.RU

Реферат по спецкурсу физика и техника вакуума. Вакуумные трубопроводы. Сварные герметичные соединения


БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ФИЗИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ


КАФЕДРА ФИЗИКИ ТВЕРДОГО ТЕЛА


Реферат по спецкурсу физика и техника вакуума.


Вакуумные трубопроводы. Сварные герметичные соединения.


Работа студента 5-го курса

Эйзнера А.Б.


Проверил преподаватель
Драко В.М.


Минск 2002 г.

Оглавление.

  1. Вакуумные трубопроводы 3

  2. Сварные герметичные соединения 6

1. Вакуумные трубопроводы.

Элементы вакуумной системы, размещающиеся в вакуумных машинах и установках, связаны между собой по средствам соединительных соединений – трубопроводов.

Трубопроводы могут быть гибкими или жесткими. Гибкие сложнее жестких и применяются для соединения элементов, не имеющих общей конструкционной базы. Допуск на их установку в этом случае допускает нескольких миллиметров.

Конструктивные формы трубопроводов показаны на рис. 1. Длинна трубопровода обычно выбирается исходя из конструктивных соображений, связанных с удобством размещения элементов в каркасе вакуумной установки. Диаметр трубопровода определяется при проектировочном расчете исходя из требований к его проводимости.



Рис.1 Конструктивные формы трубопроводов: а – жесткий трубопровод; б – изогнутый трубопровод; в – сильфон гидроформованный; г – сильфон мембранный сварной.


Вакуумные трубопроводы должны выдерживать атмосферное давление без разрушения или потери устойчивости.

Номинальный диаметр отверстия в трубе называется условным проходным диаметром и обозначается Dy .

Толщина S стенок трубопровода из условий его прочности для тонких стенок S/Dy < 0,05 определяют по формуле :



где pатм – атмосферное давление; С – прибавка на коррозию и технологический допуск; доп – допускаемое напряжение.

Допускаемое напряжение принимается равным наименьшему из трех значений: tB / 2,6 ; tT / 1,5 ; tДП / 1,5 , где tB, tT, tДП – соответственно предел прочности, условный предел текучести, условный предел длительной прочности материала труб при их рабочей температуре.

Величина прибавки ^ С колеблется в пределах (0,05…0,18) S. Если в результате расчета S по выше приведенной формуле окажется, что S/Dy ≥ 0,05, то расчет следует уточнить по формулам, справедливым для толстостенных цилиндров. Распределение касательных Т и нормальных n напряжений в толстостенной трубе может быть определено по формулам:





где p1 и p2 – давления на наружной и внутренней стороне цилиндра; r1 и r2 – радиусы наружной и внутренней поверхностей цилиндра; r – текущее значение радиуса цилиндра.

Если p2 = 0, то наиболее опасным является напряженное состояние внешних волокон трубы. Главные напряжения при r = r1 :




Исходя из четвертой теории прочности имеем:





Толщину стенки цилиндрических трубопроводов (м), особенно в случаях больших диаметров, следует проверять по условию устойчивости:



где ET – модуль упругости материала трубопровода; Dy и l – диаметр условного прохода и длинна трубопровода; С – допуск на толщину стенки, м. Зависимость модуля упругости от температуры для типовых конструкционных материалов трубопроводов показана на следующем рисунке 2:



Рис.2 Зависимость модуля упругости материалов трубопровода от температуры: 1 – углеродистая сталь; 2 – легированные стали аустенитного класса.

^ 2. Сварные герметичные соединения

Для герметичного соединения деталей в вакуумной технике мо­гут применяться следующие виды сварок:

Газовая ацетиленовая сварка применяется для малоуглероди­стых сталей с толщиной стенки в месте сварки не более 2 мм. Гер­метичные соединения получают при сварке с отбортовкой; стыковая сварка деталей сверхвысоковакуумных систем не рекомендуется.

^ Электродуговая сварка может применяться для соединения де­талей низковакуумных систем с толщиной стенки более 2 мм. Луч­шие результаты можно получить при автоматической сварке под слоем флюса. Для сверхвысоковакуумных систем она не рекомен­дуется из-за недостаточной герметичности.

^ Газодуговая сварка в защитной среде с плавящимся и неплавя­щимся электродом для соединения различных металлов может при­меняться для всех типов вакуумных систем. Нержавеющая сталь, медь, алюминий при толщинах в месте сварки 0,1 до 2 мм сварива­ются в среде аргона или гелия вольфрамовым неплавящимся элек­тродом. Лучшие результаты получаются при автоматической сварке в камерах, в которых после откачки воздуха напускается инертный газ.

^ Холодная сварка методом пластической деформации применяет­ся для соединения небольших деталей из пластичных материалов (медь, алюминий). Требует сложного прессового оборудования.

