CN113505416A - 一种基于波纹管尺寸计算波纹管接头尺寸的方法 - Google Patents

一种基于波纹管尺寸计算波纹管接头尺寸的方法 Download PDF

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CN113505416A CN202110688152.5A CN202110688152A CN113505416A CN 113505416 A CN113505416 A CN 113505416A CN 202110688152 A CN202110688152 A CN 202110688152A CN 113505416 A CN113505416 A CN 113505416A
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张茂雨
张杰锋
金佳妮
邵晓于
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严海东
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Abstract

本发明涉及一种基于波纹管尺寸计算波纹管接头尺寸的方法,包括圆形波纹管以及波纹管接头,所述波纹管接头包括橡胶卡瓣、卡环以及螺母,具体的圆形波纹管尺寸测量步骤以及波纹管接头尺寸计算包括:所述卡环上沿其周向呈倾斜设置形成锥形面a,所述螺母的内侧壁上对应也呈倾斜设置形成锥形面b,利用千分卡尺分别对圆形波纹管的壁厚、内壁至波峰的高度、波峰外距、两相邻波峰外侧水平距离以及两相邻波峰内侧水平距离进行测量,多次测量后。采用上述技术方案,本发明提供了一种波纹管接头尺寸的计算方法,该方法根据波纹管的尺寸进行计算出波纹管接头所需的尺寸,使得波纹管接头与波纹管之间尺寸吻合,使用时,不易发生渗漏,使用寿命长。

Description

一种基于波纹管尺寸计算波纹管接头尺寸的方法
技术领域
本发明涉及波纹管技术领域,尤其是涉及一种基于波纹管尺寸计算波纹管接头尺寸的方法。
背景技术
目前,在公路、铁路桥梁等大型结构物中,后张法预应力混泥混凝土结构被广泛应用。波纹管作为张拉孔道的模具,为预应力钢束提供了准确的位置和畅通无阻的孔道。因此在预应力结构施工中,波纹管的施工尤为重要。在土木工程中,塑料波纹管被广泛应用于后张法预应力施工中,管节之间的连接、构件端部波纹管与锚具之间的连接都需要有接头。现有的波纹管分为圆形波纹管和扁形波纹管,圆形波纹管的尺寸与扁形波纹管的尺寸不相同,故而两波纹管所需要的接头尺寸也不相同,并且现有技术中的波纹管接头与波纹管之间的尺寸吻合度,都会存在一定的偏差,这样就会使得波纹管与波纹管接头之间的密封性不好,在使用时,易发生渗漏。
发明内容
本发明的目的:为了克服现有技术的缺陷,本发明提供了一种基于波纹管尺寸计算波纹管接头尺寸的方法,该方法根据波纹管的尺寸进行计算出波纹管接头所需的尺寸,使得波纹管接头与波纹管之间尺寸吻合,使用时,不易发生渗漏,使用寿命长。
本发明的技术方案:一种基于波纹管尺寸计算波纹管接头尺寸的方法,其特征在于,包括圆形波纹管以及波纹管接头,所述波纹管接头包括橡胶卡瓣、卡环以及螺母,具体的圆形波纹管尺寸测量步骤以及波纹管接头尺寸计算包括:所述卡环上沿其周向呈倾斜设置形成锥形面a,所述螺母的内侧壁上对应也呈倾斜设置形成锥形面b,
