Узел соединения секций электрода

(54) УЗЕЛ СОЕДИНЕНИЯ СЕКЦИЙРОДА(57) Изоке. Цельтационсоединеныхэквитрода. Бгнездогнездастие диаконичес0 6 этого Т.ОкуневВ. У,Ари граф овач 1 э м/1 т Ь Ч 011 ою И Рогпасез. ЯЕ 1 пеег, 1357, ч. 34,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Электроды и ниппелные. ГОСТ 4426-80.Ехрег 1 щепта 1 Вез ОЕ 1 ес 1 гобеэ 1 и Е 1 естг 1 с ЗтБсЬюаое 1 гоп апб Ятее 1 Епдр. 84-92,бретение относится к электротехниизобретения - повышение эксплуаной стойкости ниппельного ния путем уменьшения максимальвалентных напряжений в теле элекиконический ниппель 3 ввинчен в 2 двух секций электрода 1. В дне выполнено цилиндрическое отверметром, равным малому диаметру кой части гнезда глубиной не менее диаметра, 4 ил.Изобретение относится к электротермии и может быть использованО В констдкции соединений электрсдов с помощью биконического ниппеля при эксплуатации дуговых электропечей,10 50 Целью изобретения является повышение эксплуатационной стойкости ниппель- ного соединения путем уменьшения максимальных эквивалентных напряжений в теле, электрода.На фиг. 1 изображены: а) - ниппель, б) - секции электрода с ниппельным гнездом, разрез; на фиг, 2 - графики зависимости процента снижения напояжений в электроде от отношения длины глухого отверстия к его диаметру; на Фиг, 3, - графики зависимости эквиВалентных напряжений точек 1 и 2 нипоельного гнезда от отношения диаметра гухого отверстия к такому диаметру конического ниппельного гнезда; на фиг. 4 - ниппельное гнездо, разрез.Узел соединения секций электрода состоит из секций электрода , в которых выполнено резьбовое коническое гнездо 2. с ниппелем ,3, В дне гнезда выполняется цилиндрическое отверстие диаметром, равным малсму диаметру конической части гнезда глубиной не менее О,о этого Диамет" ра(фиг. 1, б),Эксплуатационная сОйкость соединения будет наибольшей при достижении напряжений В различьЫх Опасньх тОчках конструкцни близких Величин Опасные точки данной конструкции расположены в зоне последнего витка резьбы (т,1) и в зоне герехода от конической поверхности гнезда электрода к цилиндрической (т,2).,Под действием радиальной нагрузки резьбовая поверхность гнезда электрода перемещается В радиальном направЛении. Величина этих перемещений уменьшается по мере удаления рассматриваемого сечен;я от зоны приложения нагрузки. Критериел работоспособности соединения .я:ляОтся действующие в нем эквивалентные напряжения, зависящие от градиента радиальньх перемещений вдоль оси электрода,На фиг. 2 показана влияние глубины отверстия на величину снижения эквивалентных напряжений и опасных точках предлагаемой конструкции, По мере удаления дна гнезда от зоны приложенной нагрузки податливость стенок гнезда увеличивается и градиент радиальных перемещений по оси уменьшается, что приводит к снижению действукнщлх эквивалентных напряжений как В т,1 так и в Т.2. При уделении дна гнезда на расстолнае, большее 6(ф малого диаметра конической части гнезда от участка приложения нагрузки, уровень эквивалентных напряжений практически неизменяется. Таким образом, дальнейшее увеличение глубины цилиндрического отверстия не приведет к улучшению эксплуатационной стойкости ниппельного соединенияПри увеличении диаметра цилиндрического отверстия от нуля до наименьшеге диаметра конической части гнезда и более податливость стенок гнезда электрода также увеличивается, что приводит к снижениюэквивалентных напряжений в т,1 и увеличению последних в т.2 (фиг. 3). При диаметре цилиндрического отверстия равном наименьшему диаметру конической части гнезда эквивалентные напряжения в т.1 и т.2незначительно отличаются друг от друга (С) и составляют 50;ь от напряжений, действующих в прототипе (В) и базовом образце(А), С увеличением диаметра цилиндрического отверстия эквивалентные напряжения в т.1 снижаются, а в т.2 - возрастают, что приводит к ухудшению эксплуатационной стойкости ниппельного соединения,Предлагается в дне гнезда выполнять цилиндрическое отверстие глубиной не менее О,бби диаметром, равным наименьшему диаметру конической. часи гнезда электрода, обеспечивающим близкие эквивалентные напряжения во Всех опасных точках конструкции ниппельного соединения. При этом эквивалентные напряжения составят 50 от напряжений, действующих в прототипе, что ведет к улучшению эксплуатационной стойкости ниппельного соединения.Техническое решение является результатом расчета эквивалентных напряжений в теле электрода при действии равномерно распределенной нагрузки на резьбовуО поверхность гнезда электрода, моделирующей более сильное расширение ниппеля по отношению к электроду при его эксплуатации. Расчеты проводились методом конечных элементов на основе теории упругости для ниппельного соединения четырех конструкций электродов диаметром 555 мм: А - базовое соединение (б - О); 8 - соединение-прототип (б = 0,65 б); С - соединение по предлагаемому техническому решению (б = 0,1 б Е - соединение с диаметромцентрального отверстия б = 1,6 б 1,Использование предлагаемого узла позволит уменьшить количество поломок в резьбовом соединении электродов за счет снижения эквивалентных напряжений, что повысит эксплуатационную стойкость соединения электродов, 1702545Формула изобретения.Узел соединения секций электрода электродуговой,.печи, содержащий биконический ниппель, ввинченный в конические ниппельные гнезда обеих секций, в дне которых выполнены глухие осевые цилиндрические отверстия, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эксплуатационнойНО 1 НОЯ наптенш 5стойкости ниппельного соединения путем уменьшения максимальных эквивалентных напряжений в теле электрода, каждое глухое осевое цилиндрическое отверстие вы полнено диаметром, равным маломудиаметру конической части гнезда ниппель- ного соединения, и глубиной не менее 0,6 этого диаметра.