Obliczanie połączenia z uszczelką gumową kołnierza przy użyciu metody ASME – moment dokręcenia śrub

Dane:

G,Hg, lb,tn,

Ab – pole powierzchni przekroju rdzenia śruby

Pw – napięcie wstępne śruby     

p – ciśnienie działające na połączenie

Współczynniki obliczeniowe uszczelki [i]

m – współczynnik uszczelki – wartości współczynnika m uszczelki są używane jako mnożnik do określenia niezbędnego obciążenia ściskającego uszczelki, aby zachować szczelność, gdy rura jest pod ciśnieniem

Y – minimalne obciążenie uszczelki, dla uszczelek gumowych  = 0, Współczynnik y uszczelki jest wymagany do obliczenia początkowego obciążenia uszczelki wymaganego w warunkach temperatury atmosferycznej, gdy nie działa wewnętrzne ciśnienie płynu. Jest wyrażane w jednostkach ciśnienia kPa

tg – grubość uszczelki

b = 1/2 szerokości uszczelki – efektywna szerokość osadzenia uszczelki – w trakcie narastania ciśnienia uszczelka ulega odkształceniu, zakładamy że połowa grubości uszczelki będzie ostatecznie doszczelniać powierzchnie flanszy/krezy

k – współczynnik tarcia między śrubą/nakrętką i nakrętką/flanszą

n – liczba śrub

Klasa śrub : np. 10.9 [i]

Eb – Moduł sprężystości materiału śrub

Eg – Moduł sprężystości uszczelki

Następnie pole powierzchni uszczelki

Obliczamy siłę napięcia wstępnego

należy obliczyć siłę hydrostatyczną H i siłę Hp

Następnie minimalna wymagana siła zacisku uszczelki

Siła reakcyjna kompresji flanszy

W przypadku w którym Eg/Eb -> 0 – możemy uznać, że ∆F jest siłą pomijalną

Dla uszczelek gumowych

Więc

Orientacyjny moment dokręcenia śruby w takim razie wynosi