防爆电气防爆电器防爆外壳的设计.pdf

防爆电器丛书 隔爆外壳的设计 隔爆外壳的设计 隔爆外壳的设计 刘让 编著 二零零七年八月 浙江 乐清 隔爆外壳的设计 隔爆外壳的设计 刘 让 编著 一 概述 防爆产品的外壳设计，特别是隔爆型外壳的设计已有许多方法，本文想从理论基础 说起，尽量避免繁琐的高等数学的计算，并简化计算以达到实用性强、易掌握的目的。 使防爆产品的质量有更大的提高。 本文主要针对从事防爆产品设计和防爆外壳工艺的技术人员，并具有中专学历以上 的人员学习， 隔爆外壳的设计包括两个方面的内容： 1.隔爆参数的设计； 2.外壳强度的设计。 外壳的隔爆参数主要是指隔爆结合面的形式、隔爆面间隙和结合面的宽度以及结合 面的粗糙度等，这些参照GB3836 的有关内容正确选择就可以。近年来，随着技术的发 展，方壳和快开门结构使用越来越多，外壳主腔使用螺钉紧固逐渐减少(但在厂用防爆 产品中仍用的较多) ，矿用产品螺钉紧固方式大多用于接线箱和一些小产品中，因此新 的结合面紧固方式也是外壳设计的主要部分。 外壳的强度设计，是如何用最少的材料设计出强度足够的隔爆外壳，这也是许多专 家研究的课题，至今尚未见到一种成熟而又精确的计算方法，设计中采用经验数据较多， 有的通过试验来验证，浪费材料和裕度过大是常见的。 二 外壳设计的理论基础 1 虎克定律 PL 公式 △L EA 杆受拉力纵向伸长 △L=L －L ( 图1) 1 1 隔爆外壳的设计 单位长度杆的纵向伸长(线应变) ： ΔL ε= L P 轴向力 A 杆的横截面 E 弹性模量 MPa EA 杆的抗拉(压)刚度 σ P 这样虎克定律的另一表达式 ε= σ= 杆中的正应力(拉为正，压为负) E A 2 低碳钢试件的拉伸图 （1）标准试样( 图2) L 工作段 在这一长度内任何横截面上的应力均相同 L=10d 或 L=5d L=11.3. A 或L=5.65 A （2 ）低碳钢试样的拉伸图 ( 图3) 2 隔爆外壳的设计 PL Ⅰ弹性阶段 △L 。 EA Ⅱ 屈服阶段 试件长度急剧变化，但负载变动小。 Ⅲ 强化阶段 要继续伸长，所需要克服试件中不断增长的抗力，材料在塑性变形中 不断发生强化所致，这阶段塑性变形。 Ⅳ 局部变形阶段 试件伸长到一定程度后，负载读数反而逐渐降低，出现”颈缩”现象， 横截面急剧减小，负载读数降低，一直到试件拉断。 （3 ）卸载规律 在强化阶段如果终止加载，在终止加载过程中，负载与伸长量之间遵循直线关系， 此直线bc 和弹性阶段内的直线oa 近似平行，这过程为卸载，并将卸载时负载与试件的 伸长量之间遵循的直线关系的规律称为材料的卸载规律。( 图4) 由此可见，在强化阶段中，试件的变形实际上包括了弹性变形△Le 和塑性变形△Ls 两部分，在卸载过程中，弹性变形逐渐消失，只留下塑性变形。 若重新