液壓系統中鋼管的尺寸和壁厚設計計算
在設計液壓系統時, 需要優化設計, 以實現最小的壓力降。選擇正確的液壓軟管或硬管是非常重要的。軟管和硬管需要適當的直徑, 長度, 平滑度和形狀來適應液壓流量的要求。尺寸太小的軟管或硬管會引起湍流和過熱。過大的軟管或硬管會增加系統的成本, 尺寸和重量。
要了解什么是液壓軟管和管道的"正確的尺寸", 需要首先了解流體和摩擦的性質。當流體流動時, 就會失去機械能, 以克服流體中的粘性作用力。在液壓系統中, 這種損耗被視為流動方向的壓降。
液壓管路中摩擦系數很大程度上取決于管路內壁的光滑度，摩擦系數對壓力損失影響很大，一般認為液壓類管路內壁是比較光滑的，設計人員根據多年的經驗，總結出了液壓流體在油路中比較合適的流速推薦值：
表1.推薦液體流速
管路內徑的確定
液壓油路中流量可以根據執行機構所需的流量進行估算，流速采用推薦值，這樣就可以確定管路的內徑了，管路內徑計算公式如下：
Q=每分鐘流量（L/min）V=流速(m/s) K=21.2025(常數) d=油管內徑（mm）則內徑d
設計計算管路壁厚
管路的直徑（內徑）確定后，需要計算鋼管的壁厚，以確保管路的安全并使材料的利用率達到最佳，這里介紹兩種計算方法，德國標準和挪威船級社標準。
依照德國標準計算
P=管路最大工作壓力（MPa）
OD=鋼管外徑（mm）
a=管路厚度制造公差（=±10%）
σb=材料抗拉強度（MPa）
σ0.2=材料屈服強度（MPa）
t=所需鋼管的最小厚度（mm）
tn=鋼管公稱厚度（mm）
s=安全系數（見表1）
σf2=材料許用強度（MPa）
id=管路內徑（mm）
表2.材料安全系數
材料拉斷伸長率
材料安全系數s>25%1.5=20%1.6=15%1.7
依照挪威船級社計算
P=管路最大工作壓力（MPa）
OD=鋼管外徑（mm）
a=管路厚度制造公差（=±10%）
b=折彎余量
c=液壓管路腐蝕厚度（0.3mm）
σb=材料抗拉強度（MPa）
σ0.2=材料屈服強度（MPa）
t=所需鋼管的最小厚度（mm）
to=包含折彎余量和腐蝕余量的鋼管厚度（mm）
tn=鋼管公稱厚度（mm）
σf2=材料許用強度（MPa）
id=管路內徑（mm）
R=折彎半徑（mm）
舉例：
現有一液壓系統需要設計壓力油路的管路，管路外露，需防腐，選用硬管設計，流量要求20L/min,最大工作壓力22Mpa，試選用合適的管路。
根據要求，選用304不銹鋼流體輸送無縫管，依據表1選取液壓油路中流速V=5m/s
則油管內徑d
經查GB/T14976不銹鋼，拉斷伸長率大于等于35%，σ0.2=205MPa
依據德國標準計算鋼管厚度
依據表2，取安全系數s=1.5 則
計算鋼管厚度
OD=id+tn=9.2+0.98=10.18mm
查GB17395，可選外徑10mm厚1mm不銹鋼管。
參考標準: DIN2413 DNV GB/T14976 GB/T17395
全文下載：液壓配管內徑及壁厚的合理計算與選用
PDF文件（可以在線查看）
如何根據管道壁厚確定壓力等級？
設計上會針對不同的介質情況作出說明。一般以4.0MPa為界
合理的管壁厚可以按管子表號(Sch．)表示壁厚系列
這是1938年美國國家標準協會ANSIB36.10(焊接和無縫鋼管)標準所規定的。
管子表號(Sch．)是設計壓力與設計溫度下材料的許用應力的比值乘以1000，并經圓整后的數值。
即：Sch .=P/[ó]t×1000
式中 P—設計壓力，MPa； [ó]t—設計溫度下材料的許用應力，MPa。
無縫鋼管與焊接鋼管的管子表號可查資料確定。
ANSI B36.10和JIS標準中的管子表號為；Schl0、20、30、40、60、80、100、120、140、160。
ANSI B36.19中的不銹鋼管管子表號為：5S、10S、40S、80S。
管表號(Sch．)并不是壁厚，是壁厚系列。實際的壁厚，同一管徑，在不同的管子表號中其厚度各異。不同管子表號的管壁厚度，在美國和日本是應用計算承受內壓薄壁管厚度的Barlow公式計算并考慮了腐蝕裕量和螺紋深度及壁厚負偏差-12．5％之后確定的，計算壁厚徑圓整后才是實際的壁厚。
如果已知鋼管的管子表號，可計算出該鋼管所能適應的設計壓力，即: P=Sch..× [ó]t/1000
例如，庫存Sch40，碳素鋼20無縫鋼管，當設計溫度為350oC時給鋼管所能適應 設計壓力為：
P=40×92/1000①=3.68 MPa
其中“STD”為標準管壁厚系列代號，“XS”這加強管壁厚系列代號，“XXS”為特加強管壁厚系列代號。
具體的表格數據可參照GB12459-2005的附錄B——無縫鋼管壁厚分級表
液壓傳動系統中的負載和工作壓力怎么換算的誰知道啊?光書上所記錄的》5至MPa是壓強的單位，是液壓系統常用單位。1MPa＝1000KPa=1000000Pa,1Pa=1N/㎡
對于鋼管，其中的[σ]=σb/n，σb為抗拉強度，與鋼號有關，n為安全系數，壓力小于7MPa時n取8，小于17.5MPa時n取6，更大時，n取4
根據流量正使用壓力來確定，具體請查閱機械設計手冊第5卷，
鋼管壓力：P=2*單邊壁厚*141/鋼管外徑（注：141=Q235*60% 鋼管應力系數）最后求出安全系數：P/1.5
如何根據管道壁厚確定壓力等級?_
…… 1. 首先要搞清楚管道設計壓力和壓力等級兩zhidao個不同的概念,很多人把這兩個概念混淆了. 2. 設計壓力是根據最高操作溫度下的最高操作壓力確定的,用于管道強度計算,確定試壓條件等.壓力等級則是比設計壓力要高,根據有關標準規范選定的特定壓力值,主要用于管件的選用回.不同標準對壓力等級的規答定也不同.3. 要確定壓力等級:1、根據操作條件確定設計壓力;2、選定項目采用標準;3、根據設計壓力按照標準選定壓力等級.