步骤一,利用千分卡尺分别对圆形波纹管的壁厚、内壁至波峰的高度、波峰外距、两相邻波峰外侧水平距离以及两相邻波峰内侧水平距离进行测量,多次测量后得出壁厚2.58-2.66mm,内壁至波峰的高度6.88-7.40mm,波峰外距69.20-70.46mm,两相邻波峰外侧水平距离42.84-43.14mm,两相邻波峰内侧水平距离17.00-17.06mm;
步骤二,根据上述测量数据,计算圆形波纹管的波峰高度、外直径、内直径、峰距以及峰宽,其中,
波峰高度=内壁至波峰的高度-壁厚,
圆形波纹管外直径=峰外距-2*波峰高度,
圆形波纹管内直径=外径-2*壁厚,
峰距=(相邻波峰外距+相邻波峰内距)/2,
峰宽=(相邻波峰外距-相邻波峰内距)/2;
步骤三,橡胶卡瓣套设在圆形波纹管外周,且橡胶卡瓣包括一体设置的第一橡胶卡瓣和第二橡胶卡瓣,即第一橡胶卡瓣和第二橡胶卡瓣的长度=圆形波纹管峰距,第一橡胶卡瓣的外直径=圆形波纹管外直径+2*波峰高度+2*第一橡胶卡瓣的壁厚,第二橡胶卡瓣的外直径=圆形波纹管外直径+2*波峰高度+2*第一橡胶卡瓣的壁厚+2*第二橡胶卡瓣的壁厚;
步骤四,卡环套设在第一橡胶卡瓣的外周,且卡环上设有开口,根据第一橡胶卡瓣的尺寸计算卡环的尺寸,卡环闭合时,卡环的内直径小于等于第一橡胶卡瓣的外直径,卡环处于自然状态时,卡环的内直径=π*第一橡胶卡瓣的外直径+开口的大小/π,
卡环的长度等于第一橡胶卡瓣的长度,卡环上设有锥形面a,卡环的壁厚分为锥形面a处的壁厚以及其余部分的壁厚,锥形面a处的壁厚小于其余部分的壁厚,其余部分的壁厚=(第二橡胶卡瓣的外直径-第一橡胶卡瓣的外直径)/2,卡环的内直径分为卡环设有锥形面a处的内直径以及其余部分的内直径,则自然状态下,卡环锥形面a处的内直径为卡环内直径+2*卡环锥形面a处的壁厚,其余部分的内直径为卡环内直径+2*卡环其余部分的壁厚,卡环闭合时,锥形处的外直径=π*卡环锥形面a处的内直径-开口的大小/π;
步骤五,螺母套设在卡环的外周,螺母锥形面b处的内直径等于卡环闭合时锥形面a处的外直径。
采用上述技术方案,先用千分卡尺测量出圆形波纹管的壁厚、内壁至波峰的高度、波峰外距、两相邻波峰外侧水平距离以及两相邻波峰内侧水平距离进行测量,并进行多次测量,测出数据,取用平均值,然后再根据这些数据计算出,圆形波纹管的波峰高度、外直径、内直径、峰距以及峰宽,橡胶卡瓣套设在圆形波纹管的外周,故而橡胶卡瓣的内直径为圆形波纹管的外直径,然后再通过计算分别得出两段橡胶卡瓣的外直径,两段橡胶卡瓣之间的外直径的半径差等于卡环的壁厚,卡环上套设在橡胶卡瓣的外周,故而可以计算出卡环在闭合时的内直径以及自然状态下的内直径,而螺母套设在卡环的外周,并且螺母内的锥形面b与卡环上的锥形面a抵触设置,故而可以计算出螺母锥形面b处的内直径,通过这样的计算可以使得接头与圆形波纹管之间更加吻合,密封性更好,有效防止渗漏。
本发明的另一技术方案:包括扁形波纹管以及波纹管接头,所述波纹管接头包括橡胶卡瓣、卡环以及螺母,具体的扁形波纹管尺寸测量步骤以及波纹管接头尺寸计算包括:所述卡环上沿其周向呈倾斜设置形成锥形面a,所述螺母的内侧壁上对应也呈倾斜设置形成锥形面b,
