Порядок расчета укрепления одиночного отверстия.

d^', d^'' – диаметры штуцеров;

δ – исполнительная толщина;

– исполнительная толщина усиливающего оболочку элемента (кольца);

δ_ш – исполнительная толщина штуцера;

Δ – расстояние между наружными поверхностями штуцеров;

,  – внутренний расчетный диаметр укрепляемой оболочки в месте расположения штуцера.

Отверстие считается одиночным,если близлежащее к нему отверстие не оказывает на него влияния и при этом выполняется условие (1).

В том случае, если , то условие (1) определяется удвоенным произведением корня: .

Порядок выполнения расчета:

1. Определяется одиночное отверстие или нет.

2. Рассчитывается наибольший диаметр не требующий дополнительного укрепления

,

где  – прибавка на коррозию материала штуцера.

3. Сравнивается d₀ с диаметром под штуцер.

Если  – укреплять не требуется.

Если  – требуется укрепление.

В формуле (2):

D_p – внутренний расчетный диаметр оболочки, который для цилиндрических и сферических оболочек равен: .

Если коническое днище, то ,

где α – угол при вершине конуса.

Если днище эллиптическое, то ,

где  – расстояние от центра отверстия до оси эллиптического днища.

Идея укрепления заключается в том, чтобы площадь поперечного сечения, удаленная вырезом, компенсировалась за счет дополнительной площади добавочных элементов.

Условие укрепления:

,

где  – площади продольных поверхностей, внутренняя и наружная штуцера, участвующие в укреплении оболочки;

А₂ – площадь продольной поверхности усиливающего элемента (накладного кольца) в зоне укрепления;

А₀ – продольная площадь сечения оболочки, участвующие в укреплении;

А – площадь, удаленная вырезом;

χ – отношения допускаемых напряжений.

.

(3)

где  – расчетная длина н6аруженей поверхности штуцера, участвующая в укреплении оболочки.

l₁ – действительная наружная длина;

 – расчетная толщина стенки, усиливающего оболочку кольца;

δ – исполнительная толщина стенки оболочки;

 – исполнительная толщина стенки штуцера;

 – расчетная толщина стенки штуцера;

δ_р – расчетная толщина стенки.

.

 – внутренняя длина штуцера, участвующая в укреплении оболочки.

если , тогда . В этом случае внутренняя поверхность в укреплении не участвует.

d_p – расчетный диаметр отверстия под штуцер.

.

 – наибольший расчетный диаметр отверстия не требующий дополнительного укрепления при отсутствии избыточной толщины стенки укрепляющего элемента (например, отбортовка).

Лекция №10.

Фланцевое соединение.

Фланцевое соединение – наиболее распространенный вид разъемных соединений для составных корпусов и арматур.

Преимущества:

1. простота изготовления и сборки;

2. герметичность и прочность соединения.

Основные детали: фланец, крепежные детали и прокладки.

Прокладки и требования предъявляемые к ним.

1. Прокладка должна обеспечивать герметичность, а именно заполнять все микронеровности сопрягаемых поверхностей при сжатии самым минимальным давлением.

2. Должна обладать упругостью, чтобы обеспечивать герметичность при упругих перемещениях соединения.

3. Сохранять герметичность от действия коррозионных сред при высоких и низких температурах.

4. Материал прокладки должен быть дешевым и недефицитным.

Материалы прокладок.

· Металлические (мягкие металлы: свинец, медь, алюминий);

· Полимерные прокладки (полиэтилен, фторопласт, парамид, резина, асбест и т.д.);

· Комбинированные прокладки (асбест в металлической обкладке), как правило делаются гофрированными.

Крепежные детали.

В качестве крепежных деталей применяют болты и шпильки.

Если температура фланцевого соединения не превышает 300⁰С, а внутреннее давление до 4 МПа применяются болты. Если температура свыше 300⁰С, но не превышает 600⁰С, а давление больше 4 МПа, то применяют шпильки. Если температура превышает 600⁰С, то рекомендуется ставить под шпильку гайку.