橡膠氣囊的結構改進和強度計算

橡膠氣囊是用帶通孔的塞體做為啟閉件，通過塞體與橡膠氣囊桿的轉動實現啟閉動作的橡膠氣囊。橡膠氣囊結構簡單，啟閉迅速，流體阻力小。我們對鉆井中使用的橡膠氣囊出現的問題進行了一些改進和強度計算。橡膠氣囊的啟閉件是一個有孔的圓柱體，繞垂直于通道的軸線旋轉，從而達到啟閉通道的目的。橡膠氣囊主要供開啟和關閉管道和設備介質之用。

橡膠氣囊主要優點有：適用于經常操作，啟閉迅速、輕便。流體阻力小。結構簡單，相對體積小，重量輕，便于維修。橡膠氣囊性能好不受安裝方向的限制，介質的流向可任意。無振動，噪聲小。但鉆井中使用的橡膠氣囊往往出現關閉后不容易打開的問題，本文就此問題進行了一系列的探討和改進。1在三種給定載荷作用下，拉伸載荷作用下的應力最高，安全系數最小。因此，拉伸載荷下的強度條件是主要矛盾。2拉伸以常用橡膠氣囊材料40CrMnMo計算，安全系數為1.71>1.5，能夠滿足強度要求。

3拉伸載荷下旋鈕孔處的應力集中較大，在應力集中點都達到了材料的屈服極限，按照新的強度準則，應力集中點的最大值935.75MPa<2MPa，滿足安定條件。4在拉伸時內溝槽出的基準應力和應力也較大，但能夠滿足強度要求。在設計時應注意減小此處的應力集中。5在給定扭轉和內壓載荷作用下，各危險截面的安全系數都很大，可以不考慮其強度問題。