步骤一,利用千分卡尺分别对扁形波纹管的壁厚、短轴内距、长轴内距、长轴外距a、两相邻波峰外侧水平距离以及两相邻波峰内侧水平距离进行测量,多次测量后得出壁厚2.48-2.52mm,短轴内距21.84-22.16mm,长轴内距40.74-41.28mm,长轴外距a 54.64-55.66mm,两相邻波峰外侧水平距离42.84-43.14mm,两相邻波峰内侧水平距离17.00-17.06mm;
步骤二,根据上述测量数据,计算扁形波纹管的波峰高度、长轴外距b、短轴外距a、短轴外距b、峰距以及峰宽,其中,
波峰高度=(长轴外距a-2*壁厚-长轴内距)/2,
长轴外距b=长轴外距-2*波峰高度,
短轴外距a=短轴内距+2*壁厚+2*波峰高度,
短轴外距b=短轴内距+2*壁厚,
峰距=(相邻波峰外距+相邻波峰内距)/2,
峰宽=(相邻波峰外距-相邻波峰内距)/2,
其中长轴外距a表示含有波峰高度,长轴外距b表示不含有波峰高度,短轴外距a表示含有波峰高度,短轴外距b表示不含有波峰高度;
步骤三,橡胶卡瓣套设在扁形波纹管外周,且橡胶卡瓣需包裹住扁形波纹管两个波峰的距离,橡胶卡瓣包括一体设置的第一橡胶卡瓣和第二橡胶卡瓣,即扁形波纹管峰距=第一橡胶卡瓣和第二橡胶卡瓣的长度,第一橡胶卡瓣的外直径=扁形波纹管长轴外距+2*波峰高度+2*第一橡胶卡瓣的壁厚,第二橡胶卡瓣的外直径=扁形波纹管外直径+2*波峰高度+2*第一橡胶卡瓣的壁厚+2*第二橡胶卡瓣的壁厚,
步骤四,卡环套设在第一橡胶卡瓣的外周,且卡环上设有的开口,根据第一橡胶卡瓣的尺寸计算卡环的尺寸,卡环闭合时,卡环的内直径小于等于第一橡胶卡瓣的外直径,卡环处于自然状态时,卡环的内直径=π*第一橡胶卡瓣的外直径+开口的大小/π,
卡环的长度等于第一橡胶卡瓣的长度,卡环壁厚分为卡环设有锥形面a处的壁厚以及其余部分的壁厚,锥形面a处的壁厚小于其余部分的壁厚,其余部分的壁厚=(第二橡胶卡瓣的外直径-第一橡胶卡瓣的外直径)/2,卡环的内直径分为卡环设有锥形面a处的内直径以及其余部分的内直径,则自然状态下,卡环锥形面a处的内直径为卡环内直径+2*卡环锥形面a处的壁厚,其余部分的内直径为卡环内直径+2*卡环其余部分的壁厚,卡环闭合时,锥形处的外直径=π*卡环锥形面a处的内直径-开口的大小/π;
步骤五,螺母套设在卡环的外周,螺母锥形面b处的内直径等于卡环闭合时锥形面a处的外直径。
采用上述进一步设置,先用千分卡尺测量出扁形波纹管的壁厚、短轴内距、长轴内距、长轴外距a、两相邻波峰外侧水平距离以及两相邻波峰内侧水平距离进行测量,并进行多次测量,测出数据,取用平均值,然后再根据这些数据计算出,扁形波纹管波峰高度、长轴外距b、短轴外距a、短轴外距b、峰距以及峰宽,橡胶卡瓣套设在扁形波纹管的外周,故而橡胶卡瓣的内直径为扁形波纹管的外直径,然后再通过计算分别得出两段橡胶卡瓣的外直径,两段橡胶卡瓣之间的外直径的半径差等于卡环的壁厚,卡环上套设在橡胶卡瓣的外周,故而可以计算出卡环在闭合时的内直径以及自然状态下的内直径,而螺母套设在卡环的外周,并且螺母内的锥形面b与卡环上的锥形面a抵触设置,故而可以计算出螺母锥形面b处的内直径,通过这样的计算可以使得接头与扁形波纹管之间更加吻合,密封性更好,有效防止渗漏。
附图说明
