выше схемы измерения можно использовать специальные приборы, например Микроомметр Ф4104-М1 или же импортный аналог C.A.10. О том, как измерить данное значение, показывается на видео:

Важно отметить, что результаты тестирования зависят от того, насколько контакты загрязнены и какая у них температура. Поэтому проводя измерения необходимо выбирать такой ток и напряжение, которые будут соответствовать определенным условиям употребления реле в указанной схеме.

Какое должно быть переходное контактное сопротивление? Максимально допустимое значение этой величины является нормируемым и равняется 0,05 Ом.

При установлении больших нагрузок не стоит забывать про первоначальное высокое противодействие контакта. После коммутации оно существенно уменьшается под воздействием электрической очистки. Если устройство применяется в сигнальных цепях, то этой величиной можно пренебречь.

Вот и все, что хотелось рассказать вам о том, что такое переходное сопротивление контактов, какое у него допустимое значение и как выполняются измерения величины. Надеемся, информация была для вас полезной и интересной!

Будет полезно узнать:

Источник: https://samelectrik.ru/chto-takoe-perexodnoe-kontaktnoe-soprotivlenie.html

Проверка переходных сопротивлений фланцевых соединений

Проверка переходных сопротивлений фланцевых соединений

ГОСТ 24606.3-82

Группа Э29

MКC 31.220
ОКП 63 8200

Дата введения 1984-01-01

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 3 августа 1982 г. N 3041 дата введения установлена 01.01.

84

Ограничение срока действия снято по протоколу N 2-92 Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 2-93)

ИЗДАНИЕ (декабрь 2003 г.) с Изменениями N 1, 2, утвержденными в июле 1984 г., мае 1988 г. (ИУС 11-84, 8-88).

Настоящий стандарт распространяется на коммутационные, установочные изделия и электрические соединители и устанавливает методы измерения сопротивления контакта:

1 — непосредственного отсчета;

2 — вольтметра-амперметра

и метод измерения динамической и статической нестабильности переходного сопротивления контакта.

Стандарт не распространяется на коммутационные изделия, применяемые в авиационной технике.

Общие требования при измерении и требования безопасности — по ГОСТ 24606.0-81.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

1. МЕТОД НЕПОСРЕДСТВЕННОГО ОТСЧЕТА

1.1. Аппаратура

1.1.1. Сопротивление контакта измеряют приборами с непосредственным отсчетом с погрешностью в пределах ±10%.

1.1.2. Приборы для измерения сопротивления контакта следует выбирать в соответствии с режимами измерения, установленными в стандартах или технических условиях на изделия конкретных типов.

Перечень приборов, используемых при измерении, приведен в приложении 1.

1.2. Подготовка и проведение измерений

1.2.

1 Измеряют сопротивление контакта:

— кнопок, переключателей, микропереключателей и тумблеров для каждой пары контакт-деталей между выводами в точках, указанных в стандартах или технических условиях на изделия конкретных типов;

— ламповых панелей между каждым гнездом и сочлененным с ним измерительным калибром;

— держателей плавких вставок между контакт-деталью и сочлененным с ней измерительным калибром;

— электрических соединителей для каждой сочлененной пары контакт-деталей в точках, указанных в стандартах или технических условиях на изделия конкретных типов.

Читайте также  Силовые клеммники для соединения проводов

1.2.

2. Рабочие поверхности контакт-деталей перед измерением не допускается зачищать или обрабатывать каким-либо способом.

1.2.

3. Контакт-детали изделия замыкают (сочленяют) и подключают к выводам прибора (п.1.2.1).

Во время измерения не допускаются размыкание контактов и перемещение присоединительных проводов.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

2. МЕТОД ВОЛЬТМЕТРА-АМПЕРМЕТРА

2.1. Принцип и режим измерения

2.1.1. Принцип измерения заключается в определении значения падения напряжения на контактном переходе при заданном значении тока.

2.1.2. Измерение сопротивления контакта проводят при постоянном или переменном токе частотой до 2000 Гц в одном из режимов.

Один режим предназначен для измерения сопротивления контакта изделий, нижние уровни рабочих напряжений которых должны быть не более 20 мВ.

ЭДС электрической цепи устанавливают не более 20 мВ постоянного или переменного (амплитудного значения) тока.

Значение силы тока должно быть не более 100 мА или соответствовать указанному в стандартах или технических условиях на изделия конкретных типов.

