Линейная податливость шпилек

y_Б=l_Б/(E_Бf_Бz_Б), (0)

где f_Б  расчетная площадь поперечного сечения болта по внутреннему диаметру резьбы, f_Б=10,910^-4 м²;

Е_Б  модуль продольной упругости материала болта, Е_Б=1,8510⁵ МПа.

y_Б= 232,8810^-3/(1,8510⁵10,910^-4 18)=6,410^-5 м/Н.

Коэффициент жесткости для фланцев с овальными прокладками

=1. (0)

Найдем безразмерный коэффициент  по формуле

=Ay_Б, (0)

где

A=[y_п+y_Б+0,25(y_Ф1 + y_Ф2)(D_Б - D_п.ср)²]^-1, (0)

при стыковки фланца с плоской крышкой

y_ф1=[1-(1+0,9)]₂/(h₁³E), (0)

y_Ф2=y_кр , (0)

По формулам (63)…(67) определяется безразмерный коэффициент

y_ф1=[1-0,6(1+0,90,5)]3,8/(0,013³1,7510⁵)=2,27 м/МН,

y_ф2=0,001,

A=[0+6,410^-5+0,25(2,27+0,001)(0,69-0,525)²]^-1=10,67,

=10,676,410^-5=0,0007.

5.3 Расчет фланцевого соединения работающего под внутренним давлением.

Нагрузка действующая на фланцевое соединение от внутреннего избыточного давления найдем по формуле

, (0)

Q_д=0,7850,525²11=2,38 МН.

Реакция прокладки в рабочих условиях

R_п=2D_п.срb_Emp_R , (0)

где m - коэффициент, по ОСТ 26-426-79 m=5,5

R_п=23,140,5251,55,511=299,2 МН.

Усилия, возникающие от температурных деформаций

Q_t=z_Бf_БE_Б(_фt_ф - _Бt_Б), (0)

где _ф, _Б - коэффициенты температурного линейного расширения фланца и болтов, _Б = 12,3610^-6 1/C, _ф = 17,310^-6 1/C;

f_Б, t_ф, t_Б - коэффициенты, f_Б=5,410^-4 м², t_ф=240, t_б=37,5.

Q_t=0,0007185,410^-41,8510⁵(17,310^-6240-12,3610^-6237,5)=0,0015 МН.

Болтовая нагрузка в условиях монтажа (до подачи внутреннего давления) при p>0,6 МПа

P_Б1=max{Q_д+R_п; D_п.срb_Eq}, (0)

где q - параметр, q=125;

 - коэффициент жесткости фланцевого соединения, =1;

[_Б]²⁰ – допускаемое напряжение при температуре 20 С, [_Б]²⁰=230 МПа.

Р_Б1 = max{12,38+0,525/2; 3,145101,5125}=max{2,65;309}=309 МН.

Болтовая нагрузка в рабочих условиях

P_Б2=Р_Б1+(1 - )Q_Д+Q_t, (0)

P_Б2=309+(1-1)2,38+0,0015=309,0015 МН.

Найдем приведенные изгибающие моменты диаметральном сечении фланца по формулам

M₀₁=0,5P_Б1(D_б-D_п.с.), (0)

, (0)

М₀₁=0,5309(0,69-0,525)=25,5 МНм,

МНм.

Принимаем за расчетное М_R=26,67 МНм.

Условия прочности шпилек

, (0)

, (0)

МПа230 МПа,

МПа220 МПа.

Условия прочности выполняется.

Критический момент на ключе при затяжки определим из графика [3]

М_кр=2,210³ МНм.

5.3 Расчет приварных встык фланцев и буртов

Максимальное напряжение в сечении s₁ фланца в месте соединения втулки с плоскостью фланца определим по формуле

, (0)

D*=D+s₁, (0)

D*=450+34=484

Максимальное напряжение в сечение s₀ фланца наблюдается в месте соединения втулки с обечайкой

₀=₃₁, (0)

₀=149,18=49,18 МПа.

Напряжения в кольце фланца от действия M₀ найдем по формуле

, (0)

МПа.

Напряжение во втулки фланца от внутреннего давления найдем по формулам

, (0)

, (0)

МПа

МПа.