Конструювання і розрахунок сталевих зварних посудин та апаратів Фланцеві зєднання (стр. 20 из 110)
b0 bn 15 мм.
За таблицею 5.4 для прокладки з пароніту товщиною 2 мм визначаємо коефіцієнт обтиснення К 0,9 і умовний модуль стиснення Еп 0,02 105 МПа. Лінійну податливість неметалевої прокладки визначаємо за формулою (5.12)
yn Ehnn DKcn bn 3,14 0,022 100,95 442 15 4,321 10 8 мм/Н. Відстань між опорними поверхнями гайки і голівки болта lб0 визначаємо відповідно до рисунка 5.5,а
lб0 h hкр hn 35 23 2 60 мм. 
Розрахункову довжину болта визначаємо за формулою (5.16) lб lб0 0,28d 60 0,28 20 65,6 мм. 
Площу поперечного перерізу болта М20 по внутрішньому діаметру нарізі визначаємо за таблицею 5.5, fб225мм2. Модуль подовжньої пружності матеріалу болта (сталь марки 40) Еб20 при температурі t 20 C визначаємо за посібником 2 , Eб20 1,99 105 МПа. Податливість болтів визначаємо за формулою (5.15) 
lб 65,6 7,326 10 8 1/Н мм. yб 20 fб n 1,99 105 225 20Eб
Еквівалентну товщину плоского приварного фланця приймаємо рівною товщині обичайки в перерізі S0
0,305. Товщина плоскої кришки в зоні ущільнення hкр і на зовнішньому діаметрі
кр відповідно до рисунка 5.5,а складає hкр
23 мм. Значення коефіцієнтів Ккр і Х кр обчислюємо за формулами (5.32)
і (5.31)
| 0,67 | 1,212 |  1 8,55 lg1,21 | 1 | ||
 1,21 1 | 1,212  |  1,857 1,212 1 |  3 | ||
Кутову податливість плоскої кришки визначаємо за формулою
(5.30)
Коефіцієнт жорсткості фланцевого з'єднання з плоскою кришкою визначаємо за формулою (5.40)
J
 4,321 10 |  4,264 10 10 17 4,725 10 10 26,5 | 26,5 | ||
| 7,478 | 10 | 7 | ||
1,643.Розрахунок навантажень, що діють у фланцевому з'єднанні Рівнодіючу внутрішнього надлишкового тиску визначаємо за формулою (5.44)
Qд0,785Dсп2 Р 0,785 4422 1,0 153400Н. Реакцію прокладки в робочих умовах обчислюємо за формулою (5.45), визначивши за таблицею 5.4 коефіцієнт питомого тиску на прокладку m
52070 Н. 
Коефіцієнти лінійного розширення матеріалів фланця, кришки і болтів визначаємо методом лінійної інтерполяції за таблицею 5.6: 12,39 10 6 1/ ф кр °С;
11,72 10 6 1/ б °С. 
Модулі подовжньої пружності матеріалів фланця, кришки і болтів при розрахунковій температурі визначаємо методом лінійної інтерполяції за посібником 2 : 
Е Екр 1,845 105 МПа; Навантаження Qt , що виникає від температурних деформацій фланцевого з'єднання, визначаємо за формулою (5.50)
тому при визначенні болтового навантаження воно не враховується. Болтове навантаження Рб1 визначаємо за формулою (5.54)
Рб1 J Qд Rп 1,643 153400 52070 304100Н. Болтове навантаження Рб2 , необхідне для початкового зминання прокладки, визначаємо за формулою (5.55). Питомий тиск обтиснення прокладки з пароніту визначаємо за таблицею 5.4, qобт20 МПа . 
Рб2 0,5 Dcn b0 qобт 0,5 3,14 442 15 20 208300Н. Болтове навантаження Рб3 за умови забезпечення міцності болтів визначаємо за формулою (5.56)
Рб3 0,4 б20 n fб 0,4 130 20 225 234000Н. Болтове навантаження в умовах монтажу Рб визначаємо за формулою (5.52)
Рб max Pб1;Рб2;Рб3 max 304100;208300;234000304100Н. Розрахунок болтів
Умова міцності болтів в умовах монтажу (5.58)
б1 Pб 304100 67,6 20б 130МПа n fб 20 225виконується.
Прирощення навантаження на болти в робочих умовах визначаємо за формулою (5.61)
Рб 1 J Qд Qt 1 1,643 153400 7120 91520Н.
Умова міцності болтів в робочих умовах (5.59)
б2 Pб1 fбPб 304100 91520 47,2 б 122МПа п 20 225виконується.
Розрахунок прокладки
Допустимий питомий тиск на прокладку визначаємо за таблицею 5.4, q 130МПа. Умова міцності м'якої прокладки (5.63)
Pб 304100 14,6 q 130МПа q
Dcn bn 3,14 442 15
виконується.
Розрахунок фланця на міцність
Згинальний момент від болтового навантаження обчислюємо за формулою (5.65)
M01 Pб b 304100 26,5 8,059 106 Н мм. Кут повороту фланця при затягненні з'єднання обчислюємо за формулою (5.64)
| 1  |  0,9 |  | |
| E20 | h3 | ||
M01 
8,059 106 3,44 10 3 рад.