Другой режим предназначен для измерения сопротивления контакта, нижние уровни рабочих напряжений которых более 20 мВ.

ЭДС электрической цепи устанавливают 1-60 В постоянного или переменного (амплитудного значения) тока.

Значение силы тока должно соответствовать указанному в стандартах или технических условиях на изделия конкретных типов.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

2.2. Аппаратура

2.2.1. Измерение следует проводить на установке, структурная схема которой приведена на черт.1.

— источник тока; — выключатель; — переменный резистор; — амперметр;
, — вольтметры; — сопротивление измеряемого контакта

Черт.1

2.2.2. Погрешность амперметра — в пределах ±3%.

2.2.3. Погрешность вольтметра — в пределах ±3%. Полное входное сопротивление вольтметра должно быть больше внутреннего сопротивления источника тока не менее чем на один порядок.

2.2.4. Погрешность вольтметра — в пределах ±3%. Полное входное сопротивление должно быть больше значения измеряемого сопротивления контакта не менее чем на два порядка.

2.2.5. Источник тока должен обеспечивать заданный ток.

2.2.6. Значение сопротивления переменного резистора должно быть больше значения сопротивления контакта не менее чем на два порядка.

2.2.7. Сопротивление контакта измеряют четырехпроводным подключением (токового и потенциального) к выводам испытуемого изделия.

Площадь сечения подводящих токовых проводников должна соответствовать допустимой плотности тока (не более 5 А/мм). Площадь сечения потенциальных проводников не устанавливают, но она должна обеспечивать достаточную механическую прочность.

2.3. Подготовка и проведение измерений

2.3.1. Подготовка к измерениям — по пп.1.2.1 и 1.2.2.

2.3.2. Выключатель переводят в разомкнутое положение и устанавливают на переменном резисторе максимальное значение сопротивления.

2.3.3. Контакт-детали изделия замыкают (сочленяют) и подключают к установке.

2.3.4. По вольтметру устанавливают напряжение согласно п.2.1.2.

2.3.5. Выключатель замыкают.

2.3.6. Переменным резистором устанавливают по амперметру ток согласно п.2.1.2 и измеряют падение напряжения на контактном переходе.

2.4. Обработка результатов

2.4.1. Сопротивление контакта в омах рассчитывают по формуле

,

где — напряжение на вольтметре , В;

— ток, протекающий через амперметр , А.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

2.5. Показатели точности измерений

2.5.1. Погрешность измерения сопротивления контакта — в пределах ±10% с вероятностью 0,95.

2.5.2. Погрешность измерения рассчитывают по формуле, приведенной в приложении 2.

3. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ СТАТИЧЕСКОЙ НЕСТАБИЛЬНОСТИ ПЕРЕХОДНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ КОНТАКТА

3.1 Принцип измерения

3.1.1. Принцип измерения заключается в определении среднего квадратического отклонения переходного сопротивления контакта по результатам многократных измерений.

3.2. Аппаратура

3.2.1. Аппаратура — по пп.1.1 и 2.2.

3.3. Подготовка и проведение измерений

3.3.1. Сопротивление контакта измеряют по п.1.2.

3.3.2. Сопротивление контакта измеряют любым из методов, установленных в разд.1 и 2.

Режим и число измерений, необходимых для определения статической нестабильности переходного сопротивления контакта, — по стандартам или техническим условиям на изделия конкретных типов.

3.3.3. Перед каждым измерением контакт-детали размыкают (расчленяют) и вновь замыкают (сочленяют) без электрической нагрузки.

3.4. Обработка результатов

,

где — сопротивление, полученное в -м измерении, Ом;

— число измерений.

3.4.2. Статическую нестабильность переходного сопротивления контакта в омах рассчитывают по формуле

.

3.5. Показатели точности измерений

3.5.1. Погрешность измерения статической нестабильности переходного сопротивления контакта — в пределах ±10% с вероятностью 0,95.

4. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКОЙ НЕСТАБИЛЬНОСТИ ПЕРЕХОДНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ КОНТАКТА

4.1. Принцип и режим измерения

4.1.1. Принцип измерения заключается в определении значения максимального изменения падения напряжения на контактном переходе при испытаниях в динамическом режиме. Вид испытаний должен соответствовать указанному в стандартах или технических условиях на изделия конкретных типов по ГОСТ 20.57.406-81.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

4.1.2. Измерение проводят при постоянном токе; ЭДС электрической цепи должна быть не более 20 мВ и ток не более 50 мА или в режиме, указанном в стандартах или технических условиях на изделия конкретных типов.

