Расчет фланцевых соединений

Принимаем фланцевое соединение у которого уплотнительная поверхность - шип-пас.

D = 700 мм,

S₁ = 4 мм – толщина стенки обечайки,

Dб = 790 мм,

D2 = 757 мм,

D3 = 760 мм,

h = 30 мм.

m=31, 2 кг.

Рис.4 Фланцевое соединение.корпуса

Принимаем материал фланцев – винипласт, как и для аппарата. для болтов – Cт3сп.
Материал прокладки – паронит ГОСТ 481-58.

Выбираем d_s = 20 мм, болт М20

Расчетное растягивающее усилие в болтах:

а) при затяжке соединения:

где

a=1, 45 -константа жесткости соединения (при плоской неметаллической прокладке)

Р_с¢ -расчетная сила от давления среды;

Р_с¢ =

где:

средний диаметр уплотнения,

D_н.п. - диаметр бурта,

D_н.п. = D_б. - l

l – нормативный параметр, l=20;

D_н.п. = 790-20=770мм

b - ширина прокладки, по табл. 20.5 [3, стр.519] принимаем в= 13 мм;

D_с.п = 770-13=757 мм, тогда

Р'с –расчётная сила от давления среды

Р¢ _n - расчетная сила осевого сжатия уплотняемых поверхностей в рабочих условиях, необходимая для обеспечения герметичности,

для обтюрации типа I-A (табл. 20.1), [3, стр. 513]

где:

k – коэффициент, зависящий от материала и конструкции прокладки, по табл. 20.28[1, стр.513]; k=2, 5;

Р'п ≥ 3, 14*0, 757*2, 5 *0, 08997=0, 535 Мн;

М_и – изгибающий момент от действия внешних нагрузок, М_и= 0.

Р'_б1 = 1, 45*0, 09+0, 535 = 0, 6655 Мн

Значение - должно быть не менее

q, где

q - удельная нагрузка по площади уплотнения, обеспечивающая герметичность, по табл. 20.28 [3, стр.528], q = 20 МПа, тогда

Р'_б1 = 0, 5*П*0, 757*0, 013*20 = 0, 3Мн

Принимаем Р'б1 =0, 3 Мн

б) при рабочих условиях:

Р'_б2 =Р'_с +Р'_п + 4*Ми/Dп = 0, 09+0, 535 = 0, 625 Мн

Выбираем d'б = 20 мм.

Определение расчетного количества болтов Z¢:

а) исходя из затяжки соединения:

где

F_б= 2, 20*10 ^-4м² – площадь поперечного сечения болта по внутреннему диаметру резьбы, табл. 21.1 [3, стр.538]

Z' = 0, 3/(164, 2*0.00022)= 7, 09

б) исходя из рабочих условий:

0, 625/(164, 2*0, 00022)=14, 77

принимаем Z=16