Конструювання і розрахунок сталевих зварних посудин та апаратів Фланцеві зєднання (стр. 13 из 110)

²⁰ , (5.5)

20 – допустима напружина для матеріалу фланців відповідно де при розрахунковій температурі і температурі 20 °С, МПа.

Таблиця 5.3 – Значення коефіцієнта запасу міцності по границі текучості

Матеріал болтів (шпильок)	Коефіцієнт запасу міцності по границі текучості nт
	робочі умови		умови випробувань
	затягнення не контролюється	затягнення контролю- ється	затягнення не контролюється	затягнення контролю- ється
Вуглецеві сталі при:
Re / Rт 0,7	2,6-2,8	2,4	2,1	1,8
Re / Rт 0,7	2,3	2,1	1,7	1,6
Аустенітні сталі	1,9	1,8	1,4	1,3

Позначення в таблиці:

^R_е – мінімальне значення границі текучості матеріалу болтів

(шпильок) при розрахунковій температурі, МПа;

^R_т – мінімальне значення тимчасового опору (границі міцності) матеріалу болтів (шпильок) при розрахунковій температурі, МПа.

Допустимі напружини у перерізі ^S₁ в робочих умовах і умовах затягнення фланцевого з'єднання при розрахунку з урахуванням навантаження від температурних деформацій ^Q_t можуть бути збільшені на величину до 30 %.

Допустимі напружини

²⁰ приймаються за посібником [2].

Допустимі напружини для матеріалу приварних встик і плоских приварних фланців

S₀ , МПа, у перерізі товщиною ^S₀

(рисунки 5.1 і 5.2) при розрахунку на статичну міцність слід визначати за формулами:

– в робочих умовах

; (5.6)

– в умовах затягнення фланцевого з'єднання

лу фланця (напружина, при якій залишкове подовження складає 0,2 %) відповідно при розрахунковій температурі і температурі 20 °С, МПа;

^R_m,^R_m²⁰

мінімальне значення тимчасового опору (границі міцності) матеріалу фланця відповідно при розрахунковій температурі і температурі 20 °С, МПа.

Для вуглецевих і низьколегованих сталей у формулах (5.6)-(5.8) замість мінімальних значень умовних границь текучості ^Rp0,2 і ^R20p0,2 слід підставляти мінімальні значення границь текучості при розрахунковій температурі – ^R_e і температурі 20 °С – ^R_e²⁰ відповідно.

Значення величин ^R_p0,2, ^R20_p0,2 , ^R_m, ^R_m²⁰ приймаються за посібником [2].

Розрахунок фланцевого з'єднання для умов випробувань проводити не потрібно, якщо розрахунковий тиск в умовах випробувань менше розрахункового тиску в робочих умовах, помноженого на 1,35

.

5.4 Розрахунок допоміжних величин

Ефективну ширину плоскої прокладки ^b₀ , мм, визначають за формулами:

b₀ b_n при ^b_n15 мм; (5.9) b₀ 3,8 b_n при ^b_n15 мм, (5.10)

де ^b_n – виконавча ширина прокладки, мм (визначається за таблицею Е.1 додатку Е).

Для металевих прокладок восьмикутного перерізу

b₀0,25b_n. (5.11)

Лінійну податливість плоских металевих і азбометалевих прокладок приймають рівною уn0 .

Лінійну податливість плоскої неметалевої прокладки уn , мм/Н, визначають за формулою уn

, (5.12)

де ^h_n – товщина прокладки, мм; K – коефіцієнт обтиснення прокладки;

^E_n – модуль пружності прокладки, МПа; ^D_cn – середній діаметр прокладки, мм.

Основні характеристики прокладок для фланцевих з’єднань апаратів наведені в таблиці 5.4.

Для прокладок ТРГ „Графлекс” умовний модуль стиснення ^E_n ,

МПа, розраховують за формулою

E_п11,1 q , (5.13)

де q – питомий тиск на прокладку при затягненні фланцевого з’єднання, МПа.

У зв’язку з тим, що модуль пружності прокладки залежить від питомого тиску на прокладку q , при визначенні коефіцієнта жорсткості фланцевого з’єднання J податливість прокладки визначають методом послідовних наближень.

Попередньо визначають питомий тиск на прокладку при затягненні q , МПа, за формулою

q

, (5.14)

де ^P_б – болтове зусилля для умов монтажу, яке визначається за формулою (5.52), Н.

При визначенні зусилля ^P_б коефіцієнт жорсткості фланцевого з’єднання у першому наближенні приймають рівним J1.

Потім за формулою (5.13) визначають модуль пружності і за формулою (5.12) податливість прокладки. Якщо коефіцієнт жорсткості фланцевого з’єднання J буде більше одиниці, необхідно визначити болтове зусилля ^P_б1 за формулою (5.53) з отриманим коефіцієнтом J і повторити визначення питомого тиску q та умовного модуля стиснення ^E_n . Після цього необхідно визначити нове значення коефіцієнта J . Таблиця 5.4 – Характеристики прокладок

Тип і матеріал прокладки	Коефіцієнт питомого тиску на прокладку т	Питомий тиск обтиснення прокладки qобт , МПа	Допустимий питомий тиск [q], МПа	Коефіцієнт обстиснення прокладки K	Модуль сти нення прокладки Eп 10 5 , МПа
Плоска з гуми з твердістю по Шору А до 65 одиниць	0,50	2	18	0,04
Плоска з гуми з твердістю по Шору А більше 65 одиниць	1,00	4	20	0,90
Плоска з паро- ніту при товщині не більш 2 мм	2,50	20*	130		0,02
Плоска з картону азбестового при товщині 1-3 мм		20
Плоска з фторопласту-4 при товщині до 3 мм		10	40	1,00
Азбометалева в оболонці з алюмінію, міді або латуні, сталей марок: 05КП, 12Х18Н10Т	3,25 3,50 3,75 3,75	38 46 53 63	- - - -	- - - -	0,04 0,04 0,05 0,05
Прокладка восьмикутного перерізу зі сталей марок: 08Х13, 08Х18Н10Т	5,50 6,50	125 180	- -	- -	- -

с-