4.2. Аппаратура

4.2.1. Измерение проводят на установке, электрическая схема которой приведена на черт.2.

— источник тока; , — переключатели; — амперметр; — переменный резистор; — калибровочный резистор; — усилитель; — осциллограф;

, , , … , — измеряемые контакты: 1, 2, 3, 4, … , — положения измеряемых контактов

Источник: https://1000eletric.com/proverka-perehodnyh-soprotivleniy-flantsevyh-soedineniy/

Руководство Руководство по проектированию, изготовлению и сборке монтажных фланцевых соединений стропильных ферм с поясами из широкополочных двутавров — скачать бесплатно

Проверка переходных сопротивлений фланцевых соединений

С изданием настоящего Руководства выпуск ЦНИИпроектстальконструкции ОЭИ-268 «Руководство по проектированию, изготовлению и сборке монтажных фланцевых соединений стропильных ферм с поясами из широкополочных двутавров» отменяется.

Госстрой СССР

Главпромстройпроект

Союзметаллостройниипроект

Ордена Трудового Красного Знамени

Центральный научно-исследовательский и проектный институт строительных металлоконструкций

ЦНИИПРОЕКТСТАЛЬКОНСТРУКЦИЯ

УТВЕРЖДАЮ: Директор института В.В. Кузнецов

18 ноябри 1982 г.

РУКОВОДСТВО
ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ, ИЗГОТОВЛЕНИЮ И СБОРКЕ МОНТАЖНЫХ ФЛАНЦЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ СТРОПИЛЬНЫХ ФЕРМ С ПОЯСАМИ ИЗ ШИРОКОПОЛОЧНЫХ ДВУТАВРОВ

Москва,

1982

СОДЕРЖАНИЕ

1. ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ2. МАТЕРИАЛЫ Общие положения3. РАСЧЕТНЫЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ И УСИЛИЯ4. РАСЧЕТ ФЛАНЦЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ РАСТЯНУТОГО ПОЯСА5. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ФЛАНЦЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙСОРТАМЕНТ 1СОРТАМЕНТ 2СОРТАМЕНТ 36. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФЛАНЦЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ7. МОНТАЖНАЯ СБОРКА ФЛАНЦЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙПриложение 1 МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯПриложение 2 К РАСЧЕТНЫМ ФОРМУЛАМ И ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА ФЛАНЦЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙПриложение 3 Данные расчета фланцевых соединений растянутых поясов по сортаментам 1, 2

Руководство по проектированию, изготовлению и сборке монтажных фланцевых соединений стропильных ферм с поясами из широкополосных двутавров. — М., Изд. ЦНИИпроектстальконструкции, 1982.

Руководство составлено в дополнение к главам СНиП II-23-81 и СНиП III-18-75.

В Руководстве изложены требования к качеству материала фланцев растянутых поясов в направлении толщины проката и высокопрочных болтов, методика расчета фланцевых соединений растянутого пояса, особенности технологии изготовления и монтажа конструкций. Приведены сортаменты фланцевых соединений растянутых и сжатых поясов ферм из широкополочных двутавров от 20К и 20Ш до 30К и 30Ш.

В Руководстве использованы результата экспериментальных исследований серии образцов фланцевых соединений, выполненных в ЦНИИпроектстальконструкции иВНИКТИСталъконструкции, а также отечественные и зарубежные материалы по расчету фланцевых соединений.

Руководство разработано кандидатами техн. наук И.В. Левитайским, Л.И. Гладштейном, инженерами О.И. Ганиза, В.В. Севрюгиным, докт. техн. наук В.И. Малым, инж. В.М. Деренковским (ЦНИИпроектстальконструкция), канд. техн.наук В.В. Каленовым (ВНИЦИпромстальконструкция), при участии инж. Г.Б. Гордона, кандидатов техн. наук В.В. Волкова, Б.Б. Ягубова,. докт. техн. наук Н.Н. Стрелецкого, инженеров В.М.

