Впроекте изложены общие сведения об лпдс «Нурлино», нефтяном предприятии ОАО «Уралсибтранснефть», общие положения охраны труда, техники безопасности, и охраны (стр. 9 из 19)
Односторонняя гарантированная плотность в задвижке на всем диапазоне давлений от нуля до Ру обеспечивается тогда, когда действием шпинделя создают на уплотняющих кольцах задвижки удельные давления, достаточные для создания плотности как при действии среды, так и при отсутствии среды.
При возникновении перепада давлений усилия на кольцах изменяются в связи с влиянием упругости элементов задвижки; при этом величина удельного давления на кольцах со стороны входа среды снижается, а со стороны выхода среды - повышается. Величина этих изменений зависит от соотношения упругости дисков и корпуса.
В результате действия среды, в этом случае, плотность обеспечивается в задвижке лишь на стороне выхода среды, и в полость корпуса и крышки может проходить среда.
Задвижки при односторонней гарантированной плотности должны закрываться путем применения ограниченного момента.
Двухсторонняя гарантированная плотность в задвижке на всем диапазоне от нуля до Ру обеспечивается тем, что усилие, создаваемое на уплотняющих кольцах действием шпинделя при помощи распорного устройства, гарантирует плотность как со стороны входа, так и со стороны выхода среды независимо от направления ее движения. Среда после перекрытия задвижки в полость корпуса и крышки не проходит.
Закрытие задвижек при двухсторонней гарантированной плотности должно производиться с ограничением момента.
Следует считать, что для задвижек наиболее надежным является последний метод уплотнения, т. е. обеспечение двухсторонней гарантированной плотности; однако для обеспечения таких условии требуется изготовление задвижек с особой тщательностью и точностью и наличие очень жесткого корпуса, что значительно удорожает изготовление задвижек. Помимо этого для обеспечения двухсторонней плотности требуется применение больших усилий. В связи с этим обычно ограничиваются обеспечением односторонней гарантировал плотности, а для задвижек больших проходов обычно ограничиваются условиями самоуплотнения.
СИЛЫ, ДЕЙСТВУЮЩИЕ НА КЛИН ЗАДВИЖКИ
При перемещении клина в задвижке необходимо преодолевать силы сопротивления, которые возникают, в основном, в связи с трением между деталями задвижки.
Силы трения в задвижке возникают между уплотняющими кольцами клина и корпуса как со стороны выхода среды, так и со стороны входа среды. До соприкосновения клина с уплотняющими кольцами корпуса может действовать сила трения между клином и направляющими гребнями корпуса, которая создается как действием давления среды на клин, так и моментом на шпинделе, хотя влиянием последнего обычно пренебрегают.
Силы трения между направляющими клина и корпуса и между уплотняющими кольцами клина и корпуса одновременно действовать не могут, поэтому в расчете учитывается лишь одна из них.
В конце закрытия и в начале открытия задвижки, когда клин еще не коснулся уплотняющего кольца корпуса, при наличии перепада давлений может действовать сила гидравлического давления, составляющая которого Qт помогает закрытию и противодействует открытию. Схема действия силы Qт на клин показана на рисунке 2.3.2.
Вес деталей QG, подвешенных к шпинделю, обычно по сравнению с силами, действующими в задвижке, имеет незначительную величину и существенного влияния на ее работу не оказывает даже в том случае, если шпиндель задвижки расположен вертикально. При горизонтальном расположении оси шпинделя вес этих деталей незначительно увеличивает силу трения между клином и корпусом. Часть момента, действующего на шпинделе, передаваемая на клин, вызывает изменения действия кольца и уменьшая его с другой стороны. Так как влияние этого фактора сказывается в пределах 2 - 4 %, при обычных расчетах задвижек он не учитывается.
Рис. 2.3.2 - Схема действия силы Qг на клин
При силовых расчетах задвижек не учитывается также и сила трения Tг -между головкой шпинделя и клином, которая также очень мало сказывается на величине усилия, необходимого для управления задвижкой.
Рассмотрим процесс закрытия и открытия клиновой задвижки и выявим силы, действующие на клин.
Перемещение клина при закрытии задвижки в потоке среды протекает следующим образом: клин, опускаясь вниз, постепенно перекрывает отверстие корпуса, вследствие чего увеличивается разность давлений по обе стороны клина, и последний встречает все большее сопротивление увеличивающейся силы трения Тн между направляющими корпуса и клина.
