Аппарат емкостной ВКЭ1 – 1 – 5 – 1,0 (стр. 5 )

МПа;

в условиях затяжки

, (63)

где - минимальное значение предела текучести и временного

сопротивления (предела прочности) материала фланца при

температуре 20° С,

МПа.

Расчет фланцевого соединения для условий испытаний не производится,

так как выполняется условие (6)

1,37 < 1,35? МПа.

Определение вспомогательных величин

Эффективная ширина прокладки

b0 = при ? 15 мм, (64)

где – исполнительная ширина прокладки.

Во фланцевом соединении применяется прокладка из паронита исполнения 1 по стандарту [3]:

мм,

b0 = 12,5 мм.

Линейная податливость неметаллической прокладки, мм/Н

, (65)

где – толщина прокладки, мм [3];

– коэффициент обжатия прокладки [3];

– условный модуль сжатия прокладки, МПа [3];

- средний диаметр прокладки, мм.

мм.

мм/Н.

Податливость болтов, мм/Н

, (66)

где – расчетная длина болта, мм;

- модуль продольной упругости материала болта при температуре

20 °С, МПа;

fб - площадь поперечного сечения болта по внутреннему диаметру резь-

бы, мм2;

n – количество болтов;

– расстояние между опорными поверхностями гайки и головки болта, мм;

d – наружный диаметр болта, мм.

МПа; d = 20 мм; n = 24; fб = 225 мм2;

мм;

мм.

        1/Н?мм.

Эквивалентная толщина плоского приварного фланца

SЭ = S0 = 8 мм.

Угловая податливость фланца

,

где

; (67)

; (68)

; (69)

; (70)

. (71)

;

1/Н?мм.

Угловая податливость плоской крышки

, (72)

где

, (73)

где – толщина плоской крышки соответственно в зоне уплотнения и на наружном диаметре, мм [7].

; (74)

;

;

1/Н?мм.

Плечи моментов сил, мм

, (75)

мм;

, (76)

мм.

Коэффициент жесткости фланцевого соединения с плоской крышкой

, (77)

где

. (78)

,

.

3.6.3 Расчет нагрузок

Равнодействующая внутреннего избыточного давления, Н

, (79)

Н.

Реакция прокладки в рабочих условиях, Н

, (80)

где m – коэффициент, определяемый по пособию [3].

Н.

Нагрузка, возникающая от температурных деформаций фланцевого соединения, Н

, (81)

Qt=, (81)

где

, (82)

– коэффициенты линейного расширения материала фланца, крышки и болтов соответственно, 1/ °С [3].

17,2 ? 10-6 1/ °С;

= 17,14 ? 10-6 1/ °С.

Болтовая нагрузка в условиях монтажа

Рб = max {Рб1; Рб2; Рб3},         (83)

где        Рб1 – болтовая нагрузка от совместного действия давления, осевой

сжимающей силы и изгибающего момента, Н;

Рб2 – болтовая нагрузка, необходимая для начального смятия прокладки, Н;

Рб3 - болтовая нагрузка из условия обеспечения прочности болтов, Н.

Рб1 , (84)

где        F – внешнее осевое усилие, Н;

М – внешний изгибающий момент, Н?мм.

Рб1 = 1,667 ?(2,236·105 + 0) + 5,08·104 = 4,248·105 Н.

Рб2 =, (85)

Рб2 = 0,5?3,14?550,5?12,5?20 = 2,162·105 Н.

Рб3 = ,                 (86)

Рб3 = 0,4 ?110 ?24 ?225 = 2,376·105 Н.

Рб = Рб1 = 4,248·105 Н.

3.6.4 Расчет болтов

Условие прочности болтов:

в условиях монтажа

, (87)

МПа < 110 МПа;

в рабочих условиях

,                         (88)

где

        –                 (89)

приращение нагрузки на болты в рабочих условиях,

?Рб = (1 – 1,667)?(2,236·105 + 0) +1080= – 1,503·105 Н.

МПА < 97 МПа.

3.6.5 Расчет прокладки

Условие прочности мягких прокладок

, (90)