Бабушкина, Л.Г. Гавриленко, кандидатов техн. наук К.В. Шишокиной В.Г. Кравченко, инженеров А.М. Петрова, Е.М. Привезенцевой, В.К. Садовникова, М.М. Кравцова, В.Д. Мартынчука (ЦНИИпроектстальконструкция), кандидатов техн .наук Б.С. Цетлина, О.И. Цешковского (ВНИКТИстальконструкция), инж. В.М. Краснова (В/О Союзстальконструкция), кандидатов техн. наук П.Д. Одесского (ЦНИИСК), Ю.В. Соболева (МИСИ).

1. ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ

1.1. Настоящее Руководство распространяется на проектирование, изготовление и сборку монтажных фланцевых соединений стропильных ферм с поясами из широкополочных двутавров на высокопрочных болтах для зданий и сооружений, возводимых в районах с расчетной температурой минус 40°С и выше.

Фланцевые соединения рекомендуются для применения как экономичные по расходу стали, высокотехнологичные монтажные соединения, исключающие применение монтажной сварки.

1.2. В Руководстве приводятся сортаменты фланцевых соединений нижнего (растянутого) и верхнего (сжатого) поясов ферм из двутавровых профилей от 20К до 30 K и от 20Ш до 30Ш ( раздел 5 ), Фланцевые соединения других типоразмеров профилей могут быть выполнены индивидуально в соответствии, с положениями Руководства.

1.3. При выборе схемы решетки ферм необходимо учитывать требования, вызванные особенностями конструктивной формы фланцевых соединений ( рис.1 и раздел 5 ),

1.4. Фланцевые соединения растянутых поясов могут быть выполнены как при предварительном натяжении высокопрочных болтов (тип А), так и без натяжения, при затяжке болтов стандартным ручным ключом (тип Б).

Читайте также  Соединение самонагревающегося кабеля

Фланцевые соединения типа Б могут применяться в зданиях без мостовых и подвесных кранов, монорельсов и другого подвесного подъемно-транспортного оборудования при временных нагрузках, не превышающих 35 % суммарных. В соединениях типа Б допускается образование зазоров между фланцами в процессе эксплуатации (см. п.7.18 ).

Фланцевые соединения сжатых поясов выполняются при затяжке высокопрочных болтов по типу Б соединений растянутых поясов.

1.5. Фланцевые соединения растянутых поясов могут быть применены при действии растяжения с изгибом, при однозначной эпюре растягивающих напряжений в поясах .

Соединения типа А могут воспринимать местные поперечные усилия за счет трения контактирующих поверхностей и наличия «рычажного» эффекта. Сдвигающие усилия в фермах, действующие в зонах расположения монтажных стыков, должны передаваться через поверхности трения фланцевых соединений сжатых поясов.

Рис. 1 . Рекомендуемые конструктивные решения фланцевых соединений растянутых (нижних) поясов стропильных ферм

1.6. Механические свойства стали, фланцев соединений растянутых поясов в направлении толщины проката должны отвечать требованиям раздела 2 .

1.7. Материалы Руководства составлены на основе экспериментально-теоретического исследования, проведенного ЦНИИпроектстальконструкцией и ВНИКТИстальконструкцией в 1979-1980 гг. с использованием зарубежных данных по расчету фланцевых соединений.

2. МАТЕРИАЛЫ
Общие положения

2.1 . Для поясов ферм применяются широкополочные двутавры с параллельными гранями полок по ТУ 14-2-24-72. Материал широкополочных двутавров назначается в соответствии с требованиями СНиП II-23-81. Основные марки стали двутавров — 14Г2, 09Г2С.

2.2 . Для фланцевых соединений применяются высокопрочные болты из стали 40Х «Селект» по ГОСТ 22353-77 с характеристикой 6 gi 110ХЛ1, гайки по ГОСТ 22354-77 с характеристикой 6Н110ХЛ1 и шайбы по ГОСТ 22355-77 (технические требования по ГОСТ 22356-77).

2.3. Фланцы сжатых поясов изготавливаются из стали марки ВСт3пс6 по ГОСТ 380-71* или ТУ 14-1-3023-80.

Источник: http://www.gosthelp.ru/text/RukovodstvoRukovodstvopop33.html

Факторы надежности фланцев и крепежа в составе фланцевых соединений

Проверка переходных сопротивлений фланцевых соединений

Для косвенной проверки напряжений в крепеже: болтах или шпильках – может быть проведено испытание на усталость кольцевых фланцевых соединений в условиях наложения одновременно изменяющихся 1) осевой силы и 2) крутящего момента.

