Жёсткость фланца:

Угол поворота фланца в рабочих условиях:

=

5,07∙104 * 0,22∙10-5 * 1,99∙105 / 1,9∙105

= 0,117 °

Условие выполнения жесткости фланцев:

= 1 * 0,369 = 0,369 °

Условие жёсткости выполнено

14.4 Расчёт на прочность и устойчивость по гост 52857.2-2007

Коэффициент ослабления для днищ, не имеющих отверстий K₀ = 1.0

Температура фланца (кольца), tф:

110 °C

Свойства материала крышки

Допускаемые напряжения для материала 16ГС при температуре T = 110 °C (рабочие условия):

[]кр=

158 МПа

Модуль продольной упругости для материала 16ГС при температуре T = 110 °C:

Eкр=	1,9∙105 МПа

Коэффициент линейного расширения для материала 16ГС при температуре T = 110 °C:

кр=	0,117∙10-4 °C

Допускаемые напряжения для материала 16ГС при температуре T = 20 °C (рабочие условия):

[]20кр=

183 МПа

Модуль продольной упругости для материала 16ГС при температуре T = 20 °C:

E20кр=

1,99∙105 МПа

Днища и крышки с дополнительным краевым моментом, нагруженные избыточным давлением

Равнодействующая давления:

	=1,75 * 3,14 * 5502 / 4	= 4,17∙105Н
	= 8,27∙105 / 4,17∙105	= 1,98
	= 0.41 * [(1 + 3 * 1,98 * (660 / 550 - 1)) / (660 / 550)]1/2	= 0,553

Нарушено условие  применимости расчётных формул:

В этом случае поправочный коэффициент для допускаемого давления:

=2.2 / [1 + (1+(6*[85 –2]/550)2 )1/2]

= 0,937

Допускаемое давление:

=([85 - 2] / [1 * 0,553 * 550])2 * 158 * 1 * 0,937

= 11 МПа

11 МПа  1,75  МПа

Заключение: Условие прочности выполнено

Днища и крышки, нагруженные избыточным давлением

Расчётная толщина стенки с учётом прибавок:

=0,553 * 1 * 550  * (1,75 / [1 * 158 * 0,937])1/2 + 2

= 35,1 мм

35,1 мм  85  мм

Заключение: Условие прочности выполнено

	= 0.8 * [660 / 550 – 1]1/2	= 0,357
	= max{8,27∙105 / 158; 7,9∙105 / 183}	= 5,22∙103 мм2

Расчётная толщина крышки в месте уплотнения с учётом прибавок:

= max{0,357 * 5,22∙103 1/2; 0.6 * 5,22∙103 / 550} + 2

= 27,8 мм

27,8 мм  42  мм

Заключение: Условие прочности выполнено

= 0.8 * [660 / 615 – 1]1/2

= 0,216

Расчётная толщина вне зоны уплотнения с учётом прибавок:

= max{0,216 * 5,22∙103 1/2; 0.6 * 5,22∙103 / 615} + 2

= 17,6 мм

17,6 мм  38  мм

Заключение: Условие прочности выполнено

Расчёт в условиях испытаний (Гидроиспытания)

14.4.1 Условия нагружения при испытаниях:

Расчётное внутреннее избыточное давление, p:

2,48  МПа

По ГОСТ 52857.2-2007 расчёт на прочность при испытаниях допускается не проводить, если выполнено условие:

=1.35 * 1,75 * 183 / 158

= 2,73 МПа  2,48 МПа

14.5 Расчёт фланца по ГОСТ 52857.4-2007:

Свойства материала болтов (шпилек)

Температура болтов (шпилек), tб:

20 °C

Допускаемые напряжения для материала 35 при температуре T = 20 °C (условия гидроиспытаний):

[]20б=

130 МПа

Модуль продольной упругости для материала 35 при температуре T = 20 °C:

E20б=

2,13∙105 МПа

Коэффициент линейного расширения для материала 35 при температуре T = 20 °C:

20б=

0,111∙10-4 °C

Свойства материала смежного элемента фланца 2 Штуцер №4

Допускаемые напряжения для материала 16ГС при температуре T = 20 °C (условия гидроиспытаний):

[]20ш=

* Re/20/ nT =

1 * 300 / 1,1 =

273 МПа

Свойства материала фланца

Температура фланца (кольца), tф:

20 °C

Допускаемые напряжения для материала Ст3 при температуре T = 20 °C (условия гидроиспытаний):

[]20ф=

* Re/20/ nT =

1 * 210 / 1,1 =

191 МПа

Модуль продольной упругости для материала Ст3 при температуре T = 20 °C:

E20ф=

1,99∙105 МПа

Коэффициент линейного расширения для материала Ст3 при температуре T = 20 °C:

20ф=

0,116∙10-4 °C

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
Фторопласт-4 ТУ 6-05-810 при толщине 1 - 3 мм	2,5	10	40	1	2∙103

 

Эффективная ширина прокладки:

b0	=	12,5 мм
Примечание:	при мм
при мм

Расчетный средний диаметр плоской прокладки:

=563 – 12,5

= 550 мм

Податливость прокладки:

=3 * 1 / (2∙103 * 3,14 * 550 * 12,5) =

0,694∙10-7 мм/Н