PL167699B1 - Mieszek kompensatora - Google Patents

Abstract

Mieszek kompensatora zawierający pierścierne wzmacniające o grubości malejącej w stosunku do wzrostu odległości od osi mieszka, znamienny tym, ze mieszek (1) w końcowym obszarze styku (C1 ...Co) ma kształt zbliżony do pierścienia wzmacniającego (2) w którym to obszarze pierścień wzmacniający (2) jest wklęsły, przy czym tworząca pierścienia (2) ma w tym obszarze promień krzywizny (Ro1) większy od połowy podziałki fali mieszka (To/2) wstanie wyjściowym (C0), natomiast kąt zbieżności ©oi) w każdym punkcie obszaru styku (C 0...C 1) jest większy od zera.

Description

Przedmiotem wynalazku jest mieszek kompensatora, stosowanego zwłaszcza w energetyce cieplnej i aparaturze chemicznej.

Znany mieszek kompensatora wyposażony jest w usytuowane pomiędzy falami pierścienie wzmacniające w postaci płytowej o stałej grubości lub lekko zbieżne promieniowo w kierunku od osi mieszka t.j. o grubości malejącej w stosunku do wzrostu odległości od osi mieszka.

Wadą takiego mieszka kompensatora jest stosunkowo mała zdolność kompensacji w przypadku wymaganej dużej liczby cykli obciążeń.

Mieszek według wynalazku wyróżnia się tym, że w końcowym obszarze styku ma kształt zbliżony do pierścienia wzmacniającego w którym to obszarze pierścień wzmacniający jest wklęsły, przy czym tworząca pierścienia ma w tym obszarze promień krzywizny większy od połowy podziałki fali mieszka w stanie wyjściowym, natomiast kąt zbieżności w każdym punkcie obszaru styku jest większy od zera.

Korzystne jest jeśli fala mieszka jest obwodowo sinusoidalnie pofalowana, zaś pierścień wzmacniający jest dzielony w końcowym obszarze styku mieszka, przy czym co najmniej jedna część pierścienia wzmacniającego stanowi element wzmacniający mieszka kompensatora.

Zgodnie z wynalazkiem, mieszek pozwala odciążyć obszary, które są silnie odkształcane przy dużych przemieszczeniach osiowych brzegów mieszka, poprzez uniemożliwienie pracy tych obszarów przy małych ruchach, których jest najwięcej. Ponadto przy niewielkich ruchach mieszka odkształcenie materiału mieszka w obszarze styku jest bardzo małe, co pozwala uzyskać znaczne liczby cykli obciążeń, jak również stabilizujące działanie mieszka zabezpiecza przed wyboczeniem. Sinusoidalne pofalowanie obwodu mieszku pozwala uzyskać kompensację odkształceń obwodowych, przy znacznym ruchu osiowym kompensatora i zmniejszenie naprężeń obwodowych. Dzielony pierścień pozwala przez usunięcie po uformowaniu mieszka części zewnętrznej pierścienia obniżyć koszty mieszka, przy nieznacznych stratach zdolności kompensacyjnej.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia połówkę fali mieszka z połówką pierścienia w przekroju poprzecznym, zaś fig. 2 pierścień w przekroju poprzecznym.

Pierścień wzmacniający 1 ma w przekroju poprzecznym kształt łezki i grubość malejącą w stosunku do wzrostu odległości od osi 0 do mieszka 1. Mieszek 1 w końcowym obszarze styku C1...C0 ma kształt pierścienia wzmacniającego 2, w którym to obszarze pierścień wzmacniający 2 jest wklęsły, przy czym tworząca pierścienia 2 ma w tym obszarze promień

167 699 krzywizny Roi większy od połowy podziałki fali mieszka To/2 w stanie wyjściowym, natomiast kąt zbieżności yot w każdym punkcie obszaru styku Co...C1 jest większy od zera, ponadto fala mieszka 1 jest obwodowo sinusoidalnie pofalowana. Pierścień wzmacniający 2 w środkowej części na obwodzie jest dzielony. Po uformowaniu mieszka 1 zewnętrzna część pierścienia 2 jest usuwana, zaś wewnętrzna część pierścienia 2 stanowi wzmocnienie mieszka 1 kompensatora.