В период, когда клин еще не коснулся уплотняющего кольца, он движется
вертикально вниз вдоль направляющих. Сила давления среды Оср, направленная
нормально к плоскости уплотняющего кольца, образует угол с направляющими
клина, благодаря чему создается дополнительное усилие Qг направленное в
сторону движения клина и равное
(2.3.4) Клин при движении вниз коснется одного уплотняющего кольца и благодаря зазору между направляющими начнет двигаться вдоль плоскости уплотняющего кольца. В это время сила давления среды направлена нормально к плоскости движения и создает лишь силу Тк - силу трения между уплотняющими поверхностями. В дальнейшем, когда клин касается обоих уплотняющихколец, к действующим силам сопротивления прибавляется сила трения ТК1 во второй паре уплотняющих колец со стороны входа среды. Величина сил трения
между уплотняющими поверхностями в этот момент зависит не только от силы действий давлений среды Qср, но и от усилия, которым шпиндель действует на клин Q1.
При открытии задвижки подъем клина начинается скольжением по его уплотняющим кольцам корпуса. Основными силами сопротивления, действующими в этот момент, являются силы трения между уплотняющими кольцами. При дальнейшем движении клина вверх вдоль уплотняющих колец в связи со смещением клина под действием усилия гидравлического давления среды Qср выбирается зазор между направляющими клина и корпуса, после чего клин начинает двигаться вертикально вверх вдоль направляющих. С этого момента действует составляющая Qг силы гидравлическуого давления среды на клин
(2.3.5)направленная в сторону, обратную движению клина, эта сила пр мере подъема клина уменьшается в связи с уменьшением усилия Qср.
2.3.3 СИЛОВОЙ РАСЧЕТ ЗАДВИЖКИ
Рис.2.3.3 Задвижка клиновая
Задвижка клиновая Dу=800 мм, Ру=2,5 МПа имеет вращаемый шпиндель. Угол наклона клина φ=2°52´, передаточное отношение привода Д, которым снабжена задвижка, при ручном управлении iм=902; к.п.д. η=0,77. Диаметр отхода маховика Dм=800 мм. Диаметры уплотняющих колец D1=900 мм, D2=827 мм. Расчет производится для условий работы при односторонней гарантированной плотности.
1. Определить крутящий момент и усилие на маховике, необходимые для закрытия задвижки.
Наибольшее усилие, необходимое для перемещения клина при закрытии клиновой задвижки с латунными уплотняющими кольцами при угле наклона клина φ=2°52´ для данных условий определяется формулой:
Q1=0,60Qу+0,25Qср-QG (2.3.6)
где Qу – усилие, необходимое для уплотнения, Н;
Qср - усилие от давления среды на клин, Н;
QG – вес подвижных частей, который здесь =но мал, поэтому его в расчете не учитываем.
Qу = πDкbqу =3,14·0,8635·0,0365·2,88·106=285 кН, (2.3.7)
где
- средний диаметр уплотняющих колец; 
- ширина уплотняющих колец; 
- удельное давление.Qср=0,785D2кРу=0,785·0,86352·2,5·106=1463,3 кН; (2.3.8)
Наибольшее усилие вдоль шпинделя, необходимое для закрытия задвижки, имеет величину: Q0=Q1=0,60·285·103=536,8 кН.
2. Определить момент на шпинделе, необходимый для закрытия задвижки:
М=М0+Мс+Мб (2.3.9)
где
М0 - момент в резьбе, Н·м;
Мс - момент трения в сальнике, Н·м;
Мб - момент трения в бурте, Нб·м.
(2.3.10)где
по таб. «значения условного плеча момента для шпинделей с трапецеидальной резьбой»при коэффициенте трения μ=0,25. 
(2.3.11)где Т- сила трения в сальнике, н;
dc= 0,09 м – диаметр шпинделя в сальнике.
(2.3.12)где ψ=2,24 при h/s=6,94, так как h=0,104 м, D=0,12 м, dс=0,09 м, s=1/2(D -dc)=0,015м .
, (2.3.13)где Qшп=0,785dc2P=0,785·0,092·2,5·106=15896 Н·м,