نحوه محاسبه فشار پمپ هیدرولیک در بولت تنشنرها
1- محاسبه نیروی کشش پیچ
با توجه به آموزش های داده شده در اینجا نیروی کشش پیچ را محاسبه می کنیم
مثال :
پیچ 2 اینچ (8-“2) با استاندارد ASTM A193 Grade B7
با توجه به جدول ارائه شده تنش تسلیم این پیچ 105,000 Psi می باشد
تنش کششی برابر با نصف تنش تسلیم در نظر گرفته می شود 52,500 Psi
با توجه به جدول سظح موثر ارائه شده سطح موثر پیچ 2 اینچ 2.77 in² می باشد
52,500 x 2.77 = 145,425 Lbf
در نتیجه نیروی کشش این پیچ باید برابر با 145,425 پوند
معادل 660 کیلو نیوتن می باشد
2- محاسبه نسبت طول موثر اتصال به قطر نامی پیچ (L/D)
- طول موثر اتصال در شکل زیر نشان داده شده است با توجه به نوع اتصال طول موثر را محاسبه می کنیم
- با توجه به قطر نامی پیچ نسبت طول موثر به قطر را محاسبه می کنیم
مثال
Flange 12“ Class 1500 , ANSI B16.5
فاصله پشت تا پشت اتصال این فلنج 265میلیمتر است
این فلنج با 16 عدد پیچ 2 اینچ آببند می شود
طول موثر ما در این اتصال برابر با 265 بعلاوه ضخامت یک مهره می باشد
265 + 50.8 = 315.8
L / D = 315.8 / 50.8 = 6.22
3 - محاسبه ضریب سستی (Relaxation Factor)
- ضریب سستی به جنس و روش تولید فلنج و مهره ها بستگی دارد (فورج یا ماشینکاری)
- این ضریب نیروی کشش تلف شده به دلیل دفرم شدن فلنج و رزوه ها را جبران می کند
- ضریب سستی را با توجه به نسبت (L/D) از روی شکل ذیل استخراج می کنیم
مثال
با توج به اینکه فلنج های کلاس 1500 به روش فورج تولید می شوند در نمودار خط Forged Nut & Flanges را دنبال می کنیم
با توجه به اینکه ضریب L/D را 6.22 محاسبه کردیم از روی نمودار ضریب سستی برابر با 1.25 خواهد شد (شکل زیر)
4 - محاسبه نیروی کشش بولت تنشنر
- نیروی کشش بولت تنشنر نیرویی است که بولت تنشنر باید به پیچ وارد کند تا پس از برداشتن فشار هیدرولیک نیروی کشش مورد نیاز در پیچ مربوطه حاصل گردد
- نیروی کشش بولت تنشنر از فرمول زیر محاسبه می گردد
مثال
با توجه به اینکه در مراحل قبل ضریب سستی (Relaxation Factor) 1.25 محاسبه شد و نیروی کشش مورد نیاز پیچ 2 اینچ نیز 145425 پوند محاسبه شد
لذا نیروی کشش بولت تنشنر به قرار زیر است
145,425 x 1.25 = 181,781 Lbf
نیروی کششی که بولت تنشنر باید تامین کند تا کشش پیچ به حد مورد نیاز برسد
5 - محاسبه فشار پمپ
- فشار پمپ از فرمول زیر محاسبه می گردد
مثال
در مرحله قبل نیروی کشش بولت تنشنر 180327 پوند محاسبه گردید
از روی کاتالوگ بولت تنشنر سطح موثر آن را استخراج می کنیم
با توجه به سایز پیچ 2 اینچ از روی مشخصات بولت تنشنر های کابانیک ، بولت تنشنر مدل BT4 انتخاب می شود که
سطح موثر آن 15.29 in² می باشد
در نتیجه فشار روغن مورد نیاز برابر است با :
181,781 ÷ 15.29 = 11,889 Psi ≈ 820 Bar
نتیجه اینکه برای اینکه پیچ های سایز 2 اینچ با استاندارد A193 Grade B7 که بر روی Flange 12″ Class 1500 ,ANSI B16.5 قرار گرفته اند به میزان 50% تنش تسلیم تحت کشش قرار بگیرند (کشش استاندارد پیچ) می توان از بولت تنشنر مدل BT4 کابانیک استفاده کرد و فشار پمپ را بر روی 820 بار تنظیم کرد