Mieszek działa w sposób niżej opisany. Przy maksymalnym skróceniu mieszka 1 kompensatora t.j. w stanie wyjściowym Co, mieszek 1 opiera się na dużej części obwodu pierścienia wzmacniającego 2 na odcinku Co...C1 i wtedy długość jednej fali mieszka 1 wynosi To. Na znacznym obszarze styku Co...C1 pierścień 2 jest wklęsły i zbieżny a dopiero powyżej Co mieszek staje się wypukły i kończy się wewnętrznym zaokrągleniem.

W miarę wydłużenia kompensatora t.j. gdy podziałka wynosi T1 następuje oderwanie się mieszka 1 od pierścienia 2 na odcinku Co...C1 ale kształt mieszka 1 na odcinku Co’...Ci różni się niewiele od kształtu pierścienia 2 na odcinku Co...C1, co pozwala uzyskać niewielkie naprężenia zginające się w powłoce mieszka 1 kompensatora. Dalsze zwiększanie podziałki od T1 do T2, powoduje większe zginanie powłoki mieszka 1 na odcinku C1’...C2. W czasie eksploatacji kompensatora zwykle występuje znaczna liczba niewielkich zmian temperatury i mała liczba maksymalnych zmian, wówczas przy małych wydłużeniach fali mieszka 1, w stanie Co’, przy podziałce T1, mieszek 1 pracuje sprężyście przy małych naprężeniach i odkształca się tylko na odcinku Co’...Q, zaś przy dużych wydłużeniach fali mieszka 1, w stanie Co” przy podziałce T 2, mieszek 1 odkształcany jest na odcinku Cf’...C2 a na odcinku Co”...C1” jest niewiele, co powoduje, że podczas eksploatacji nie występuje kumulacja zmęczenia powłoki mieszka 1 w jednym miejscu, lecz ulegają zmęczeniu inne partie powłoki przy niewielkich ruchach, a inne przy dużych przemieszczeniach. Przy maksymalnym skróceniu mieszka 1 kompensatora t.j. gdy podziałka T dąży do To występuje gwałtowny wzrost sztywności kompensatora, ponieważ powierzchnia obszaru styku mieszka 1 z pierścieniem 2 wzrasta i ciśnienie oddziaływania pierścienia 2 działając na dużej powierzchni daje dużą siłę wypadkową. To stabilizujące działanie mieszka 1 zabezpiecza przed wyboczeniem kompensatora nawet przy dużej liczbie fal, co pozwala wykonywać kompensatory o dużej zdolności kompensacji t.j. o dużym dopuszczalnym ruchu całkowitym na końcach kompensatora.

Fala mieszka 1 jest obwodowo sinusoidalnie pofalowana, co pozwala uzyskać kompensację odkształceń obwodowych przy ruchu osiowym kompensatora i znacznie zmniejszyć naprężenia obwodowe.

167 699

Τζ/2

F1G.1 ^FIG'²

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 1,50 zł

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Mieszek kompensatora zawierający pierścienie wzmacniające o grubości malejącej w stosunku do wzrostu odległości od osi mieszka, znamienny tym, że mieszek (1) w końcowym obszarze styku (Ci ...Co) ma kształt zbliżony do pierścienia wzmacniającego (2) w którym to obszarze pierścień wzmacniający (2) jest wklęsły, przy czym tworząca pierścienia (2) ma w tym obszarze promień krzywizny (Roi) większy od połowy podziałki fali mieszka (T02) wstanie wyjściowym (Co), natomiast kąt zbieżności (γοΐ) w każdym punkcie obszaru styku (C0...C1) jest większy od zera.
2. 2. Mieszek według zastrz. 1, znamieny tym, że fala mieszka (1) jest obwodowo sinusoidalnie pofalowana.
3. 3. Mieszek według zastrz. 1, znamienny tym, że pierścień wzmacniający (2) jest dzielony w końcowym obszarze styku (Ci ...Co) mieszka (i), przy czym co najmniej jedna część pierścienia wzmacniającego (2) stanowi element wzmacniający mieszka (1) kompensatora.