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功能:

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描述:






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標題:

配管如何設計其法蘭及緊固螺絲的等級規格選用 ~10點!

發問:

有一系統管子有40mm,80mm跟150mm三種管徑...大管分接數個小管...設計工作壓力皆為0.9Mpa要怎麼設計其法蘭及螺絲規格...我的設想是用10K的法蘭,..依照JIS的標準,..150mm及10K法蘭的螺絲是用M20x8個孔.80mm及10K法蘭的螺絲是用M16x8個孔.40mm及10K法蘭的螺絲是用M16x4個孔.M20的螺絲要用哪一種等級的? 4.6? 8.8?40mm跟80mm的M16螺絲又是要用4.8的?... 顯示更多 有一系統管子有40mm,80mm跟150mm三種管徑... 大管分接數個小管...設計工作壓力皆為0.9Mpa 要怎麼設計其法蘭及螺絲規格... 我的設想是用10K的法蘭,..依照JIS的標準,.. 150mm及10K法蘭的螺絲是用M20x8個孔. 80mm及10K法蘭的螺絲是用M16x8個孔. 40mm及10K法蘭的螺絲是用M16x4個孔. M20的螺絲要用哪一種等級的? 4.6? 8.8? 40mm跟80mm的M16螺絲又是要用4.8的? 還是8.8的? 因為管內的壓力是一樣的...所以我想應該要用不同等級的吧... 另外80mm的法蘭,..我可以用M16x4個孔嗎?用提高螺絲等級來彌補? 管的設計壓力 跟 法蘭選用 及 緊固螺絲的選用有什麼關係? 先謝謝指教了~ 更新: To March: 謝謝你很詳細的回答,..我也有用你的方法算過,.. 問題出在原來安全係數要取3...難怪我看規範的時候,..總以為4.8的320N/mm^2很大啊,..應該所有的螺栓都用4.8的就可以啦...哈哈...謝謝你的回答 另外問一下,回答中的幾個問題:(6個問題) 1. 總力 E= pi*d^2/4*p的公式是圓面積*管內壓力,也就是說對於接合部這個斷面的力是461.44kgf...這樣想沒錯吧? 2."當然這是以保守的工作應力法來設計, 若以極限強度法設計的話那尺度更寬但施工要求則更嚴謹" 意思就是如果工作應力法計算結果是OK的,那極限強度法就應該沒有問題囉? 更新 2: 3.工作應力法就是你所回答的計算方式,那極限強度法又是怎麼算的? 4."在預鎖時若已施加50kg/cm^2的壓力, 則實際上這隻螺栓在工作中 是承受50-28.7=21.3的壓應力" ==> 這樣的話,..壓應力跟張應力都應該要小於螺栓的安全工作應力囉? 所以設計的時候,壓應力跟張壓力都要考慮進去,也不可以鎖的太緊就是了... 5.小螺栓一般工人都是用扳手上緊而已,..怎麼知道他鎖了多大的力? 有一般的慣用數據或是公式嗎? 6.有專門的書在寫這個的嗎? 或是有可以參考的書籍推薦嗎? 再次謝謝你的回覆... 更新 3: 謝謝你的補充,.. 關於第五項,.若工人用梅花扳手去緊固,..用手扳到扳不動,.. 有沒有一般的慣用代入數據或是公式? 另外,..管道工程法規在哪裡可以找到? 或是可以去哪裡查.? 謝謝你了...