^ Диффузионная сварка в вакууме и сварка трением применяется для соединения разнородных материалов: меди и керамики и т. д.

Электронно-лучевая сварка применяется для соединения хими­чески активных и тугоплавких материалов, ответственных узлов из стали, меди и алюминиевых сплавов. Сварка ведется в вакуумных камерах при давлении не более 10 -3 Па.

Ко всем видам вакуумно-герметичной сварки предъявляются специальные требования.

1. Для получения герметичных соединений сварка должна ве­стись с постоянной скоростью; перерывы и подварки часто служат местом появления микротрещин, создающих течи.

2. Сварку желательно вести со стороны, обращенной в процессе эксплуатации в вакуум, для уменьшения количества щелей, карма­нов и неровностей тыльной стороны шва.

3. Допускается вогнутый шов в стыковых и угловых со­единениях, получающийся при сварке без присадочного материала.

4. После изготовления сварные швы обязательно должны прове­ряться на герметичность с помощью вакуумных течеискателей.

К конструкции и технологии обработки деталей, которые подго­тавливаются к сварке, предъявляются дополнительные требования:

Детали для угловых швов можно подготавливать соглас­но одному из вариантов, пока­занных на рис. 3.




Рис.3 Конструкция угловых сварных соединений: а – без отбортовки; б – с отбортовкой; в – соединение деталей разной толщины.


Ва­риант рис. 3, а рекомендует­ся для некруглых, а вариант рис. 3, б — для круглых деталей. Соединение тонкостен­ной трубы с толстой плитой показано на рис. 3, в. Особен­ностью этой сварки является дополнительное кольцо, вырав­нивающее толщины сваривае­мых деталей. Без этого кольца сварка невозможна из-за оплавления тонкостенной детали.

Сварка фланца с обечайкой может быть выполнена различными способами, показанными на рис. 4.




Рис.4 Сварка фланцев с обечайкой: а – с подкладкой; б – без подкладки; в – с проточкой во фланце.

Во всех случаях фланцы не требуют припуска на до­полнительную обработку после сварки, так как соединяются одина­ковые по толщине тонкостенные элементы, а массивный фланец не успевает даже нагреться за время сварки

Сильфоны из нержавеющей стали, широко применяемые в высо­ковакуумной технике, могут иметь толщину стенки от 0,05 до 0,25 мм. Соединения сильфонов при сварке с трубами, фланцами и валами показано на рис. 5.




Рис.5 Сварка сильфонов: а – с трубой; 1 – труба; 2 – охранное кольцо; 3 – сильфон; б – с фланцем; 1 – фланец; 2 – охранное кольцо; 3 – сильфон; в – с валом; 1 – вал; 2 – охранное кольцо; 3 – сильфон.

Примеры конструкций плоских, цилиндрических и угловых свар­ных вакуумных соединений с отбортовкой и без нее показаны на рис. 6.




Рис.6 Примеры конструкций вакуумных сварных соединений: а – стыковые без отбортовки для плоских деталей; в-ж – стыковые с отбортовкой для плоских деталей; з,к – угловые с отбортовкой для плоских деталей;л – соединение фланца с тонкостенной оболочкой; м – соединение днища с тонкостенной оболочкой.