图1为本发明具体实施例中橡胶卡瓣的示意图;
图2为本发明具体实施例中卡环的示意图;
图3为本发明具体实施例中螺母的示意图;
图4为本发明具体实施例1中橡胶卡瓣的剖视图;
图5为本发明具体实施例1中卡环的剖视图;
图6为本发明具体实施例1中螺母的剖视图;
图7为本发明具体实施例2中橡胶卡瓣的剖视图;
图8为本发明具体实施例2中卡环的剖视图;
图9为本发明具体实施例2中螺母的剖视图;
图10为本发明具体实施例螺母管壁所承受的混凝土压力的示意图;
图11为本发明具体实施例螺母弧向的外层各节点所施加径向集中力的示意图。
具体实施方式
如图1-11所示,一种基于波纹管尺寸计算波纹管接头尺寸的方法,用于计算连接圆形波纹管的波纹管接头,包括圆形波纹管以及波纹管接头,所述波纹管接头包括橡胶卡瓣2、卡环3以及螺母4,卡环3采用聚甲醛材料制成,螺母采用尼龙1010材料制成,具体的圆形波纹管1尺寸测量步骤以及波纹管接头尺寸计算包括:所述卡环上3沿其周向呈倾斜设置形成锥形面a31,所述螺母4的内侧壁上对应也呈倾斜设置形成锥形面b41,
步骤一,利用千分卡尺分别对圆形波纹管1的壁厚、内壁至波峰的高度、波峰外距、两相邻波峰外侧水平距离以及两相邻波峰内侧水平距离进行测量,多次测量后得出壁厚2.58-2.66mm,内壁至波峰的高度6.88-7.40mm,波峰外距69.20-70.46mm,两相邻波峰外侧水平距离42.84-43.14mm,两相邻波峰内侧水平距离17.00-17.06mm,分别取用平均值壁厚2.6mm,内壁至波峰的高度7.1mm,波峰外距70.0mm,两相邻波峰外侧水平距离43.0mm,两相邻波峰内侧水平距离17.0mm;
步骤二,根据上述测量数据,计算圆形波纹管的波峰高度、外直径、内直径、峰距以及峰宽,其中,
波峰高度=内壁至波峰的高度-壁厚=7.1-2.6=4.5mm,
圆形波纹管外直径=峰外距-2*波峰高度=70.0-2*4.5=61mm,圆形波纹管外直径不包含波峰,
圆形波纹管内直径=外径-2*壁厚=61-2*2.6=55.8mm,
峰距=(相邻波峰外距+相邻波峰内距)/2=(43+17)/2=30.0mm,
峰宽=(相邻波峰外距-相邻波峰内距)/2=(43-17)/2=13mm;
步骤三,橡胶卡瓣套设在圆形波纹管外周,橡胶卡瓣的内直径=圆形波纹管的外直径=61mm,如图1中A所表示的,橡胶卡瓣包括一体设置的第一橡胶卡瓣和第二橡胶卡瓣,橡胶卡瓣需要包裹住两段圆形波纹管峰距,故而第一橡胶卡瓣和第二橡胶卡瓣的长度=圆形波纹管峰距=30.0mm,如图1中B1以及B2所表示的,第一橡胶卡瓣的壁厚设计为0.5-1.0mm,第二橡胶卡瓣的壁厚设计为3.5-4.0mm,第一橡胶卡瓣的外直径=圆形波纹管外直径+2*波峰高度+2*第一橡胶卡瓣的壁厚=61.0+2*4.5+2*0.5=71.0mm,如图1中C1所表示的,第二橡胶卡瓣的外直径=圆形波纹管外直径+2*波峰高度+2*第一橡胶卡瓣的壁厚+2*第二橡胶卡瓣的壁厚=61.0+2*4.5+2*0.5+2*3.5=78mm,如图1中C2所表示的,图1中D所表示的波峰的高度;
步骤四,卡环套设在第一橡胶卡瓣的外周,且卡环上设有开口,开口的大小设计为3-5mm,根据第一橡胶卡瓣的尺寸计算卡环的尺寸,卡环闭合时,卡环的内直径小于等于第一橡胶卡瓣的外直径即71.0mm,卡环处于自然状态时,卡环的内直径=π*第一橡胶卡瓣的外直径+开口的大小/π=π*71.0+5/π=72.6mm,
