Усталостная прочность - резьбовое соединение
Cтраница 2
Погрешности шага, половины угла профиля и собственно среднего диаметра резьбы, имеющие одинаковые диаметральные компенсации ( fd - fs /), в разной степени влияют на усталостную прочность резьбовых соединений, как и при статической прочности. [16]
Отклонения шага и половины угла профиля резьбы болта, которые могут встречаться в производстве, при правильно налаженном технологическом процессе резьбонарезания, мало влияют на статическую прочность, но оказывают заметное влияние на усталостную прочность резьбовых соединений. [17]
Наклеп и остаточные напряжения сжатия повышают циклическую прочность у таких деталей, которые работают при температуре, близкой к нормальной, и при переменных нагрузках. Так, усталостная прочность резьбовых соединений при правильно выбранных режимах накатывания резьбы болтов ( при которых образуются значительный наклеп без отслаивания верхних слоев металла, волокнистая текстура и напряжения сжатия) может быть увеличена до 2 раз по сравнению с прочностью соединений, у которых резьба болтов шлифована и наклеп отсутствует. [18]
Детали, работающие при температуре, близкой к нормальной и переменных нагрузках, служат тем дольше, чем больше ( до известных пределов) у них наклеп. Так, усталостная прочность резьбовых соединений при правильно выбранных режимах накатывания резьбы болтов ( значительный наклеп без отслаивания верхних слоев металла, волокнистая текстура, напряжения сжатия в верхних слоях) может быть повышена в два и более раза по сравнению с прочностью соединений, у которых резьба болтов шлифована и наклеп отсутствует. У деталей из жаропрочных сплавов, работающих при повышенной температуре, значительный и особенно сквозной наклеп в два и более раза снижает длительную статическую прочность. [19]
Резьбовые соединения часто разрушаются вследствие усталости по головкам болта. Для расчета усталостной прочности резьбового соединения необходимо знать местные напряжения в головке болта. [20]
Как уже отмечалось, более 80 % всех аварий со стальными бурильными трубами стандартной конструкции происходит в результате усталостного разрушения их в зоне разъемного резьбового соединения трубы с замком. Отсюда следует, что предел усталостной прочности резьбовых соединений труб и долговечность в зоне ограниченной выносливости являются их важнейшими характеристиками. [21]
В результате осевых нагрузок и изгибающих моментов бурильный замок деформируется, что вызывает уменьшение давления между торцами муфты и ниппеля, и вызывает раскрытие стыка. В связи с увеличением напряжений уменьшается усталостная прочность резьбового соединения и герметичность. Для обеспечения необходимой прочности и герметичности замка большое значение имеет величина крутящего момента затяжки соединения. [22]
 |
Диаграмма предельных напряжений для болтового соединения. [23] |
Существенное влияние на выносливость резьбового соединения оказывает угол профиля резьбы. Из рисунка следует, что изменение стандартного угла может существенно повысить усталостную прочность резьбового соединения. [24]
При максимальной величине зацепления резьбы болта с резьбой гайки витки резьбы жестко защемлены и имеют малую податливость. Распределение усилий по виткам резьбы в этом случае будет неравномерное, а усталостная прочность резьбовых соединений - пониженная. [25]
При максимальной величине зацепления резьбы болта с резьбой гайки витки резьбы жестко защемлены и имеют малую податливость. Распределение усилий по виткам резьбы в этом слуяае будет неравномерное, а усталостная прочность резьбовых соединений - пониженная. [26]
Трубы типа ТВКП выгодно отличаются от труб с высаженными концами технологией изготовления и усталостной прочностью резьбовых соединений. [27]
Как указывалось выше, важнейшим фактором, снижающим выносливость резьб бурильных труб, является состояние поверхности металла ниток резьбы. При нарезке резьб образуются микронадрывы поверхности металла и шероховатости, которые в условиях циклического трения в коррозионной среде существенно снижают усталостную прочность резьбовых соединений. [28]
Экспериментально установлено - что увеличение зазоров в резьбе, когда твердость материала гайки существенно ниже, нем материала болта, не снижает, а в некоторых случаях повышает усталостную прочность резьбового соединения. [29]
В связи с тем, что бурильные трубы в процессе эксплуатации испытывают значительные знакопеременные нагрузки, важным критерием пригодности материала для изготовления бурильных труб является его усталостная прочность. Выше уже упоминалось, что большинство аварий со стальными бурильными трубами носит усталостный характер и происходит по резьбовому соединению трубы с замком, где одновременно действуют основные факторы, определяющие усталостную прочность резьбового соединения, концентрация напряжений и коррозионная среда. [30]
Страницы: 1 2 3