registr-informacii-ob-obekte-nematerialnih-aktivov-registri-ucheta-sostoyaniya-edinici-nalogovogo-ucheta.html
registracionnaya-forma-dokladchika.html
registracionnaya-forma-uchastnika-konferencii.html
registracionnaya-forma.html
registracionnij--201-gkursovaya-rabota.html
registracionnij-blank-metodiki-crop-t-s-kabachenko-psihologiya-v-upravlenii-chelovecheskimi.html
  • literatura.bystrickaya.ru/sabati-masati-sajis-tkzu-arili-oushilardi-informatika-pnne-degen-iziushiliin-arttiru.html
  • spur.bystrickaya.ru/lechenie-dislipidemii-v-raznih-gruppah-serdechno-sosudistogo-riska.html
  • thescience.bystrickaya.ru/kafedra-akusherstva-i-ginekologii-lechebnogo-fakulteta-6.html
  • bukva.bystrickaya.ru/razvitie-ekologicheskogo-samosoznaniya-bashkir.html
  • education.bystrickaya.ru/1-bazovie-ponyatiya-v-yazike-turbo-paskal.html
  • nauka.bystrickaya.ru/urok-v-nachalnoj-shkole-v-usloviyah-bezotmetochnogo-obucheniya-metodicheskie-rekomendacii-po-tekushej-i-itogovoj-attestacii.html
  • knigi.bystrickaya.ru/skladi-steklyannoj-tari-dannij-dokument-ne-yavlyaetsya-oficialnoj-versiej-informaciya-spravochnaya-isklyuchitelno-dlya.html
  • grade.bystrickaya.ru/obzor-krasnoyarskih-smi-c-26-iyulya-po-1-avgusta-2010-goda.html
  • nauka.bystrickaya.ru/umberto-eko-mayatnik-fuko.html
  • laboratornaya.bystrickaya.ru/rabochaya-programma-po-discipline-statisticheskaya-obrabotka-dannih-dlya-specialnosti-020801-ekologiya.html
  • diploma.bystrickaya.ru/zamestitel-direktora-departamenta-obrazovaniya-i-nauki-primorskogo-kraya.html
  • obrazovanie.bystrickaya.ru/programma-disciplini-tehnologii-interaktivnih-sistem-napravlenie.html
  • lektsiya.bystrickaya.ru/prognoz-sostoyaniya-i-upravlenie-bioresursami-volzhskogo-bassejna-v-celyah-dostizheniya-ustojchivogo-razvitiya.html
  • learn.bystrickaya.ru/funkcii-kozhi-i-svyazannih-s-nej-struktur-mezhdunarodnaya-klassifikaciya.html
  • shkola.bystrickaya.ru/monitoring-rabotnikov-obrazovaniya-priglashayut-na-konferenciyu-biznes-klass-arhangelsk-23012006.html
  • learn.bystrickaya.ru/glava-6-vobozhestvlenie-voprosi-bez-otvetov-glava-pochemu-oni-veryat.html
  • lecture.bystrickaya.ru/54-aktivizaciya-investicionnoj-deyatelnosti-koncepciya-nacionalno-j-st-r-ategii-usto-j-chivogo-r-azvitiya-respubliki-bela.html
  • knigi.bystrickaya.ru/sorta-semena-semennie-posevi-rekomendacii-novosibirsk-2011-udk.html
  • occupation.bystrickaya.ru/nejman-vi-uchebniki-i-uchebnie-posobiya-uchebnie-illyustrirovannie-posobiya-albomi.html
  • lektsiya.bystrickaya.ru/programma-disciplini-sluzhebnaya-etika-konflikt-interesov-i-protivodejstvie-korrupcii-dlya-napravleniya-080500-68-menedzhment-podgotovki-magistra-avtori-s-a-parhomenko-sparkhomenkohse-ru.html
  • education.bystrickaya.ru/1-metodologicheskie-polozheniya-viborochnogo-statisticheskogo-nablyudeniya-za-urovnem-zarabotnoj-plati-rabotnikov-po-polu-vozrastu-obrazovaniyu-i-professionalnim-gruppam.html
  • uchebnik.bystrickaya.ru/vklad-e-g-dudnikova-v-teoriyu-i-praktiku-avtomaticheskogo-upravleniya.html
  • bystrickaya.ru/v-1960-godu-v-odnom-iz-pervih-zdanij-goroda-na-meste-bivshego-detskogo-sadika-2-dyujmovochka-ul-chumachenko-dom-10-bila-otkrita-nachalnaya-shkola-shkola-raspo-stranica-2.html
  • klass.bystrickaya.ru/annotaciya-uchebno-metodicheskogo-kompleksa-disciplini-istoriya-finansov-uchebno-metodicheskij-kompleks-po-discipline-istoriya-finansov-razrabotan-dlya-studentov-specialnosti-080105.html
  • textbook.bystrickaya.ru/kniga-dobrih-slov.html
  • desk.bystrickaya.ru/polozhenie-iv-moskovskij-festival-tancevalnih-kollektivov-istoriya-tanca-dance-history-3-5-aprelya-2012g-12-aprelya-2012-g-gorod-moskva.html
  • desk.bystrickaya.ru/organizacionnie-strukturi-v-knigorasprostranenie-motivaciya-eto-prezhde-vsego-pobuzhdenie-cheloveka-k-dejstviyu.html
  • obrazovanie.bystrickaya.ru/prirodno-resursnij-potencial-rossii.html
  • portfolio.bystrickaya.ru/partners-llc-ezhekvartalnij-otchet-otkritogo-akcionernogo-obshestva-shestaya-generiruyushaya-kompaniya-optovogo-rinka.html
  • bukva.bystrickaya.ru/tolstoj-molitva.html
  • paragraph.bystrickaya.ru/laboratornaya-rabota-6-laboratornaya-rabota-1.html
  • testyi.bystrickaya.ru/6-vosstanovlenie-osnovnih-sredstv-kurs-ovaya-rabota-po-predmetu-buhgalterskij-finansovij-uchet.html
  • essay.bystrickaya.ru/e-i-v-ekaterina-ii-memuari-chast-i-stranica-4.html
  • nauka.bystrickaya.ru/urok-po-anglijskomu-yaziku-v-8-klasse-po-teme-1.html
  • university.bystrickaya.ru/glava-v-rozhdenie-giganta-b-a-kuchmenko-e-n-kuchmenko.html
  • © bystrickaya.ru
    Мобильный рефератник - для мобильных людей.