在壓力容器設(shè)計中，除受內(nèi)壓容器外，還有不少承受外壓的容器，如真空儲罐、減壓蒸餾塔及帶有夾套加熱或冷卻的反應(yīng)釜。加強圈沖壓件加強圈沖壓件因此，我們觀點強調(diào)，超跌反彈之后，行情仍將會維持低位蓄勢為主。當(dāng)夾套中介質(zhì)的壓力高于容器內(nèi)介質(zhì)壓力時，也構(gòu)成外壓容器。對于外壓容器，在既定直徑和材料的前提下，增加圓筒厚度δ或減小圓筒計算長度L均可提高其臨界壓力pcr值。但從經(jīng)濟角度考慮，減小L往往比增加δ更為有利，減小圓筒計算長度的方法是在圓筒外部或內(nèi)部設(shè)置剛性加強圈。按GB 150-89《鋼制壓力容器》進行加強圈設(shè)計計算時，應(yīng)先假定加強圈截面尺寸，然后反復(fù)試算，直至Is＞I，且較接近為止。這種方法需反復(fù)試算，使用不便，筆者通過對矩形截面加強圈計算公式的推導(dǎo)，得出了一種快速簡捷的計算方法。

1 組合慣性矩

矩形截面加強圈是常用的一種加強圈，它與殼體有效段組合截面見圖1。根據(jù)文獻［4］，以x-x為組合截面中性軸，則組合慣性矩為：

Is=I0 As(z0 δe/2-a)2 I0′ As′a2

式中，I0=he3be/12,為加強圈慣性矩，mm4；優(yōu)勢產(chǎn)品有：加強圈、齒圈毛坯，榨圈，齒輪，法蘭，鍛件，碾環(huán)機，鍛造飛輪齒圈、內(nèi)齒圈、研磨機齒圈、斜面錐度環(huán)等環(huán)補強件和加強圈有神馬區(qū)別補強件：為補償因開孔而引起容器元件受載截面積的削弱而在開孔處設(shè)置各種補強元件的總稱。I0′=lδe3/12，為圓筒起加強作用部分的慣性矩，mm4；As′=lδe，為圓筒起加強作用部分(組合段)的面積，mm2；As=hebe，為加強圈有效截面積，mm2；he為加強圈截面有效高度，be為加強圈有效厚度，δe為殼體的有效厚度，z0=he/2，為形心軸矩，a為組合截面的形心軸矩，l′=1.10

為加強圈兩側(cè)筒體有效段寬度之和，以上單位均為mm。若加強圈中心線兩側(cè)殼體的有效段寬度相重疊，則該殼體的有效段寬度中相重疊部分每側(cè)按一半計算。

圖1 加強圈與殼體有效段組合截面

2 組合截面形心軸矩

將I0、z0及I0′代入式(2)，可得：

為便于計算，對上式進行適當(dāng)簡化，略去在Is計算中影響較小的項，he δe≈he，同時略去lδe3/12一項，則：

上述簡化在工程設(shè)計中是安全的。因為As以及As′均為正數(shù)，所以(As As′)/2≥

(僅當(dāng)As=As′時取等號)，即(As As′)2≥4AsAs′。故:

把式(5)代入式(4)得：

Is≤behe3/12 As′he2/16 Ashe2/16 (6)

把As代入式(6)，化簡得：

7he3be 3As′he2≥48Is (7)

3 加強圈與殼體組合段所需慣性矩

考慮每個加強圈兩側(cè)各承受Ls/2范圍內(nèi)的外壓pcr， 則每個加強圈所承受的載荷Pcr=pcrLs。式中Ls為加強圈間距，mm。按圓環(huán)的失穩(wěn)公式計算承受臨界載荷Pcr的加強圈所需慣性矩［2］：

(8)

我國國家標準采用文獻［2］中式(5-1)計算圓環(huán)臨界壓力，相應(yīng)地對于和圓筒相連在一起的加強圈，取穩(wěn)定性安全系數(shù)m=3。該裝置主要由轉(zhuǎn)動工件的工作臺、裝有滾珠軸承的靠模頭、安放自動焊機的可以前后移動的底座以及支架組成?？紤]到加強圈和筒體相連的間斷焊，可能削弱或割斷等因素而增加10%的慣性矩裕量，故在設(shè)計外壓p=［p］=pcr/3時，所需要的

