.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
  • laboratornaya.bystrickaya.ru/razdel-i-ihtik-g-ufa-ihtik-lib-ru-ihtikufacom-ru.html
  • diploma.bystrickaya.ru/yu-v-rogushina-ispolzovanie-kriteriev-ocenki.html
  • klass.bystrickaya.ru/4-obespechenie-bezopasnosti-vo-vremya-poezdok-na-avtomobile-prakticheskoe-posobie-institut-bezopasnosti-predprinimatelstva.html
  • report.bystrickaya.ru/izmeriteli-achh-opisanie-i-instrukciya-po-ekspluatacii-oscillograf-elektronnij-tipa-s1-1.html
  • klass.bystrickaya.ru/5-soderzhanie-kursa-uchebno-metodicheskij-kompleks-specialnosti-080502-ekonomika-i-upravlenie-na-predpriyatii-torgovli.html
  • znanie.bystrickaya.ru/a-p-ogurcov-metodologiya-i-ontologiya-analiza-processov-stranica-2.html
  • studies.bystrickaya.ru/balans-otchet-za-dohodite-62.html
  • uchebnik.bystrickaya.ru/ukazatel-imen-arhiv-l-d-trockogo.html
  • nauka.bystrickaya.ru/v-techenie-goda-organizacionno-tehnicheskie-meropriyatiya-po-vipolneniyu-prikaza.html
  • testyi.bystrickaya.ru/amortizaciya-nematerialnih-aktivov-v-buhgalterskom-uchete-emitenta-nachislyaetsya-linejnim-sposobom.html
  • predmet.bystrickaya.ru/sergej-kuznecov-v-n-rudenkin-professor-doktor-politicheskih-nauk-uralskij-gosudarstvennij-universitet-im-a-m-gorkogo.html
  • kontrolnaya.bystrickaya.ru/rabochaya-programma-uchebnoj-disciplini-rpud-teoriya-teletrafika-napravlenie-210700-68-infokommunikacionnie-tehnologii-i-sistemi-svyazi.html
  • vospitanie.bystrickaya.ru/zakonoproekti-mvd244-pravovoj-komponent-liberalnoj-modeli.html
  • textbook.bystrickaya.ru/gumanisticheskaya-napravlennost-sistem-obucheniya-uchitelej-novatorov-vtoroj-polovini-hh-go-stoletiya.html
  • uchenik.bystrickaya.ru/15vivodi-i-rekomendacii-po-rezultatam-analiza-analiz-sushestvuyushih-raspredelennih-informacionno-kommunikacionnih.html
  • znanie.bystrickaya.ru/5-upravlenie-kachestvo-i-optimalnost-1dostatochno-obshaya-teoriya-upravleniya-zachem-eto-nado-6.html
  • desk.bystrickaya.ru/optimalnij-uroven-obsluzhivaniya-v-logisticheskih-sistemah-programma-disciplini-pravovie-aspekti-mezhdunarodnih.html
  • exchangerate.bystrickaya.ru/konkurenciya-i-konkurentosposobnost.html
  • testyi.bystrickaya.ru/aktivizaciya-mislitelnoj-deyatelnosti-uchashihsya-na-urokah-fiziki-posredstvom-informacionnoj-sistemi-edinoe-okno-dostupa-k-obrazovatelnim-resursam.html
  • write.bystrickaya.ru/formirovanie-shkolnoj-motivacii-detej-mladshego-shkolnogo-vozrasta-s-zaderzhkoj-psihicheskogo-razvitiya.html
  • shpora.bystrickaya.ru/zaklyuchenie-emocionalnij-intellekt-i-ego-razvitie-u-detej.html
  • lektsiya.bystrickaya.ru/pravitelstvo-ssha-otkazalos-videt-kakuyu-libo-svyaz-mezhdu-germanskimi-reparaciyami-i-dolgami-soyuznikov.html
  • letter.bystrickaya.ru/natalya-sorokoumova-i-olga-bejs-tajna-zerkalnogo-ozera-glava.html
  • klass.bystrickaya.ru/andrej-platonov-chevengur-andrej-platonov-chevengur-stranica-12.html
  • textbook.bystrickaya.ru/instrukciya-uchastnikam-konkursa-4-informacionnaya-karta-konkursa-16-zayavka-na-uchastie-v-otkritom-konkurse-129-anketa-uchastnika-razmesheniya-zakaza-240-stranica-6.html
  • lektsiya.bystrickaya.ru/prilozhenie-k-rabochej-programme-uchebnoj-disciplini-modulya-rabochaya-programma-uchebnoj-disciplini-b-2-istoriya-otechestvennogo.html
  • bukva.bystrickaya.ru/raschet-gazoprovoda-visokogo-davleniya.html
  • gramota.bystrickaya.ru/zakon-respubliki-kazahstan-ot-25-dekabrya-2000-goda-n-132-vedomosti-parlamenta-respubliki-kazahstan.html
  • bukva.bystrickaya.ru/osvobozhdenie-ot-ugolovnoj-otvetstvennosti-chast-4.html
  • control.bystrickaya.ru/ekonomika-otdelnih-stran-i-regionov-1-fiziko-matematicheskie-nauki-2-tehnika-tehnicheskie-nauki-3.html
  • klass.bystrickaya.ru/badarlamasi-iti-zhalpi-blm-berud-jimdastiru.html
  • nauka.bystrickaya.ru/vozmozhnie-problemi-i-ih-reshenie-vneshnij-vid-programmi-15-1-zagruzka-programmnogo-obespecheniya-15-2-glavnoe-okno-programmi-16.html
  • learn.bystrickaya.ru/g-kazan-pl-svobodi-d-1-etazh-3-02-iyunya-2009-goda-15-00ch.html
  • gramota.bystrickaya.ru/zotov-a-f-sovremennaya-zapadnaya-filosofiya-uchebn-stranica-2.html
  • institute.bystrickaya.ru/glava-6-funkcii-marketinga-uchebnika-dlya-studentov-visshih-uchebnih.html
  • © bystrickaya.ru
    Мобильный рефератник - для мобильных людей.