請教如何根據管道壓力和材質確定管道的壁厚等級
…… 磅級跟溫度有關系的,150磅級在不同溫度下對應的壓力不一樣.詳情查詢ASME B16.5 里面有對應溫度,對應的承受壓力范圍(MPa).壁厚得根據你選擇的材質,以及用途來考慮,計算方法不盡一樣的.
壓力管道的壁厚等級SCH如何確定?
…… sch=(設計壓力/許用應力)*1000,圓整值,常見有SCH40,SCH80,SCH160
如何根據管道的材質,管道的壓力來選擇壁厚_ …… 腐蝕裕量應根據預期的容器壽命B和介質對金屬材料的腐蝕速率K來確定,即:C2=K*B.一般容器壽命按10年考慮,塔、反應器等按20年考慮.腐蝕速率可從腐蝕手冊、化工物性手冊及國外有關資料等查取或者實際運行“掛片”試驗確定.也可參考以下參數確定:1、腐蝕程度:無腐蝕,腐蝕速率小于0.05mm/年,腐蝕裕量為0mm;2、腐蝕程度:輕微腐蝕,腐蝕速率0.05~0.13mm/年,腐蝕裕量為大于等于1mm;3、腐蝕程度:有腐蝕,腐蝕速率0.13~0.25mm/年,腐蝕裕量為大于等于2mm;4、腐蝕程度:嚴重腐蝕,腐蝕速率大于0.25/年,腐蝕裕量為大于等于3mm.
液壓 管道 壁厚與 壓力等級_
…… 壁厚(毫米)= 壓力(兆帕)x 內徑(毫米)/(2 x 許用應力) 許用應力=屈服強度/安全系數,20鋼管的屈服強度=330,安全系數=2(正常情況,高頻疲勞時=3) 許用應力=330/2=165兆帕 壁厚=30x70(假設內徑)/(2x165)=6mm.
管道壁厚與管道壓力怎么對應的?_
…… 壓力與壁厚的關系只是一個公式計算后加上富余量 壁厚=壓力*外徑/(2*屈服強度*設計系數*焊縫系數*溫度折減系數)+富余量
如何根據管道的材質,管道的壓力來選擇壁厚呢?
…… 若管道內徑為D,管材的許用應力[σ],考慮缺陷及銹蝕影響,取管壁的銹蝕厚度e,管內流體最大壓力為Pmax.則管壁厚 δ = PmaxD/(2[σ]) + e
如何確定管道設計壓力?
…… 工程上,工藝操作參數不宜直接作為壓力管道的設計條件,要考慮工藝操作的波動、相連設備的影響、環境的影響等因素,而在工藝操作參數的基礎上給出一定的安全裕量作為設計條件.這里所說的設計條件主要是指設計壓力和設計溫度. 管道的設計壓力:應不低于正常操作時,由內壓(或外壓)與溫度構成的最苛刻條件下的壓力. 最苛刻條件:是指導致管子及管道組成件最大壁厚或最高公稱壓力等級的條件.設計壓力確定:考慮介質的靜液柱壓力等因素的影響,設計壓力一般應略高于由(或)外壓與溫度構成的最苛刻條件下的最高工作壓力.
請問已知管道的壁厚,如何知道能承受多大的壓力? 采用哪個公式? 有沒有國家標準?最好提供標準號?
…… 像美國跟日本一般用P=(S*[σ])/1000 (式中P為設計壓力 S為壁厚 [σ]為設定溫度下的許用應力 )作為基礎計算公式,但計算出的結果還要進行圓整,因為要考慮到流通介質、腐蝕余量和壁厚負偏差等;而在我國,比如石油管道,就用P=(S*2*[σ])/ D (式中P為設計壓力MPa S為壁厚mm [σ]為設定溫度下的許用應力MPa ,一般等于鋼的最低屈服強度 D為管道外徑mm)
關于壓力管道等級的確定_
…… 只需要GC2級壓力管道安裝資質就可以了.工業管道 類別 GCGC1級1輸送下列有毒介質的壓力管道:a)極度危害介質;b)高度危害氣體介質c)工作溫度高于標準沸點的高度危害液體介質.2輸送甲、乙類可燃氣體或甲類可燃液體(含液化烴)...
相關計算器下載：
相關文章:
