[发明专利]一种变力弹簧支吊架系列参数及其选择方法

说明书

本发明公开了一种变力弹簧支吊架系列参数及其选择方法，包括确定变力弹簧支吊架主要参数的优先数系列的公比和范围；根据确定的变力弹簧支吊架主要参数系列，编制完整的变力弹簧支吊架系列的特性表，根据所需变力弹簧支吊架的工作荷载、热位移大小和方向，从上述变力弹簧支吊架系列选择表上查找所需的变力弹簧支吊架的完整规格；本发明提供一种直观、简单、清晰的变力弹簧支吊架规格选择表，只要知道变力弹簧支吊架的工作荷载、热位移大小和方向，就能直接从本发明的规格选择表上迅速查到所需的经济合理的变力弹簧支吊架的完整规格，使变力弹簧支吊架选用的规格更加经济、合理，也使计算机软件选用极为简单。

技术领域

本发明涉及管道领域，具体为一种变力弹簧支吊架系列参数及其选择方法。

背景技术

众所周知，在确定产品的参数或参数系列时，应选用优先数和优先数系。然而，对于系列参数来说，为了便于直接查表选择变力弹簧支吊架规格，更希望选用等比数列的理论值或计算值。但是，受弹簧标准尺寸系列的限制，国内外传统的圆柱螺旋弹簧变力支吊架最大荷载系列大多接近优先数系派生系列R8，但实际级比偏差仍较大，致使选用的规格不尽经济、合理，对直接查表选择带来难度。

由于管道在整个使用过程处于热和冷两种状态的交替之中，变力弹簧支吊架对管道的作用力也随之变化，当变力弹簧支吊架对管道的作用力与管道分配给该支吊架的荷重相等时，则变力弹簧支吊架对管道的附加力为零，因此变力弹簧支吊架吊零的荷重分配可以在冷状态实现，也可以在热状态实现。在冷状态实现吊零荷重分配称为冷态吊零；在热状态实现吊零荷重分配称为热态吊零。

发明内容

本发明的目的在于提供一种变力弹簧支吊架系列参数及其选择方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种变力弹簧支吊架系列参数及其选择方法，包括如下具体步骤：

S1：确定变力弹簧支吊架主要参数的优先数系列的公比和范围，根据确定的变力弹簧支吊架主要参数系列，选择合适的弹簧规格，并对相对次要尺寸作微量调整，即选择的弹簧支吊架参数系列公比一致，包含任一项值的十进倍数和十进分数，并且在最大变形量下的荷载值的优先数序中包含40的整数倍；

S2：编制完整的变力弹簧支吊架系列的特性表，建立与弹簧支吊架的总变形量和位移量一一对应的满足荷载变化系数要求的允许向上和向下的热位移量表；具体的编制方式为：

S21：变力弹簧支吊架在其最大变形量下的荷载系列为：

P_i，max＝10^{(Np/40+(i-1)/R)}N

式中：P_i，max——规格号数为i的变力弹簧最大工作荷载；

R——变力弹簧组采用的优先数系列；

N_p——规格号数为1的最大工作荷载值的优先数序；

i——规格号数；

规格号数为i的系列j变力弹簧对应的刚度为：

P_i，j＝P_i，max/F_j，max

＝10^{(Np/40+(i-1)/R)}/F_j，max mm/N

式中：j——变力弹簧组系列号(弹簧串联数)，系列号(弹簧串联数)j＝1俗称“短弹簧；

P_i，j′——规格号数为i的系列j变力弹簧刚度；