Проверка продольных напряжений в болтах испытанием на усталость кольцевых фланцевых соединений

Ранее проводились испытания на металлических моделях тонкостенных валов и их фланцевых соединений. Они должны были выявить влияние на усталостную прочность еще следующих факторов: коэффициента затяга соединения; диаметральных зазоров между болтами и отверстиями во фланцах и некоторых особенностей конструкций фланцевых соединений.

Геометрия фланцев и болтов

Основные размеры моделей валов и фланцевых соединений были следующие (в мм): 

  1. наружный диаметр фланцев 145.6;
  2. диаметр окружности центров болтовых отверстий 128.0;
  3. диаметр болтовых отверстий во фланце 10.0;
  4. кол-во болтов 20;
  5. наружный диаметр моделей валов 100.0;
  6. внутренние диаметры моделей валов турбины и генератора 80.0 и 70.0;
  7. высоты фланцев моделей валов турбины и генератора 18.0 и 25.0;
  8. длина и конусность наружной образующей переходной конической оболочки модели вала турбины 25 и 19;
  9. переход от фланца модели генераторного вала к оболочке был выполнен в виде галтели радиусом 8 мм.

Сталь

Модели валов были изготовлены из поковок одной плавки из стали 40 с механическими свойствами: σт = 25.7; σв = 57.0; σ0 = 30.0; σ-1 = 20.0;   δ = 20.0% и φ = 64.0%. Болты были изготовлены из стали 40Х стандартного пруткового материала и имели механические свойства : σт = 56.5; σв = 78.0; σ0 = 51.0; δ = 20.0 %; φ = 64.0%.

Испытания проводились на пульсаторе типа ПДМ-ПУ-100. Переменные осевые силы, действующие в пульсаторе, передавались на модели трубчатых валов с фланцевыми соединениями с помощью специального приспособления в виде синхронно изменяющейся осевой силы и крутящего момента. В процессе испытаний переменные нагрузки оставались знакопостоянными.

Коэффициент асимметрии цикла

r = ( Pmax — P min )/ ( Pmax + P min  )

менялся в пределе 0.41 ≤ r ≤ 0.73. Это изменение достигалось путем изменения P min при неизменном Pmax. Максимальные значения крутящегося момента и осевой силы, действующих на модели, были 176×103 кгс⋅см и 32000 кгс.

Группы испытанных моделей фланцевых соединений

Были испытаны четыре группы моделей.

В таблице 1 пояснены особенности этих групп и результаты испытаний. Болты первой группы моделей были изготовлены по посадке движения (А/D), и в них создавались предварительные напряжения затяга по минимальным сечениям Q3 = 299 кгс/см2.

На рис.1 представлено диаметральное сечение фланцевого соединения I при указанных напряжениях затяга и при приложении к нему максимальной величины осевого усилия Pmax, на котором  в определенном масштабе указана расчетная ширина нераскрываемого участка X1. Из этого эскиза видно, что в указанных условиях стык между фланцами раскрывается частично и в диаметральном сечении образовывается щель, которая охватывает частично область расположения болтов.

Таблица 1.

Результаты усталостных испытаний трубчатых моделей с фланцевыми соединениями

№ модели Группа моделей и ее особенности Напряжение предварительного затяга болтов σ3, кгс/см2 Коэффициент асимметрии цикла r Число циклов при котором произошло разрушение, N×106 Место разрушения
1 Первая (основная). Болты (А / Д) 2900 0,73 1,0 Область переходного сечения 0–0
2 0,73 0,66
3 0,53 0,28
4 0,48 4,7
5 0,46 10,0
6 0,53 1,6 Болты
7 0,48 3,0
8 0,46 3,6
9 0,41 10,0
10 Вторая. Болты с диаметральным зазором 0,2 мм 4000 0,73 7,34 Область переходного сечения 0–0. Болты
11 0,68 8,2
12 0,64 10,0
13 0,48 10,0
14 1500 0,68 0,1 Болты
15 2900 0,68 0,8
16 0,46 6,3
17 Третья. Модели без конусов с закруглениями r = 5 мм. Болты с диаметральным зазором 0,2 мм. 4000 0,73 0,73 Область переходного сечения 0–0
18 0,64 0,38
19 0,58 0,42
20 0,46 10,0 Болты и модель не разрушились
21 Четвёртая. Фланцы моделей вала с толщиной 14 мм. Болты с диаметральным зазором 0,2 мм. 4000 0,64 1,2 Область переходного сечения 0–0. Болты и модель разрушились одновременно
22 0,56 1,07
23 0,46 3,24
24 0,36 1,66