卡环的长度等于第一橡胶卡瓣的长度,即30.0mm,如图2中E所表示的,卡环壁厚包括卡环设有锥形面a处的壁厚以及其余部分的壁厚,锥形面a处的壁厚小于其余部分的壁厚,其余部分的壁厚=(第二橡胶卡瓣的外直径-第一橡胶卡瓣的外直径)/2=(78-71)/2=3.5mm,锥形面a处的壁厚为0.5-1.0mm,卡环的外直径包括卡环设有锥形面a处的外直径以及其余部分的外直径,则自然状态下,卡环锥形面a处的外直径为卡环的内直径+2*卡环锥形面a处的壁厚=72.6+2*0.5=73.6mm,如图2中I所表示的,此时卡环的内直径也是卡环处于自然状态下的内直径,其余部分的外直径为卡环的内直径+2*卡环其余部分的壁厚=72.6+2*3.5=79.6mm,如图2中G所表示的,卡环闭合时,锥形处的外直径=π*卡环锥形面a处的内直径-开口的大小/π=π*73.6-5/π=72.0mm;
步骤五,螺母套设在卡环的外周,螺母锥形面b处的内直径等于卡环闭合时锥形面a处的外直径=72.0mm,如图3中H所表示的,通过这样的计算可以使得接头与圆形波纹管之间更加吻合,密封性更好,有效防止渗漏。
并且还会对上述的设计方案中螺母壁厚最薄的地方进行承受混凝土受力情况的受力分析,从而复核按照上述尺寸设计出的波纹管接头是否合格,采用两种方式进行分析:
(1)理论计算
如附图7中所示,为螺母管壁所承受的混凝土压力,
螺母的压强P=1.25*2500*10*2*0.04=2500N/m,
其中,1.25为安全系数,2500为混凝土密度(kg/m³),10为重力加速度,2为波纹管埋置深度,0.04为管壁长度计算单元(m)。
根据附图的受力分析简图,取部分截面并计算轴力以及应力:
Figure DEST_PATH_IMAGE002
Figure DEST_PATH_IMAGE004
其中1.5为螺母的壁厚,由上述式子可知所分析单元上的轴向压应力小于螺母采用的材料的抗压强度。
(2)电算分析
沿螺母的管轴方向取40mm长,计算时分10个网格单元;径向1.5mm壁厚,分两个网格单元,外径90mm,弧向分16个网格单元,如图8所述,外层各节点施加径向集中力,压力大小为:
P=1.25*2500*9.8*70.68*10-6=4.33N
其中,2500为混凝土密度(单位:kg/m³),9.8为重力加速度,2为波纹管埋置深度(单位:m),70.68*10-6为节点施加的集中力分配的 受力面积(0.09*π/16*0.04/10,单位:m³),1.25为安全系数。
分析结果为周向压应力为1.438N/mm2,与理论分析中的1.875 N/mm2结果较为吻合。故而上述计算所得出的波纹管接头即与波纹管之间吻合度高,密封性高,而且受力达到标准。
本发明的另一技术方案,用于计算连接扁形波纹管的波纹管接头,包括扁形波纹管以及波纹管接头,所述波纹管接头包括橡胶卡瓣2’、卡环3’以及螺母4’,具体的扁形波纹管尺寸测量步骤以及波纹管接头尺寸计算包括:所述卡环上沿其周向呈倾斜设置形成锥形面a,所述螺母的内侧壁上对应也呈倾斜设置形成锥形面b,