加強圈慣性矩為： (9)

上式算得的I就是按穩(wěn)定性要求所需的小慣性矩，該式適用于彈性穩(wěn)定問題。應(yīng)用上式時，應(yīng)力應(yīng)控制在彈性范圍，工程上可近似用屈服強度來限制，即mσ=3σ≤σst。一般工程設(shè)計均能滿足這一要求。

對于裝在厚度為δe的圓筒上，初定截面積為As的加強圈，可將其厚度看作δE=δe As/Ls，所以應(yīng)力控制范圍為：

mσ=3pD0/［z(δe As/Ls)］≤σst (10)

4 計算實例

根據(jù)文獻［1］，加強圈的設(shè)計應(yīng)使實際組合慣性矩大于加強圈與殼體組合段所需慣性矩，即：

Is＞I (11)

將he視為已知量，把式(11)代入式(7)，可以得到：

be＞(48I-3As′he2)/(7he3) (12)

利用上式即可一次求出矩形加強圈截面尺寸。高處使用的大錘必須穩(wěn)妥的放在作業(yè)平臺上、扁方楔和小件工卡具必須放入工具箱或加強圈上平面內(nèi)，嚴禁散亂堆放在小車跳板上。下面以文［3］05頁例題為例進行說明。已知p=0.1 MPa, D0=2 420 mm, L=Ls=2 400 mm,t=150 ℃,σst=210 MPa,E=2.05×105 MPa,由式(9)得加強圈與殼體組合段所需的慣性矩I=2.3×106 mm4。另As′=1 224 mm2，取h=90 mm,由式(12)得b=15.8 mm≈16 mm。文獻［2］對加強圈每側(cè)加腐蝕裕度1 mm，則加強圈截面尺寸為90 mm×18 mm。按式(10)進行應(yīng)力校核：mσ=41.85 MPa＜σst=210 MPa，計算結(jié)果與文［3］完全一致。

5 結(jié)語

加強圈設(shè)計計算是外壓容器設(shè)計的一個重要內(nèi)容，利用文中公式可一次確定矩形加強圈的截面尺寸，無需反復(fù)計算，安全可靠，已在實際設(shè)計工作中多次采用，具有廣泛的使用價值。

 補強圈是在壓力容器開孔部位補強由于開孔造成的應(yīng)力集中問題。簡單理解就是開孔部位材料減少了，開孔附近部位材料受力就大了。一般補強圈面積等于開孔面積。

增加加強圈和加大容器壁厚是增加容器剛度和提高外壓容器的臨界壓力的兩種方法尤其在外壓容器筒體上適當(dāng)?shù)脑鲈O(shè)加強圈更為經(jīng)濟。當(dāng)加強圈和圓筒焊接相連時，為保證兩者能一起承擔(dān)且為焊接工藝需要，對連接焊縫有一定要求，且應(yīng)有足夠的強度。設(shè)計加強圈時，基本的要求就是加強圈的實際慣性矩大于小慣性矩?？刹捎媒卿?、工字鋼、矩形鋼等加工制作，可以焊接在容器的外面，也可以焊接在容器的里面。

 本實用新型涉及一種汽車配件，特別涉及一種帶有加強圈的閥體。背景技術(shù)閥體的分類方法很多，按作用和用途分類，1、截斷閥截斷閥又稱閉路閥，其作用是接通或截斷管路中的介質(zhì)，截斷閥類包括閘閥、截止閥、旋塞閥、球閥、蝶閥和隔膜等。

2、止回閥止回閥又稱單向閥或逆止閥，其作用是防止管路中的介質(zhì)倒流，水泵吸水關(guān)的底閥也屬于止回閥類。

3、安全閥安全閥類的作用是防止管路或裝置中的介質(zhì)壓力超過規(guī)定數(shù)值，從而達到安全保護的目的。。