最佳解答:

1. 壓力檢核: 工作壓力0.9Mpa相當於 0.9*10.2kgf/cm^2/Mpa =9.18kgf/cm^2 選用 JIS 10K的法蘭 耐壓就是 10kgf/cm^2 >9.18kgf/cm^2 這個耐壓是剛好夠用, 如果管路內壓有衝擊變動的狀況時,就有可能會超過, 如連接管道泵起動動壓, 或逆止閥失效時的搥擊波都可能造成超壓, 所以建議是選用大一點的規格, 除非你的內壓設計已包含以上可能狀況 2. 內壓確認後接下來就是確認螺栓耐受力 管道的內壓會轉換到接合部件上所以法蘭本體耐壓沒問題後接下來就是計算接合螺栓的承受力 因口徑的不同, 相同的內壓會產生不同的總力以管徑的大小為計算依據 以口徑 80mm/ M16*8 為例 它是 8cm內徑及8孔1.6cm直徑的螺栓孔 總力 E= pi*d^2/4*p =3.1416*8^2/4*9.18 = 461.44 kgf 這意思就是 當管道內壓在9.18kgf/cm^2 時 對接合部會產生 461.44kgf 的外張力量 , 而這力量必需由8支1.6cm的螺栓來承擔, 1.6 直徑的螺栓斷面積為 2.01 cm^2 所以每支承受的力量為 461.44/8 = 57.68kgf 工作應力則為 57.68/2.01= 28.7kgf/cm^2 所以 不管你選擇何種強度規格的螺栓只要能滿足 57.68kgf 就可以使用 其它口徑及孔數的計算 仿此 3.螺栓強度等級的判別 4.8 8.8 12.9 以4.8為例這是兩組數字 左是 4 右是 8 都有各別含義 左邊數字乘上100代表此螺栓的極限強度, 單位是N/mm^2 也就是 4*100=400N/mm^2 左右相乘再乘上10代表此螺栓的降伏強度, 單位也是N/mm^2 也就是 4*8*10=320N/mm^2 我們要算的是降伏強度的檢核 降伏強度 * 安全係數 >= 工作應力 假設安全應力取3倍則係數為 1/3 則 320N/mm^2/3>= 28.7kgf/cm^2 單位統一一下 1N=0.102kgf 所以 1N/mm^2= 0.102/0.01cm^2 = 1.02 kgf/cm^2 則 320*1.02/3 >= 28.7 108.8 >= 28.7----->ok 所以 這個計算例 是以 80mm M16*8 的法蘭 配 4.8, M16的螺栓是沒問題的 其它計算你就自行參考囉 2010-06-26 16:17:50 補充： 另外 以8cm M16*4 可不可以阿? 那就是等於 108.8 >=28.7*2 108.8>=57.4 所以用等級 4.8- M16*4 仍是可以的 當然這是以保守的工作應力法來設計, 若以極限強度法設計的話那尺度更寬 但施工要求則更嚴謹 2010-06-26 16:22:51 補充： 極限強度法對螺栓的預鎖壓應力也要一併算在內, 比如在上例中每隻螺栓承受的28.7kg/cm^2的張應力, 在預鎖時若已施加50kg/cm^2的壓力, 則實際上這隻螺栓在工作中 是承受50-28.7=21.3的壓應力 2010-06-26 22:40:47 補充： 1.是的 2.是的 3.這三兩句說不清,但管道工程法規是不允許用極限設計法,一般只用於鋼結構,航太,汽車等工業 4.螺栓設計是受張力, 但緊固時對螺栓的預壓力會抵消一部份張力,使這螺栓的可用張力範圍更廣,當然若鎖太緊螺栓也會降伏 5.施工時控制固緊力的器械就是氣動扭力鈑手, 扭力大小可以計算出壓應力 6.專門寫的沒有吧, 分散於 材料力學,建築設備,鋼結構設計,結構學 書籍中 2010-06-26 22:53:38 補充： 為何法規目前不允許使用極限強度, 主因是現場施工水平太粗不確定因素太大,達不到預期規範,反而徒增危險, 對於航天,汽車,跟鋼結構為何又可以, 因為這些對安全要求的本來就非常嚴苛且以輕量化為訴求, 基礎投資不論設備跟人員都很高,所以不確定因素可以控制

其他解答:

USB 3.1 SATA 硬碟 易驅線 外接盒 TYPE-A 30cm 2.5吋 3.5吋 DC12V【EHC-31A】

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