Свойства материала смежного элемента фланца 2

Допускаемые напряжения для материала 09Г2С при температуре T = 96 °C (рабочие условия):

[s]ш2=

177, 5 МПа

Допускаемые напряжения для материала 09Г2С при температуре T = 20 °C (рабочие условия):

[s]20ш2=

196 МПа

Свойства материала фланца (кольца) 1

Допускаемые напряжения для материала 09Г2С при температуре T = 96 °C (рабочие условия):

[s]1=

177, 5 МПа

Модуль продольной упругости для материала 09Г2С при температуре T = 96 °C:

E1=	1, 914∙ 105 МПа

Коэффициент линейного расширения для материала 09Г2С при температуре T = 96 °C:

a1=	0, 116∙ 10-4 °C

Допускаемые напряжения для материала 09Г2С при температуре T = 20 °C (рабочие условия):

[s]201=

196 МПа

Модуль продольной упругости для материала 09Г2С при температуре T = 20 °C:

E201=

1, 99∙ 105 МПа

Свойства материала фланца (кольца) 2

Допускаемые напряжения для материала 09Г2С при температуре T = 96 °C (рабочие условия):

[s]2=

177, 5 МПа

Модуль продольной упругости для материала 09Г2С при температуре T = 96 °C:

E2=	1, 914∙ 105 МПа

Коэффициент линейного расширения для материала 09Г2С при температуре T = 96 °C:

a2=	0, 116∙ 10-4 °C

Допускаемые напряжения для материала 09Г2С при температуре T = 20 °C (рабочие условия):

[s]202=

196 МПа

Модуль продольной упругости для материала 09Г2С при температуре T = 20 °C:

E202=

1, 99∙ 105 МПа

Расчётные параметры болтов (шпилек):

Рабочая длина болта (шпильки):

=

20 + 20 + 3

= 43 мм

Площадь сечения болта (по внутреннему диаметру резьбы):

fб	= 52, 2 мм2

Эффективная длина болта:

=

43 + 0.28 * 10

= 45, 8 мм

Податливость болтов:

=

45, 8 / (2, 13∙ 105 * 52, 2 * 10)

= 0, 4119∙ 10-6 мм/Н

Расчётные параметры первого фланца:

Эквивалентная толщина втулки:

	=	(12 – 3)	= 9 мм
	=(126 * 9)1/2	= 33, 67 мм
	= 0, 91
	= 240/ (120+2 * 3)	= 1, 905
	= (1, 9052 * (1+8.55*lg 1, 905)–1) / ( (1.05+1.945* 1, 9052) * (1, 905–1))	= 1, 542
	= 0, 55
	= (1, 9052 * (1+8.55*lg 1, 905) –1) / (1.36 * (1, 9052–1) * (1, 905–1))	= 3, 497
	=(0, 91 * 20 + 33, 67) / (1, 542 * 33, 67) + 0, 55 * 203 / (3, 497 * 33, 67 * 92)	= 1, 46

Угловая податливость фланца при затяжке:

=

0.91 * 0, 55 / (1, 99∙ 105 * 1, 46 * 92 * 33, 67)

= 0, 3618∙ 10-4 °/Н м

Угловая податливость фланца, нагруженного внешним изгибающим моментом:

=

(3, 142 / 4)3 * 226 / (1, 99∙ 105 * 240 * 203)

= 0, 1642∙ 10-4 °/Н м

Плечи моментов:

 

 

=

0.5 * (226 – 190, 8)

= 17, 6 мм

 

=

0.5 * (190, 8 – (120 + 2 * 3) – 9)

= 27, 9 мм

Расчётные параметры второго фланца:

Эквивалентная толщина втулки:

	=	(12 – 0)	= 12 мм
	=(120 * 12)1/2	= 37, 95 мм
	= 0, 91
	= 240/ (120+2 * 0)	= 2
	= (22 * (1+8.55*lg 2)–1) / ( (1.05+1.945* 22) * (2–1))	= 1, 506
	= 0, 55
	= (22 * (1+8.55*lg 2) –1) / (1.36 * (22–1) * (2–1))	= 3, 259
	=(0, 91 * 20 + 37, 95) / (1, 506 * 37, 95) + 0, 55 * 203 / (3, 259 * 37, 95 * 122)	= 1, 23

Угловая податливость фланца при затяжке:

=

0.91 * 0, 55 / (1, 99∙ 105 * 1, 23 * 122 * 37, 95)

= 0, 2144∙ 10-4 °/Н м

Угловая податливость фланца, нагруженного внешним изгибающим моментом:

=

(3, 142 / 4)3 * 226 / (1, 99∙ 105 * 240 * 203)

= 0, 1642∙ 10-4 °/Н м

Плечи моментов:

 

 

=

0.5 * (226 – 190, 8)

= 17, 6 мм

 

=

0.5 * (190, 8 – (120 + 2 * 0) – 12)

= 29, 4 мм

Характеристики прокладки:

Тип и материал прокладки	Коэф-фициент m	Удельное давление обжатия qобж, МПа	Допускаемое удельное давление [q], МПа	Коэффи-циент обжатияК	Условный модуль сжатия Еn, МПа
Резина по ГОСТ 7338 с твёрдостью по Шору А до 65 единиц	0, 5			0, 04000

 

Рабочая ширина прокладки:

=min{16, (206 – max{120, 120}) / 2 }

= 16 мм

Эффективная ширина прокладки:

b0

=

15, 2 мм

 

Примечание:

при ммпри мм

Средний эффективный диаметр прокладки:

=206 – 15, 2

= 190, 8 мм

Податливость прокладки (п. 3.3):

=3 * 0, 04000 / (11 * 3, 142 * 190, 8 * 16)