Кривые 1 и 2, построенные по данным, приведенным в таблице представляют соответственно зависимости чисел циклов, которые выдерживают фланцы и болты, от коэффициента асимметрии цикла. Из них видно, что при указанных значениях Q2 и при любом коэффициенте асимметрии цикла r разрушение болтов предшествует разрушению моделей фланцев (все ординаты кривой 2 соответствуют меньшим значениям N, чем соответствующие точки кривой I).

В связи  с этим для того, чтобы довести до разрушения модели фланцев, приходилось на место разрушившихся болтов ставить новый комплект болтов и продолжать  дальнейшее испытание модели.

Точки, соответствующие разрушению моделей, обозначены индексом 0, а точки, соответствующие разрушению болтов — индексами Δ при Q3 = 2900 кгс/см2 и при Q3 = 4000 кгс/см2.

Болты под экстремальными нагрузками

Следует отметить, что при этом до окончательного разрушения всех болтов обнаруживалось разрушение сначала двух-четырех болтов. Заменив разрушившиеся болты новыми, испытания можно было продолжить до разрушения следующих болтов. Это подтверждает предположение о том, что при посадке болтов с малыми зазорами болты воспринимают существенно неравномерные  доли поперечной нагрузки от крутящегося момента. При r = 0.41 и 0.45 соответственно болты и фланцы выдерживают, не разрушаясь, заданную базу N = 107 циклов.

Болты с припасованными поясками разрушались, как правило по сечениям, совпадающим со стыковой плоскостью, хотя площади этих сечений превосходили в 1.3 раза площади сечений болтов в резьбовой части. Это свидетельствует о том, что в условиях испытаний по стыковым поверхностям возникали значительные сдвигающие усилия.

Сильно затянутые фланцевые соединения

Были испытаны еще четыре модели, которые по конструктивному исполнению и по условиям испытаний не отличались от моделей первой группы, но в болтах этих моделей были созданы напряжения предварительного затяга, равные 4000 кгс/см2.

На рис. 1 представлено диаметральное сечение фланцевого соединения (II), на котором указана расчетная ширина нераскрываемого участка X1. На рис. 1 показана кривая зависимости 3 долговечности этих моделей от коэффициента асимметрии.

Из сопоставления этих результатов с результатами испытаний первой группы моделей видно, что повышение напряжений предварительного затяга и, как следствие этого, увеличение площади нераскрываемого участка стыка фланцевого соединения, определяемой шириной нераскрытия X1, до такой величины, при которой она полностью включала площади сечений болтов, существенно увеличили долговечность фланцевых соединений и оболочек, примыкающих к ним.

Стержни болтов второй группы были изготовлены с уменьшенными на 0.2 мм диаметрами, в связи с чем в собранном состоянии между ними и отверстиями во фланцах имели место диаметральные зазоры, близкие к 0.2 мм. напряжения предварительного затяга в этих болтах равнялись Q3= 4000 кгс/см2.

Читайте также  Соединение коаксиальных кабелей между собой

Максимальные значения напряжений растяжения и кручения моделей были такие же, как и при испытании первой группы моделей. Модель №10, которая была испытана при самом остром цикле r = 0.73, при котором испытывались также модели №1 и 2, разрушилась, выдержав 7.3×106циклов. Модели же №1 и 2 выдержали всего 1×106 и 0.67×106 циклов  соответственно. Болты следующей модели №11, которая была испытана при небольшом снижении коэффициента асимметрии, разрушились при 8.2×106 циклах.

При дальнейшем уменьшении коэффициента асимметрии число циклов, которое выдерживали болты, возрастало, и при r = 0.64 болты и фланцы выдержали 10×106 циклов, не разрушаясь.

Влияние начального затяга болтов

По результатам этих испытаний построена кривая 4 на рис.1. Сопоставляя долговечность моделей при одинаковых коэффициентах асимметрии по кривым 3 и 4, приходим к заключению, что при повышении степени нераскрытия фланцевого соединения до X1 > R – R6 + 0.5d0  вследствие повышения начального затяга болтов в пять-семь раз повысилась их долговечность как в случае с припасованными болтами, так и с болтами, посаженными с зазорами 0.2 мм.

