;

( безразмерные коэффициенты, определяемые через функции Крылова (приложение А) причем ( где x – длина наиболее напряженного участка сечения обечайки, см:
(13.15)
Зная угол мы через функции Крылова (приложения А) определяем коэффициенты .

;

;

;


Подставив в (13.15) имеющиеся значения, получим:




(13.16)
Аналогично, подставим в (13.16) имеющиеся значения, получим:

Подставив в (13.11) имеющиеся значения, получим


Параметр необходимый для определения этих коэффициентов, вычисляется как:

, (13.17)
где – коэффициент Пуассона.


Изгибающий момент М(х), кг см, в опасном сечении определяется как:

(13.18)
Подставив в (13.18) имеющиеся значения, получим:



см


Напряжение изгиба в поперечном сечении распределяется по толщине
стенки сосуда линейно, кг/см²
(13.19)
Подставив в (13.19) имеющиеся значения, получим:

Наибольшие суммарные напряжения от изгибающих моментов и температурных нагрузок ,кг/см

---

²;
(13.20)
где срединный радиус продольного сечения цилиндрической оболочки, см; h-принятая толщина стенки обечайки, см; D- внутренний диаметр обечайки, см; q— заданное рабочее давление в аппарате, кг/см²; длина обечайки, см.

Подставив в (13.20) имеющиеся значения, получим:



Рисунок 13.3- Принципиальная расчетная схема обечайки сосуда.
13.4 Условие устойчивости сосуда

Потеря несущей способности тонкостенных конструкций может происходить в результате внезапного роста прогибов и деформаций, когда внешние
нагрузки достигают критических значений. Такое явление называют потерей устойчивости, оно связано с возникновением новых форм равновесия конструкции при значительных отклонениях от первоначального положения.
Потеря устойчивости может возникнуть, когда в пластинках и оболочках образуются зоны действия сжимающих напряжений. При наличии в рабочих в
каком-либо одном направлении пластинки и оболочки должны подвергаться
расчету на устойчивость. Обычный расчет состоит в определении запаса
устойчивости


, (13.21)


где - значение силового фактора (усилия, давления, момента), при
котором возникает потеря устойчивости конструкции; - максимальное расчетное значение силового фактора в рабочих условиях, причем большие значения используют при наличии первоначальных отклонений от правильной геометрической формы.
Расчет на устойчивость сводится к определению критических нагрузок или напряжений, приводящих к потере устойчивости
Предполагают, что при расчетных критических напряжениях материал в упругом состоянии, т.е. интенсивность напряжений


(13.22)


где - предел текучести материала;

---

- критическое касательное напряжение, по возникновению критической неустойчивости. Этот параметр можно для упрощения расчета принимать


(13.23)


Если напряжения в рабочих условиях, то:


(13.24)


Если условие (13.22) не соблюдается, то в расчетных зависимостях следует
заменить модуль упругости Е на касательный модуль упругости, который
значительно меньше


=(0,01...0,001)Е (13.25)
В приближенных расчетах можно принять, что пластическая неустойчивость
наступает при работе материала конструкции в пластической области, то есть
при условии


(13.26)

14 Упрощенный расчет фланцевых соединений

14.1 Типы фланцевых соединений

Фланцевые соединения широко применяют в технике во всех отраслях
промышленности — в оборудовании и для соединения трубопроводных магистралей.
Фланцевые соединения можно подразделить на два основных типа: с не контактирующими фланцами (рис.14.1.а) и с контактирующими фланцами
(рис.14.1, б). Наиболее распространен первый тип соединения (трубопроводы,
сосуды и аппараты и т. п.).
Они состоят из фланцев, стяжных деталей, достигающих в диаметре 200 мм и более, и, в большинстве случаев, включают уплотнительный элемент, который помещается между фланцами и может быть как пластичным, так и упругим. Соединения с контактирующими фланцами часто применяют в конструкциях, не требующих полной герметизации стыка (фланцы корпусов машин, редукторов и т. п.). Получили распространение фланцевые соединения с контактирующими стыками и с самоуплотняющимися прокладками, обеспечивающими герметичность. Такие соединения имеют меньшие габариты
по сравнению с соединениями первого типа, но более сложны при изготовлении и монтаже.
На рисунках 14.1- в и г показаны типы соединения фланца с патрубком (штуцером), на рисунке 14.1-д показаны типы фланцевых соединений - неконтактирущие фланцы с металлическим овальным уплотнением и мягкой прокладкой.