步骤一,利用千分卡尺分别对扁形波纹管的壁厚、短轴内距、长轴内距、长轴外距a、两相邻波峰外侧水平距离以及两相邻波峰内侧水平距离进行测量,多次测量后得出壁厚2.48-2.52mm,短轴内距21.84-22.16mm,长轴内距40.74-41.28mm,长轴外距a 54.64-55.66mm,两相邻波峰外侧水平距离42.84-43.14mm,两相邻波峰内侧水平距离17.00-17.06mm,对这些数据进行取平均值,壁厚2.5mm,短轴内距22.0mm,长轴内距41.0mm,长轴外距a55.0mm;
步骤二,根据上述测量数据,计算扁形波纹管的波峰高度、长轴外距b、短轴外距a、短轴外距b、峰距以及峰宽,其中,
波峰高度=(长轴外距a-2*壁厚-长轴内距)/2=(55-2*2.5-41)=4.5mm,
长轴外距b=长轴外距-2*波峰高度=55.0-9.0=46.0mm,
短轴外距a=短轴内距+2*壁厚+2*波峰高度=22.0+5.2+9.0=36mm,
短轴外距b=短轴内距+2*壁厚=22.0+5.0=27.0mm,
峰距=(相邻波峰外距+相邻波峰内距)/2=(43+17)/2=30.0mm,
峰宽=(相邻波峰外距-相邻波峰内距)/2=(43-17)/2=13.0mm,
其中长轴外距a表示含有波峰高度,长轴外距b表示不含有波峰高度,短轴外距a表示含有波峰高度,短轴外距b表示不含有波峰高度;
步骤三,橡胶卡瓣套设在扁形波纹管外周,因此橡胶卡瓣的内直径等于扁形波纹管的外直径,如图4中A'所表示的,橡胶卡瓣需包裹住扁形波纹管两个波峰的距离,橡胶卡瓣包括一体设置的第一橡胶卡瓣和第二橡胶卡瓣,即扁形波纹管峰距=第一橡胶卡瓣和第二橡胶卡瓣的长度=30.0mm,如图4中B1'以及B2'所表示的,第一橡胶卡瓣的壁厚设置为0.5-1.0mm,第二橡胶卡瓣的壁厚设置为3.5-4.0mm,第一橡胶卡瓣的外直径=扁形波纹管长轴外距b+2*波峰高度+2*第一橡胶卡瓣的壁厚=46.0+9.0+1.0=56.0mm,如图4中C1'所表示的,第二橡胶卡瓣的外直径=扁形波纹管长轴内距b+2*波峰高度+2*第一橡胶卡瓣的壁厚+2*第二橡胶卡瓣的壁厚=46.0+9.0+1.0+7.0=64.0mm,如图4中C2'所表示的,图4中D'所表示的波峰的高度,
步骤四,卡环套设在第一橡胶卡瓣的外周,且卡环上设有的开口,开口的大小设置为3-5mm,根据第一橡胶卡瓣的尺寸计算卡环的尺寸,卡环闭合时,卡环的内直径小于等于第一橡胶卡瓣的外直径,则卡环的内直径为=56.0mm,卡环处于自然状态时,卡环的内直径=π*第一橡胶卡瓣的外直径+开口的大小/π=π*46.0+5/π=58.6mm,
卡环的长度等于第一橡胶卡瓣的长度,为30.0mm,如图5中E'所表示的,卡环壁厚包括卡环设有锥形面a处的壁厚以及其余部分的壁厚,锥形面a处的壁厚小于其余部分的壁厚,其余部分的壁厚=(第二橡胶卡瓣的外直径-第一橡胶卡瓣的外直径)/2=(64.0-56.0)/2=3.5mm,锥形面a处的壁厚设置为0.5-1.0mm,卡环的内直径包括卡环设有锥形面a处的内直径以及其余部分的内直径,则自然状态下,卡环锥形面a处的内直径为卡环内直径+2*卡环锥形面a处的壁厚=59.6mm,如图5中I'所表示的,此时卡环的内直径也是卡环处于自然状态下的内直径,其余部分的内直径为卡环内直径+2*卡环其余部分的壁厚=65.6mm,如图5中G'所表示的,卡环闭合时,锥形处的外直径=π*卡环锥形面a处的内直径-开口的大小/π=64.0mm;
