Pevnostní a deformační analýza parametrické řady hydraulických napínáků

Abstract

Diplomová práce se soustředí na vyhodnocení ztráty předpětí ve šroubovém spojení. Analyzované šrouby jsou předepínány hydraulickým napínákem, po jehož uvolnění dojde k "sednutí" spoje a předpětí ve šroubu klesne. Analýza je provedena na axisymetrickém modelu spoje v programu ANSYS Workbench 15, ve kterém je implementována metoda konečných prvků. Vyhodnocení ztráty je provedeno pro využívaný rozsah (ve firmě ČKD Blansko a.s.,) poměru svěrné délky šroubu vůči jeho jmenovitému průměru. Jsou definovány předpoklady geometrické a materiálové. Před předepnutím šroubů na předepsanou hodnotu je nutné provést proces stabilizačního předepnutí, pak platí zde uvedené výsledky. Na základě provedené analýzy je vypracován postup pro analytický výpočet na požadované předpětí s uvážením ztráty sednutím spoje. Je provedeno pevnostní posouzení hydraulického napínáku pro šrouby M72x4. Byl použit 3D model hydraulického napínáku s jednou rovinou symetrie. Kritéria pro maximální přípustná lineárně-elastická napětí jsou dle normy ČSN EN 13 445-3.The master thesis is focused on an evaluation of a preload lost in a tappered joint. The analyzed bolts are preloaded by a hydraulic tensioner. When the tensioner is removed, the joint is established and the preload in bolt is decreased. The analysisis carried out on axisymmetry model of joint in ANSYS Workbench 15, a finite element method is implemented in that software. The evaluation of the preload lost is made for a used range of ratio of clamped length to a nominal diameter of bolt. Geometry and material assumptions are defined. Before preloading of bolts to a desired value the process of stabilization preloading must be done otherwise outlines of the analysis are not applicable. On the base of the outlines of the analysis, the method for analytical computing of the desired pretension is done. The method involves the preload lost, which occurs due to establishment of the joint. The strength assesment of the hydraulic tensioner for bolts M72x4 is done. A 3D model of the tensioner with one plane of symmetry was used. Strength criteria for maximum allowed linear-elastic stress are in accordance with ČSN EN 13 445-3.