填料装置主要零件的强度校验方案

1.填料压盖

图2-28所示的填料压盖，应校验断面Ⅰ-Ⅰ、Ⅱ-Ⅱ以及按角度45°方向所取的断面Ⅲ-Ⅲ的弯曲应力。

1）Ⅰ-Ⅰ断面的弯曲应力（kgf/cm²）为

式中 M₁——Ⅰ—Ⅰ断面的弯矩（kgf·cm），按下式计算：

式中 l₁——力臂（cm），如图2-28所示，；

Q_yT——压紧填料的总力（kgf），按下式计算

Q_yT＝0.785（D²－d²）q_T

式中 d——填料压盖的内径（cm）；

q_T——压紧填料所必须施加于填料上部的比压（kgf/cm²），q_T＝φ，φ为石棉绳填料的最大轴向比压系数，根据PN和h_T/b_T查表2-26；

W₁——Ⅰ—Ⅰ断面的截面系数（cm³），按下式计算：

式中 b₁、h₁——Ⅰ—Ⅰ断面的宽度和高度（cm）。

表2-26 石棉绳填料的最大轴向比压系数φ （n＝1.4）

注：PN＞500kgf/cm²时，取φ＝1.4。μ为填料与阀杆、阀盖摩擦系数的平均值。n为填料在同一横断面上所受到的纵向比压和横向比压的比。

2）Ⅱ—Ⅱ断面的弯曲应力（kgf/cm²）为

式中 MⅡ——Ⅱ—Ⅱ断面的弯矩（kgf·cm），按下式计算：

式中 D_p——填料反力处的平均直径（cm），。

对于铸铁制的填料压盖，截面系数WⅡ（cm³）按下式计算：

式中 y₂——Ⅱ—Ⅱ断面中性轴到填料压盖上端面的距离（cm），；

I_Ⅱ——Ⅱ—Ⅱ断面对其中性轴的惯性矩（cm⁴），。

对于钢制填料压盖，截面系数（cm³）按下式计算：(www.xing528.com)

3）Ⅲ—Ⅲ断面的弯曲应力（kgf/cm²）为

式中 MⅢ——Ⅲ—Ⅲ断面的弯矩（kgf·cm），按下式计算：

式中 l₃——力臂（cm），如图2-28所示，；

W_Ⅲ——Ⅲ—Ⅲ断面的截面系数（cm³），。

2.活节螺栓（或T形槽螺栓）

螺栓的拉应力（kgf/cm²）为

式中 A_l——单个螺栓的断面积（cm²），查表2-27；

［σ_L］——螺栓材料的许用拉应力（kgf/cm²），查表2-28。

表2-27 螺栓的断面积

表2-28 各种材料的连接螺栓、螺钉的许用拉应力［σ_L］ （单位：kgf/cm²）

（续）

（续）

3.销轴

销轴的剪应力（kgf/cm²）为

式中 d_s——销轴直径（cm）；

［τ］——材料的许用剪应力（kgf/cm²）