Припасованные болты

Разрушение неприпасованных болтов в отличие от припасованных происходило примерно по сечениям, через которые проходит плоскость, проведенная по опорным торцам гаек, что подтверждает предположение о том, что при продольно-поперечном изгибе этих болтов указанные сечения могут рассматриваться как защемленные.

Жесткость фланцев и оболочек

Модели третьей группы отличались от второй тем, что они были изготовлены без конических переходных участков с закруглениями радиусами 5мм, а модели четвертой группы были выполнены с уменьшенной до 14 мм высотой фланцев.

Основная цель испытаний последних двух групп моделей состояла в том, чтобы проверить закономерность, которая вытекает из разработанной теории о том, что долговечность болтов фланцевых соединений существенно зависит также от жесткости фланцев и оболочек, примыкающих к ним (воротниковых фланцев).

Из таблицы видно, что снижение оболочки у фланца за счет замены конической оболочки переходной галтелью (сравнение результатов испытаний моделей №10-13 и №17-20) снизило долговечность переходной области оболочек более чем в 10 раз.

Влияние этого фактора на долговечность болтов выявить не удалось так, как разрушение моделей предшествовало разрушению болтов.

Заключение

Проведенный выше анализ не дает количественного представления зависимости усталостной прочности от коэффициента затяга. Однако проведенный анализ показывает следующее:

  1. для каждого фланцевого соединения с плотно прилегающими торцами существует такое значение коэффициента затяга, которое обеспечивает оптимальное распределение напряжений в болтах, во фланцах и в области переходной зоны оболочек, примыкающих к фланцам;
  2. увеличение высоты фланцев или толщины оболочек, примыкающих к ним, уменьшает напряжения в болтах, повышая тем самым их долговечность;
  3. долговечность болтов нераскрывающихся фланцевых соединений значительно выше, чем долговечность болтов фланцевых соединений, которые раскрываются по кольцевой площади, охватывающей площади сечений болтов. Обеспечение нераскрытия фланцевых соединений в зоне расположения болтов, следовательно, является важным фактором повышения надежности.

Список литературы

  1. Schneider R. W. Flat Face Flanges with metal-to-metal contact Beyond the Bolt Circle // Journal of Engineering for Power, Transactions of the ASME, 1968, ser. A, N 1.
  2. Макаренков А. Г. Исследование напряженного состояния фланцевого соединения с учетом физической нелинейности материала // «Прикладная механика». Отд.

    математики, механики и кибернетики. Изд-во АН УССР, 1970, т. VI, вып. 2… – с. 45—48.

  3. Бугов А. У. Инженерный методы расчета симметричных кольцевых фланцевых соединений гидротурбин // Энергомашиностроение, 1970, №10… – с. 5-7.

Получив доступ к данной странице, Вы автоматически принимаете Пользовательское соглашение.

Источник: https://www.12821-80.ru/tech/118-Flancy_krepezh_nadezhnost

Услуги электротехнической лаборатории

Проверка переходных сопротивлений фланцевых соединений

Незаменимым комплексом для любой компании, занимающейся эксплуатацией и обслуживанием энергетических систем, является электротехническая лаборатория. Инструментальное обеспечение нашей компании позволяет оперативно производить профилактические и ремонтные работы, чтобы избежать преждевременной поломки и возникновения аварийных ситуаций.

Наименование работ Ед. изм. Цены от, рублей
   ДО 1 КВ
Проверить собранную электроустановку согласно требованиям проектных документов (визуальное обследование) осмотр 3000
Проверить металлосвязь (цепь между заземлителем и заземляемым элементом) точка 30
Измерить сопротивление изоляции электрических аппаратов, вторичную цепь и электропроводку замер 69
Проверить контур заземления точка 500
Измерить удельное сопротивление грунта замер 500
Проверить срабатывание автомата штука 150
Проверить молниезащиту точка 340
Проверить согласование петли «фаза-ноль» на соответствие с защищаемым аппаратом и непрерывность защитных проводников токоприемник 140
Проверить и испытать дифференциальный автоматический выключатель (УЗО) штука 120
Проверить автоматический ввод резерва (АВР) устройство 5000
Проверить фазировку проверка 500
Проведение тепловизионного обследования эл.оборудования осмотр-замер 1000

Услуги лаборатории для котельных

В современной котельной содержится большое количество силового электрооборудования, а также вспомогательных элементов управления.

