Пред.
След.
Макеты страниц
Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO
УТОЧНЕННЫЙ РАСЧЕТ СОЕДИНЕНИЙ С НЕКОНТАКТИРУЮЩИМИ ФЛАНЦАМИВ соединениях этого вида уплотнение создается сжатием прокладки фланцевыми болтами. Усилие уплотнения, необходимое для герметичности стыка. Это усилие на прокладку должно оставаться на стыке в рабочих условиях для обеспечения герметичности. Плоские прокладки. Усилие уплотнения определяют по формуле
где 2. Значения (см. скан) 3. Рекомендуемые значения толщины (см. скан) табл. 4; При увеличении давления среды Значения Рекомендуемые значения толщины и ширины плоских прокладок приведены в табл. 3 Фасонные прокладки. Для плоской рифленой прокладки (рис. 7) можно принимать значения 4. Приближенные значения прокладочного коэффициента (см. скан) Для прокладки круглого сечения между двумя плоскими поверхностями фланцев можно принять в деформированном состоянии Для металлических прокладок овального и восьмиугольного сечения, проложенных в кольцевом пазу, принимают Линзовые прокладки (рис. 8). Их применяют для ответственных фланцевых соединений (обычно при Для лучших условий контакта твердость материала линзы должна быть несколько меньше, чем материал трубы. Усилие
где Нормальное усилие, необходимое для уплотнения,
где Значения
Рис. 7. Сечение рифленой про кладки
Рис. 8. Фланцевые соединения с линзовыми прокладками; а — конструктивная схема, б — усилие в зоне контакта фланца и линзы Величину
где Ширина полоски контакта
Из формулы (17) получаем следующее равенство:
Например, при
Увеличение Усилие обжатия и допустимые давления для прокладки. Для обеспечения герметичности стыка прокладка должна быть предварительно обжата под определенным давлением (для устранения неплотности прилегания). Необходимое усилие обжатия
где Однако при очень больших давлениях на прокладку возможно ее расплющивание, образование трещин и т. п. Давление на прокладку должно быть меньше допустимого Значения Для плоских рифленых прокладок значения Для круглых прокладок можно использовать значения табл. 4, если давления относить к ширине прокладки Для линзовых прокладок принимают давление Допустимое значение давления
Силовая схема фланцевого соединения с иеконтактирующими фланцами.
Рис. 9. Схема фланцевого соединения с неконтактирующими фланцами; а — конструктивная схема и усилия, Фланцевое соединение рассчитывают по схеме, показанной на рис 9. Изгибной жесткостью болтов пренебрегают. Фланцы относят к системе болта, трубу и прокладку — к системе корпуса На соединение действует внешнее усилие
В приближенных расчетах диаметр уплотнения обычно принимают
Полное усилие, действующее на болты,
где Коэффициент осевой нагрузки
Коэффициент осевой нагрузки изменяется в пределах
В приближенных расчетах можно принимать; при металлических прокладках Коэффициент внутреннего давления
В приближенных расчетах можно принимать
Обычно Приближенная формула для усилия на болты в рабочих условиях
Определение коэффициентов податливости. Коэффициент податливости болтов
где Увеличением длины на Коэффициент податливости прокладки
где Коэффициент податливости трубы
Коэффициент податливости фланцев при действии осевой нагрузки определяют с учетом поворотной деформации фланца и изгиба связанной с ним цилиндрической оболочки (трубы). Если угол поворота фланца под действием усилия
На основании решения, изложенного на с. 85,
Значения Коэффициент податливости фланцев при действии внутреннего давления на основании решения, изложенного на с. 85 (для двух фланцев),
Усилие на прокладке. После приложения внешней нагрузки усилие на прокладке уменьшается до
Усилие затяжки фланцевых болтов. Усилие затяжки болтов должно обеспечивать герметичность соединения. Исходя из равенства (28), получим
Усилие затяжкн для обеспечения герметичности при рабочих условиях выбирают с некоторым запасом на потерю затяжки
где Для обеспечения условий герметичности при гидравлических испытаниях усилие затяжки болтов
где Рпрос — давление при гидравлических испытаниях (пробное давление). Величина Усилие затяжки должно быть больше необходимого усилия обжатия
При выборе усилия затяжки рассматривают все три условия (30)-(32) и принимают наибольшее значение Давление на прокладку
где Температурное усилие
где Коэффициенты податливости в формуле (34) определяют из соотношений (25) - (27). Разность температур болтов и фланца обычно составляет Разность температур в момент прогрева следует принимать в 3—4 раза большей.
Рис. 10. Напряжения во фланце Расчет на прочность фланцевых болтов. Суммарное усилие, действующее на фланцевые болты в рабочих условиях,
Усилие при монтаже
При воздействии высокой температуры расчет проводят иа длительную прочность. Запас длительной прочности в болте определяют из равенства
где При различных режимах работы конструкции определение запаса прочности указано в гл. 2. Прочность фланцевых болтов должна быть проверена при гидравлических испытаниях и для режима прогрева. Напряжение в болтах при гидравлической опрессовке
Напряжении в болтах при прогреве определяют по формуле (36), причем значение Расчет на прочность фланцев. Напряжения изгиба в трубе в месте присоединения к фланцу (сечение АВ на рис. 10) определяют по формуле В самом фланце возникают окружные напряжения (см. гл. 19)
где Угол поворота фланца (см. гл. 19)
Учитывая равенство (3), находим
В удовлетворительно работающих фланцевых соединениях
В точке В (см. рис. 10) в двух взаимно перпендикулярных площадках действуют сжимающее Наибольшее окружное напряжение во фланцах будет в точке В:
Приведенное напряжение
где В равенстве (41) напряжения Условие (41) обеспечивает запас по напряжениям
При большой конусности трубы Изгибающий момент в сечении
где коэффициент
здесь координату х см. на рис. 10;
где Окружное напряжение в этом сечении
Прочность оценивают по уравнению Кроме определения запаса прочности по напряжениям целесообразно рассчитывать запас по разрушающей нагрузке. Разрушающее усилие при кратковременном воздействии внешних нагрузок (см. с. 86).
причем
где Запас прочности фланца по разрушающей нагрузке
где Запас по разрушающей нагрузке в удовлетворительно работающих соединениях
|
1 |
Оглавление
|