Допускаемое напряжение удовлетворяет принятым размерам кольца.
Расчет люка-лаза
Цель расчета: определение напряжений фланцевого соединения.
Схема фланцевого соединения показана на рисунке 8.
Исходные данные для расчета:
- Расчетное давление PR=11 МПа;
- Внутренний диаметр фланца D=450 мм;
- Внутренний диаметр отверстия под шпильку d=46 мм;
- Диаметр фланца Dф=775 мм;
- Число отверстий n=20;
- Материал фланца – сталь 16ГС;
- Диаметр болтовой окружности Dб=690 мм;
- Средний диаметр прокладки Dп.с.=525 мм.
Рисунок 8 – Расчетная схема фланцевого соединения
По ГОСТ 28759.4-90 для данного аппарата выбираются размеры люка—лаза при Ру =16 МПа и Ду = 450 мм.
5.1 Расчет прокладки
Схема прокладки показана на рисунке 9
Рисунок 9 – Расчетная схема прокладки
Наружный диаметр прокладки
DП = Dб - е, (44)
где е - размер, определяемый по таблице ОСТ 26–2003–77, е=78.
DП=690-78=612 мм.
Средний диаметр прокладки
D п.ср=Dп-bп, (45)
где bп — ширина прокладки, bп=12 мм;
Dп.ср =612-12=600 мм.
Эффективная ширина прокладки
bE = 0,125×bП, (46)
bE=0,125×12=1,5 мм.
Ориентировочное число шпилек
zб=p×Dб /tб, (47)
где tБ - шаг болтов;
tб=(2,3…3)×dб, (48)
где dб – диаметр шпильки, мм;
tБ=3×42=126,
zБ = 3,14×690/126=18 шт.
Определим вспомогательные величины
а) коэффициент c
, (49)
где b - отношение большей толщины втулки фланца к меньшей, b=2.
х найдем по формуле
, (50)
где l – длина втулки, l=125 мм;
s0 – толщина втулки, s0=34 мм.
б) эквивалентная толщина втулки фланца
sE=c×so, (51)
sE=1,57×34=53,6 мм.
в) ориентировочная толщина фланца
, (52)
где l — коэффициент, из таблицы [3] l=0,5 ;
мм
г) безразмерный параметр
w=[1+0,9×l×(1+y1×j2)]-1 , ( 53)
где
j=h/sE, (54)
j=77,6/53,6=1,45,
k=Dф/D, (55)
k=775/450=1,72,
y1=0,3, из таблица [3]
w = [1+0,9×0,5×(1+0,3×1,452)]-1=0,6
д) безразмерные параметры возьмем из графиков [3]
Т=1,58,
y2=3,8,
y3=1.
Угловая податливость фланца
, (56)
где Еф - модуль продольной упругости материала фланца, Eф=1,75×105 МПа;
hкр – толщина фланцевой части крышки, hкр=110 мм
1/(МН×м).
Угловую податливость плоской фланцевой крышки найдем по формуле
, (57)
где
, (58)
где sкр – толщина плоской крышки, sкр=235 мм;
hкр – толщина фланцевой части крышки, hкр=110 мм.
, (59)
,
,
.
Линейная податливость прокладки
yп=sп/(p×Dп.ср×bп×Eп), (60)
где Еп - модуль продольной упругости прокладки, для металлической прокладки yп=0.
5.2 Расчет болтового соединения
Расчетная длина шпилек
lБ = lБО + 0,28×d, (61)
где lБО - длина шпильки между опорными поверхностями головки болта и гайки, lБО=220 мм.;
d - диаметр отверстия под болт, d=46 мм.
lБ=220+0,28×46=232,88 мм.
Линейная податливость шпилек
yБ=lБ/(EБ×fБ×zБ), (62)
где fБ - расчетная площадь поперечного сечения болта по внутреннему диаметру резьбы, fБ=10,9×10-4 м2;
ЕБ - модуль продольной упругости материала болта, ЕБ=1,85×105 МПа.
yБ= 232,88×10-3/(1,85×105×10,9×10-4 ×18)=6,4×10-5 м/Н.
Дата: 2019-11-01, просмотров: 240.