= 0, 1137∙ 10-5 мм/Н

Расчёт нагрузок:

Равнодействующая давления:

=

0.785 * 190, 82 * 0, 81

= 2, 315∙ 104 Н

Усилие на прокладке в рабочих условиях, необходимое для обеспечения герметичности:

=

3, 142 * 190, 8 * 15, 2 * 0, 5 * |0, 81|

= 3690 Н

Усилие, необходимое для смятия прокладки при затяжке:

=

0.5 * 3, 142 * 190, 8 * 15, 2 * 2

= 9111 Н

Расчетная болтовая нагрузка при затяжке, необходимая для герметизации в рабочих условиях (нагрузки + давление)

 

=

0, 1137∙ 10-5 + 0, 4119∙ 10-6 + 0, 3618∙ 10-4 * 17, 62+ 0, 2144∙ 10-4 * 17, 62

= 0, 1861∙ 10-5 мм/Н

Коэффициенты жёсткости для фланцевого соединения, нагруженного внутренним давлением и внешней осевой силой:

=

1 – (0, 1137∙ 10-5 – (0, 3618∙ 10-4 * 27, 9 * 17, 6 + 0, 2144∙ 10-4 * 29, 4 * 17, 6) ) / 0, 1861∙ 10-5

= 0, 6594

Коэффициенты жёсткости для фланцевого соединения, нагруженного внешним изгибающим моментом:

	=	[0, 4119∙ 10-6 + 0, 1642∙ 10-4 * 17, 6 * (17, 6 + 27, 9 – 27, 92 / 190, 8) + 0, 1642∙ 10-4 * 17, 6 * (17, 6 + 29, 4 – 29, 42 / 190, 8)] / [0, 4119∙ 10-6 + 0, 1137∙ 10-5 * (226 / 190, 8)2 + 0, 1642∙ 10-4 * 17, 62+ 0, 1642∙ 10-4 * 17, 62 ]	= 0, 3821
	0, 6594 * (2, 315∙ 104 + 0) + 3690 + 4 * 0, 3821 * |0| / 190, 8	= 1, 895∙ 104 Н

Расчетная болтовая нагрузка при затяжке, необходимая для герметизации в рабочих условиях (только давление)

0, 6594 * (2, 315∙ 104 + 0) + 3690 + 4 * 0, 3821 * |0| / 190, 8

= 1, 895∙ 104 Н

Суммарная площадь сечения болтов (шпилек) по внутреннему диаметру резьбы или сечению наименьшего диаметра:

=

10 * 52, 2

= 522 мм2

Расчётная болтовая нагрузка при затяжке, необходимая для обжатия прокладки и минимального начального натяжения болтов:

=

max{9111; 0.4 * 522 * 130 = 2, 714∙ 104 }

= 2, 714∙ 104 Н

Расчёт без учета стесненности температурных деформаций

Расчёт болтов(шпилек):

Коэффициент увеличения допускаемых напряжений при затяжке: x = 1, 2

Коэффициент условий работы: K_yp = 1

Коэффициент условий затяжки: K_yз = 1

Коэффициент учета нагрузки от температурных деформаций: K_yт = 1

Допускаемые напряжения для болтов (шпилек) при затяжке:

=

1, 2 * 1 * 1 * 1 * 130

= 156 МПа

Болтовая нагрузка в условиях затяжки:

=

max{1, 895∙ 104; 2, 714∙ 104 }

= 2, 714∙ 104 Н

Условие прочности при затяжке:

=

2, 714∙ 104 / 522

= 52 МПа

52 МПа £ 156 МПа, Условие прочности выполнено

Допускаемые напряжения для болтов (шпилек) при рабочих условиях:

=

1 * 1 * 1 * 126, 5

= 126, 5 МПа

Болтовая нагрузка в рабочих условиях:

=

2, 714∙ 104 + (1 – 0, 6594) * (2, 315∙ 104 + 0) + 4 * (1 – 0, 3821) * |0| / 190, 8

= 3, 503∙ 104 Н

Условие прочности в рабочих условиях:

=

3, 503∙ 104 / 522

= 67, 1 МПа

67, 1 МПа £ 126, 5 МПа, Условие прочности выполнено

Крутящий момент при затяжке болтов (шпилек) без смазки при s_б1 < 120 МПа:

=

0.3 * 2, 714∙ 104 * 10 / 10

= 8, 143 Н м

При наличии смазки величина M_кр снижается на 25% и составляет 0.75*M_кр = 6, 107 Н м

Расчёт прокладки:

Болтовая нагрузка в рабочих условиях:

=

2, 714∙ 104 + (1 – 0, 6594) * (2, 315∙ 104 + 0) + 4 * (1 – 0, 3821) * |0| / 190, 8

= 3, 503∙ 104 Н

Условие прочности мягких прокладок:

=

max{2, 714∙ 104; 3, 503∙ 104 } / (3, 142 * 190, 8 * 16)

= 3, 652 МПа

[q] = 18 МПа

⇐ Предыдущая3456789101112Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. III. Изучение нового материала.
2. III. По изменению генетического материала мутации подразделяют на следующие: генные, хромосомные перестройки, геномные.
3. А2 Элементарным объектом, используемым в растровой графике,
4. Алгоритм получения материала для исследования
5. Алгоритм удаления элемента в списке по ключу
6. Алгоритмы нахождения наибольшего или наименьшего элемента массива и его индекса
7. Алгоритмы поиска и присвоения значений элементам массива
8. Анализ затрат по экономическим элементам и калькуляционным статьям
9. Анализ эмпирического материала и интерпретация результатов
10. Архитектурный стиль: барокко с элементами рококо в отделке
11. Блок наглядно-дидактического материала
12. В зависимости от особенностей запоминания и воспроизведения материала