Допускаемое напряжение для материала фланца в сечении:

- для рабочих условий:

;

- для условий испытания:

Допускаемое напряжение для материала болтов:

где

Расчёт геометрических параметров фланцевого соединения:

- длина цилиндрической втулки для фланца.

Диаметр болтовой окружности фланцев:

Наружный диаметр фланцев всех рассматриваемых типов:

где - конструктивная прибавка для размещения гаек по диаметру фланца.

Наружный диаметр прокладки:

где - конструктивный размер.

Наружный диаметр бурта:

Средний диаметр прокладки:

где - ширина прокладки.

Количество болтов, необходимое для обеспечения герметичности соединения:

где - рекомендуемый шаг расположения болтов.

Ориентировочная толщина фланца:

где - эквивалентная толщина втулки;

Расчёт коэффициента жёсткости фланцевого соединения

Определение безразмерных параметров фланца:

Определение угловой податливости фланца:

Угловая податливость плоской фланцевой крышки:

Угловая податливость фланца, нагруженного внешним изгибающим моментом:

Плечи моментов:

Податливость прокладки:

Линейная податливость болтов для рассматриваемых фланцев:

- длина болта между опорными поверхностями головки болта и гайки;

- для болта;

- для шпильки.

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

Коэффициент жёсткости фланцевого соединения, нагруженного внешним изгибающим моментом:

Расчёт нагрузок

Нагрузка, действующая на фланец от внутреннего избыточного давления:

Реакция прокладки в рабочих условиях:

где - эффективная ширина прокладки;

Нагрузка, возникающая от температурных деформаций:

Болтовая нагрузка в условиях монтажа принимается большей из следующих значений:

Приращение нагрузки в болтах в рабочих условиях:

Расчёт болтов

Условия прочности болтов:

Расчёт прокладок и фланца

Условия прочности прокладок проверяются для мягких прокладок:

Угол поворота фланца при затяжке:

Приращение угла поворота фланца в рабочих условиях:

Меридиональные напряжения в обечайке на наружной и внутренней поверхности при затяжке:

Приращение меридиональных напряжений в обечайке:

Определение напряжений в обечайке при затяжках:

Приращение окружных напряжений в обечайке на наружных и внутренних поверхностях:

Условия прочности фланцев при расчёте статической прочности:

- при затяжке:

- в рабочих условиях:

Требования к жёсткости:

, что меньше чем ;

, что больше чем - условие жёсткости выполняется.

4 ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ КОНСТРУКЦИОННОГО МАТЕРИАЛА УСТАНОВКИ

Для изготовления основных деталей сборочных единиц аппарата АВ1 применяем сталь 08Х22Н6Т, ГОСТ 5632 - 82.

Эта сталь относится к коррозионно-стойким сталям аустенитно-ферритного класса. Стали этого типа получили широкое применение в различных отраслях промышленности, и прежде всего в пищевой, в качестве коррозионно-стойкого и окалино-стойкого материала. Это объясняется прочностью, высокой пластичностью, немагнитностью, повышенными механическими свойствами при высоких температурах, хорошей свариваемостью, а также высокой прочностью и пластичностью в сварных соединениях.