步骤五,螺母套设在卡环的外周,螺母锥形面b处的内直径等于卡环闭合时锥形面a处的外直径,即64.0mm,如图6中H'所表示的,先用千分卡尺测量出扁形波纹管的壁厚、短轴内距、长轴内距、长轴外距a、两相邻波峰外侧水平距离以及两相邻波峰内侧水平距离进行测量,并进行多次测量,测出数据,取用平均值,然后再根据这些数据计算出,扁形波纹管波峰高度、长轴外距b、短轴外距a、短轴外距b、峰距以及峰宽,因橡胶卡瓣套设在扁形波纹管的外周,卡环套设在橡胶卡瓣的外周,螺母套设在卡环的外周,因此可以一个个计算出扁形波纹管接头各个部分的尺寸,根据这些计算出的尺寸制作波纹管接头,使得接头与扁形波纹管之间更加吻合,密封性更好,有效防止渗漏。
同样的,与圆形波纹管一样,对上述的设计方案中螺母锥形面b处的壁厚进行承受混凝土受力情况的受力分析,从而复核按照上述尺寸设计出的波纹管接头是否合格,也是采用两种方式进行分析:
(1)理论计算
计算得出所分析单元上的轴向压应力小于螺母采用的材料的抗压强度。
(2)电算分析
分析后的结果与理论分析中的结果较为吻合。故而上述计算所得出的波纹管接头即与波纹管之间吻合度高,密封性高,而且受力达到标准。

Claims (2)

1.一种基于波纹管尺寸计算波纹管接头尺寸的方法,其特征在于,包括圆形波纹管以及波纹管接头,所述波纹管接头包括橡胶卡瓣、卡环以及螺母,具体的圆形波纹管尺寸测量步骤以及波纹管接头尺寸计算包括:所述卡环上沿其周向呈倾斜设置形成锥形面a,所述螺母的内侧壁上对应也呈倾斜设置形成锥形面b,
步骤一,利用千分卡尺分别对圆形波纹管的壁厚、内壁至波峰的高度、波峰外距、两相邻波峰外侧水平距离以及两相邻波峰内侧水平距离进行测量,多次测量后得出壁厚2.58-2.66mm,内壁至波峰的高度6.88-7.40mm,波峰外距69.20-70.46mm,两相邻波峰外侧水平距离42.84-43.14mm,两相邻波峰内侧水平距离17.00-17.06mm;
步骤二,根据上述测量数据,计算圆形波纹管的波峰高度、外直径、内直径、峰距以及峰宽,其中,
波峰高度=内壁至波峰的高度-壁厚,
圆形波纹管外直径=峰外距-2*波峰高度,
圆形波纹管内直径=外径-2*壁厚,
峰距=(相邻波峰外距+相邻波峰内距)/2,
峰宽=(相邻波峰外距-相邻波峰内距)/2;
步骤三,橡胶卡瓣套设在圆形波纹管外周,且橡胶卡瓣包括一体设置的第一橡胶卡瓣和第二橡胶卡瓣,即第一橡胶卡瓣和第二橡胶卡瓣的长度=圆形波纹管峰距,第一橡胶卡瓣的外直径=圆形波纹管外直径+2*波峰高度+2*第一橡胶卡瓣的壁厚,第二橡胶卡瓣的外直径=圆形波纹管外直径+2*波峰高度+2*第一橡胶卡瓣的壁厚+2*第二橡胶卡瓣的壁厚;
步骤四,卡环套设在第一橡胶卡瓣的外周,且卡环上设有开口,根据第一橡胶卡瓣的尺寸计算卡环的尺寸,卡环闭合时,卡环的内直径小于等于第一橡胶卡瓣的外直径,卡环处于自然状态时,卡环的内直径=π*第一橡胶卡瓣的外直径+开口的大小/π,
