扣壓式膠管接頭壓縮量大小,直接影響著接頭連接性能。高壓膠管由含有鋼絲增強(qiáng)層、內(nèi)外橡膠層組成,具有正交各向異性。本文采用橡膠復(fù)合體理論,將膠管視為異性圓筒殼,并考慮扣壓力,研究由多種材料組成的層合圓管中的應(yīng)力分析方法,建立復(fù)合管的力學(xué)模型,從理論上得出膠管變形規(guī)律,推導(dǎo)出扣壓力與扣壓量關(guān)系,同時(shí)通過ANSYS有限元進(jìn)行了模擬分析,最后通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了論證。
1 前言
冷連接技術(shù)中,以膠管連接最為普遍。接頭與膠管連接形式有兩種:扣壓式和可拆式。扣壓式膠管接頭結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用可靠、外形尺寸小、加工方便,采用扣壓機(jī)進(jìn)行扣壓?？蹓菏侥z管接頭壓縮量大小,直接影響著接頭連接性能。這種扣壓式膠管組合件是不可拆卸的固定管接頭結(jié)構(gòu), 這種結(jié)構(gòu)能在橡膠層和接頭間形成很大的夾緊力, 接頭的密封是由膠管的內(nèi)膠層借助于外套和芯子使內(nèi)膠層變形來完成的。連接強(qiáng)度是利用直接加壓外套使膠管得到一定的壓縮量 , 從而緊固編織層 (或纏繞層) 的鋼絲來保證的。高壓膠管由內(nèi)膠層、增強(qiáng)層和外膠層三個(gè)主要部分組成 , 這三部分對(duì)膠管的使用性能和壽命都有重要影響 ,它們保證了高壓膠管的強(qiáng)度、密封性和穩(wěn)定性。內(nèi)膠層處于膠管最里層,保證了高壓膠管的密封性 , 并保護(hù)承載增強(qiáng)層 (鋼絲) 免受工作液體的浸濁。增強(qiáng)層由數(shù)層鋼絲編織(或纏繞)構(gòu)成 ,位于內(nèi)、外膠層之間, 保證高壓膠管的強(qiáng)度穩(wěn)定性和良好的抗拉性能; 外膠層保護(hù)高壓膠管不受外部因素影響。
首批問世的鋼絲編織橡膠液壓軟管是美國(guó)橡膠公司在 1938年生產(chǎn)的 , 英國(guó)鄧錄普公司在 1939年也開始生產(chǎn)。70年代末期, 鋼絲編織和纏繞增強(qiáng)的軟管在國(guó)內(nèi)少數(shù)廠家生產(chǎn)并開始投入市場(chǎng) [1]。然而對(duì)其扣壓過程, 一般都把只針對(duì)套筒建模進(jìn)行力學(xué)分析 ,一直沒有一個(gè)較為完整的力學(xué)模型來描述。本文經(jīng)過理論推導(dǎo),得出了總的力學(xué)模型,并通過 AN2SYS有限元模擬、實(shí)驗(yàn)論證對(duì)整個(gè)膠管接頭扣壓過程進(jìn)行了模擬和計(jì)算。從而有利于確定合理的扣壓量 ,提高膠管接頭的綜合性能。