Согласно Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей (ПТЭЭП) необходим своевременный контроль исправности, безопасности эксплуатации всех технических устройств, чтобы заранее выявить возможные дефекты и неисправности.

Особенно нужен такой контроль при проведении работ, связанных с:

  • проведением электрических измерений;
  • испытаниями;
  • реконструкцией.

Все типы приемо-сдаточных работ, измерений при вводе в эксплуатацию или на действующих объектах могут быть выполнены при помощи, сертифицированной электротехнической лаборатории.

Также комплекс может использоваться при проверке действующего электрооборудования и электрических сетей. Благодаря высокому уровню мобильности все измерения могут быть проведены на месте, перед или после ремонта техники. Особенно востребована такая лаборатория при поиске скрытых неисправностей на линиях питания, в кабельных системах, при эксплуатации электрических сетей.

Какие работы мы выполняем

Измерительное и контрольное оборудование позволяет производить все типы работ, определяемые в нормативных документах ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок) и ПТЭЭП (Правилах Технической Эксплуатации и Электроустановок Потребителей).

Наша лаборатория обеспечивает выполнение следующих операций:

  • замер изоляции питающих проводов и кабелей;
  • проверка состояния контуров заземлителей;
  • оценка сопротивления грунта в области, где устанавливается оборудование;
  • контроль состояния молниезащиты;
  • замер металлических связей (контроль наличия цепи) и переходных сопротивлений между элементами заземляемого электрооборудования и заземляющими контурами;
  • проверка обмоток электродвигателей, изоляции вторичных цепей, электроаппаратуры всех типов;
  • проверка сопротивления изолирующих фланцев и соединений;
  • контроль сопротивления петли «фаза-нуль»;
  • разработка и контроль схем аварийного освещения;
  • контроль уровней срабатывания автоматической системы отключения (по току);
  • проверка функционирования отключающего оборудования.

При помощи нашей лаборатории могут осуществляться и другие категории работ. ООО «Энергия» имеет лицензии на их производство, а полный перечень предоставляемых услуг приведен на нашем сайте, в разделе лицензий. Сотрудники нашей компании выполняют все виды работ, связанных с электрическими измерениями, испытаниями и проверкой любых типов электрооборудования. Опытный персонал поможет устранить проблемы, связанные с вводом в эксплуатацию техники после монтажных, ремонтных и реконструкционных операций на любых объектах Москвы и Московской области.

Какие типы отчетов мы предоставляем

После выполнения работ заказчик получает экспертное заключение о проведенной проверке и испытаниях электроустановок. В выданных документах указываются:

  • результаты визуального осмотра объекта, отметка о соответствии его проектной и технической документации и нормативам ПУЭ;
  • результаты измерения сопротивления изоляции проводов и кабелей, с анализом полученных данных;
  • результаты проверки систем заземления;
  • результаты проверки металлосвязей;
  • данные по проверке работоспособности системы аварийного отключения;
  • результаты проверки полного сопротивления петли «фаза-нуль».

Наша компания проводит все необходимые электроизмерения в четко оговоренные сроки, с выездом лаборатории на объекты Москвы и Московской области. Все работы выполняются в регламентированный период времени. Мы гарантируем высокую точность всех проводимых измерений, полное соответствие результатов проверки, и составляем отчеты, удовлетворяющие требованиям контролирующих органов.

Почему выгодно заказать услуги ООО «Энергия»

Обращаясь в нашу компанию, вы сможете рассчитывать на оперативность, высокое качество обслуживания и доступные цены. Основные преимущества сотрудничества:

  • Оснащение лаборатории современным оборудованием и измерительными приборами, проходящими обязательную периодическую поверку в центре стандартизации и метрологии. Это обеспечивает высокую точность и надежность измерений.
  • Все работы проводят специалисты высокого класса, имеющие профессиональную подготовку и опыт работы.

Мы предлагаем весь комплекс услуг по проверке и ремонту тепловых пунктов от одного исполнителя, выполняя работы качественно и под ключ.

Источник: http://oooenerg.ru/uslugi/elektrotehnicheskaya_laboratoriya/