卡环的长度等于第一橡胶卡瓣的长度,卡环上设有锥形面a,卡环的壁厚分为锥形面a处的壁厚以及其余部分的壁厚,锥形面a处的壁厚小于其余部分的壁厚,其余部分的壁厚=(第二橡胶卡瓣的外直径-第一橡胶卡瓣的外直径)/2,卡环的内直径分为卡环设有锥形面a处的内直径以及其余部分的内直径,则自然状态下,卡环锥形面a处的内直径为卡环内直径+2*卡环锥形面a处的壁厚,其余部分的内直径为卡环内直径+2*卡环其余部分的壁厚,卡环闭合时,锥形处的外直径=π*卡环锥形面a处的内直径-开口的大小/π;
步骤五,螺母套设在卡环的外周,螺母锥形面b处的内直径等于卡环闭合时锥形面a处的外直径。
2.一种基于波纹管尺寸计算波纹管接头尺寸的方法,其特征在于,包括扁形波纹管以及波纹管接头,所述波纹管接头包括橡胶卡瓣、卡环以及螺母,具体的扁形波纹管尺寸测量步骤以及波纹管接头尺寸计算包括:所述卡环上沿其周向呈倾斜设置形成锥形面a,所述螺母的内侧壁上对应也呈倾斜设置形成锥形面b,
步骤一,利用千分卡尺分别对扁形波纹管的壁厚、短轴内距、长轴内距、长轴外距a、两相邻波峰外侧水平距离以及两相邻波峰内侧水平距离进行测量,多次测量后得出壁厚2.48-2.52mm,短轴内距21.84-22.16mm,长轴内距40.74-41.28mm,长轴外距a 54.64-55.66mm,两相邻波峰外侧水平距离42.84-43.14mm,两相邻波峰内侧水平距离17.00-17.06mm;
步骤二,根据上述测量数据,计算扁形波纹管的波峰高度、长轴外距b、短轴外距a、短轴外距b、峰距以及峰宽,其中,
波峰高度=(长轴外距a-2*壁厚-长轴内距)/2,
长轴外距b=长轴外距-2*波峰高度,
短轴外距a=短轴内距+2*壁厚+2*波峰高度,
短轴外距b=短轴内距+2*壁厚,
峰距=(相邻波峰外距+相邻波峰内距)/2,
峰宽=(相邻波峰外距-相邻波峰内距)/2,
其中长轴外距a表示含有波峰高度,长轴外距b表示不含有波峰高度,短轴外距a表示含有波峰高度,短轴外距b表示不含有波峰高度;
步骤三,橡胶卡瓣套设在扁形波纹管外周,且橡胶卡瓣需包裹住扁形波纹管两个波峰的距离,橡胶卡瓣包括一体设置的第一橡胶卡瓣和第二橡胶卡瓣,即扁形波纹管峰距=第一橡胶卡瓣和第二橡胶卡瓣的长度,第一橡胶卡瓣的外直径=扁形波纹管长轴外距+2*波峰高度+2*第一橡胶卡瓣的壁厚,第二橡胶卡瓣的外直径=扁形波纹管外直径+2*波峰高度+2*第一橡胶卡瓣的壁厚+2*第二橡胶卡瓣的壁厚,
步骤四,卡环套设在第一橡胶卡瓣的外周,且卡环上设有的开口,根据第一橡胶卡瓣的尺寸计算卡环的尺寸,卡环闭合时,卡环的内直径小于等于第一橡胶卡瓣的外直径,卡环处于自然状态时,卡环的内直径=π*第一橡胶卡瓣的外直径+开口的大小/π,
卡环的长度等于第一橡胶卡瓣的长度,卡环壁厚分为卡环设有锥形面a处的壁厚以及其余部分的壁厚,锥形面a处的壁厚小于其余部分的壁厚,其余部分的壁厚=(第二橡胶卡瓣的外直径-第一橡胶卡瓣的外直径)/2,卡环的内直径分为卡环设有锥形面a处的内直径以及其余部分的内直径,则自然状态下,卡环锥形面a处的内直径为卡环内直径+2*卡环锥形面a处的壁厚,其余部分的内直径为卡环内直径+2*卡环其余部分的壁厚,卡环闭合时,锥形处的外直径=π*卡环锥形面a处的内直径-开口的大小/π;
步骤五,螺母套设在卡环的外周,螺母锥形面b处的内直径等于卡环闭合时锥形面a处的外直径。
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