Рисунок 14.1 - Основные типы фланцев

---

Применяют свободные фланцы (рис. 14.2), а также фланцы, изготовленные вместе с трубой (корпусом) или присоединенные к трубе с помощью сварки, резьбы, развальцовки или заклепок (рис. 14.3).

 


Рисунок 14.2 Свободные фланцы

Рисунок 14.3 - Типы соединений фланцев с трубой


Прокладки выполняют в виде плоского листа из паронита, картона, резины, фибры, фторопласта, меди и мягкой стали; применяют асбесто- металлические прокладки, металлические гофрированные и зубчатые, металлические
линзовые прокладки и др.
Во фланцевых соединениях с контактирующими фланцами используют
самоуплотняющиеся прокладки в виде резиновых или металлических колец.
14.2 Упрощенный расчет фланца

При проектировании аппаратов, как правило, выбирают фланцевые соединения с не контактирующими фланцами. Для предварительного выбора размеров деталей и проверки прочности фланцевых соединений с не контактирующими фланцами проводят упрощенный расчет.
Основной расчетный случай

Считаем, что в данной конструкции предварительно затянутое фланцевое соединение нагружено внешней продольной силой и фланцевые болты работают только на растяжение.

Диаметр болта по заданному усилию нагружения выбирают, предварительно рассчитав по формуле:

где q – рабочее давление, кгс/см²;

z – число болтов;

– внутренний диаметр патрубка, см;

– внутренний диаметр резьбы болта, см;

– допускаемое напряжение материала болта при растяжении.

Расчётное усилие , которое действует на болты соосно оси (рис. 14.5), определим по формуле



где

q - рабочее давление среды, кг/см².

k - коэффициент затяжки определяется по таблице 14.2.

;

---

;



Подставив в (14.2) имеющиеся значения, получим:


Условие прочности фланцевых болтов



где z – число болтов;

d₁ – внутренний диаметр резьбы принятого по справочнику болта, см;

, предел текучести материала болта с учётом рабочей температуры, кг/см².

;

;

[
Подставив в (14.3) имеющиеся значения, получим:


Таблица 14.2 – Определение значения коэффициента затяжки k

Рабочее давление, МПа	Тип прокладки	Коэффициент затяжки, k
До 10 Мпа	мягкие прокладки	1,5 – 2,5
От 10 до 50 МПа	Мягкие прокладки в металлических оболочках и металлические фасонные прокладки
Более 50 МПа	Плоские и овальные металлические прокладки	3,0 – 4,5

Расстояние между осями болтов (шаг болтов) обычно принимают при малых давлениях (q 10 кг/см²) – l = (5…7) d; при больших давлениях (q 30 кг/см²) – l = (2,5…4d). Опасным сечением при расчёте на прочность фланца обычно является место перехода от фланца к трубе.

Предполагается, что h s. Уклон конического участка принимается равным 1/3 (реже 1/4 ).

Изгибающий момент в этом сечении (на единицу длины), кг см



где

---

Смотрите также файлы

• .rtf

• Занятие 4 Правовая система Киевской Руси Вопросы для обсуждения Источники древнерусского права.docx

• Государственный долг.docx

• Задание 1 Исправьте ошибки, допущенные при написании и оформлении заявления. Задание 2 Исправьте ошибки, допущенные при написании и оформлении объяснительной записки. Задание 3 Распределите формулы речевого этикета в три столбика по образцу.docx

• 4 Белгіленген сипаттары бар элементті іздеу Таырып Белгіленген сипаттары бар элементті іздеу.docx