Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  


Загрузка...

Лекции - Детали машин и основы конструирования - файл Лекция 20.doc


Загрузка...
Лекции - Детали машин и основы конструирования
скачать (1015.7 kb.)

Доступные файлы (25):

Лекция 10.doc151kb.01.10.2008 18:07скачать
Лекция 11.doc126kb.08.02.2008 16:35скачать
Лекция 12.doc126kb.04.02.2008 16:04скачать
Лекция 13.doc57kb.08.02.2008 16:37скачать
Лекция 14.doc117kb.08.02.2008 16:38скачать
Лекция 15.doc149kb.08.02.2008 16:40скачать
Лекция 16.doc167kb.08.02.2008 16:40скачать
Лекция 17.doc170kb.08.02.2008 16:41скачать
Лекция 18_19.doc267kb.17.11.2007 14:12скачать
Лекция 18.doc125kb.08.02.2008 16:42скачать
Лекция 19.doc210kb.08.02.2008 15:30скачать
Лекция 1.doc118kb.03.09.2009 16:49скачать
Лекция 20.doc75kb.08.02.2008 16:44скачать
Лекция 21.doc147kb.08.02.2008 16:46скачать
Лекция 22.doc134kb.08.02.2008 16:48скачать
Лекция 23.doc110kb.08.02.2008 16:49скачать
Лекция 2-5.doc116kb.04.09.2009 17:13скачать
Лекция 2.doc127kb.29.08.2007 13:00скачать
Лекция 3.doc229kb.10.09.2008 17:07скачать
Лекция 4.doc100kb.04.02.2008 15:04скачать
Лекция 5.doc105kb.03.09.2009 17:05скачать
Лекция 6.doc126kb.08.02.2008 16:21скачать
ЛЕКЦИЯ 7.doc138kb.17.09.2009 13:29скачать
Лекция 8.doc137kb.08.02.2008 16:25скачать
Лекция 9.doc159kb.08.02.2008 16:26скачать

Лекция 20.doc

Реклама MarketGid:
Загрузка...

Лекция 20



20. ФЛАНЦЕВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
20.1. Типы фланцевых соединений
Фланцевые соединения можно разделить на два основных типа: с неконтактирующими фланцами (тис 15.1, а) и контактирующими фланцами (рис. 15.1, б).



Рис. 15.1. Типы фланцевых соединений

Наиболее распространен первый тип соединения (трубопроводы, сосуды и аппараты и т. п.). Соединения с контактирующими фланцами часто применяют в конструкциях, не требующих полной герметизации стыка (фланцы корпусов машин, редукторов и т. п.). Получили распространение фланцевые соединение с контактирующими стыками и самоуплотняющимися прокладками, обеспечивающие герметичность. Такие соединения имеют меньшие габариты по сравнению с соединениями первого типа, но более сложны в изготовлении и монтаже.

Применяют свободные фланцы (рис. 15.2), а также фланцы, изготовленные вместе с трубой (корпусом) или присоединенные к трубе с помощью сварки (рис. 15.3, а и б), резьбы(рис. 15.3, в), развальцовки (рис. 15.3, г).

Некоторые виды фланцевых соединений стандартизованы.

Прокладки выполняют в виде плоского листа из паронита, картона, резины, фибры, фторопласта, меди и мягкой стали. Применяют

асбесто-металлические прокладки, металлические гофрированные и зубчатые, металлические линзовые прокладки и др.

Рис. 15.2. Свободные (накидные) фланцы

а) б) в) г)

Рис. 15. 3. Способы соединения фланца и трубы
Во фланцевых соединениях с контактирующимися фланцами используют самоуплотняющиеся прокладки в виде резиновых или металлических колец..
^ 20.2. Упрощенный расчет фланцевых соединений
Расчет выполняют при предварительном выборе размеров и для проверки прочности неответственных фланцевых соединений.

А. Расчет соединений с неконтактирующими фланцами.

Расчетное усилие, действующие на болты (рис. 15.4), определяют по формул

2

, (15.1)

где Dср.п – средний диаметр прокладки, мм;

р - рабочее давление среды, Мпа;

k - коэффициент затяжки.



Рис. 15.4. Расчетная схема соединений с неконтактирующими

фланцами
Коэффициент затяжки k:

Мягкие прокладки ………………………………….. 1,5 – 2,5

Мягкие прокладки в металлических оболочках

и металлические фасонные прокладки …………… 2,5 - 3,5

плоские металлические прокладки ……………….. 3,0 – 4,5
Условие прочности фланцевых болтов

, (15.2)

где z – число болтов.

Число болтов для обеспечения более равномерной затяжки стыка часто выбирают кратным четырем (z = 4, 8, 12, 16).
3

Расстояние между осями болтов (шаг болтов t) обычно принимают при малых давлениях (р  1 МПа) t = (5 – 7)d, при больших давлениях (р > 3 Мпа) t = (2,5 – 4, 0) d.

Опасным сечением при расчете на прочность фланца обычно является место перехода от фланца к трубе (сечение АВ на рис. 15.4). Изгибающий момент в этом сечении (на единицу длины) составляет


, (15.3)

где   1 – коэффициент, учитывающий, что часть момента воспринимается поворотной деформацией фланца, выбирают по таблице;

L1 – расстояние от центра сечения АВ до оси болта;

D1 – средний диаметр трубы в сечении АВ.

Напряжение изгиба в опасном сечении АВ фланца примет вид

, (15.4)

где D, s1 – внутренний диаметр фланца и толщина в опасном сечении.

Из формулы (15.4) следует, что для снижения напряжений во фланцах целесообразно:

  1. приближать оси болтов к трубе (уменьшать L1);

  2. увеличивать толщину трубы в месте перехода к фланцу (размер s1);

Б. Расчет соединений с неконтактирующими свободными фланцами.

Суммарное усилие на болты QС (рис. 15.5) определяют из равенства (15.1)

.

Условие прочности болта выражается формулой (15.2)



При расчете на прочность фланца принимается, что фланец испытывает поворотную деформацию и в нем возникают окружные напряжения. Условия прочности фланца примет вид
4



(15.5)

где Dб – диаметр окружности осей болтов;

D1 – средний диаметр кольцевой площадки контакта фланца и трубы;

DВ – внутренний диаметр фланца толщиной h;

Т – предел текучести материала с учетом температуры фланца.



Рис. 15.5. Расчетная схема фланцевых соединений со свободными фланцами
Расчет соединений с контактирующими фланцами.

Расчетное суммарное усилие для фланцевых болтов (рис.15.6) определяют из условия

, (15.6)

где k – коэффициент затяжки, k = 1,5,…, 2,5;

Dk – диаметр уплотнения;

р - рабочее давление среды;

L1 – расстояние от средней окружности трубы до окружности осей болтов;
5

L2 – расстояние от наружной окружности фланца до окружности осей болтов.


^

Рис. 15.6. Расчетная схема соединений с контактирующими фланцами



Формула (15.6) учитывает, что в предельном состоянии раскрытие стыка происходит при повороте относительно точки О1. Условие прочности фланцевых болтов примет вид

. (15.7)

Изгибающий момент в сечении АВ составляет

, (15.8)

где Р – внешнее усилие, ;
6
 - коэффициент уменьшения изгибающего момента, за счет упругой связи фланца и трубы,  = 0,5,…, 1,0.

Если труба очень жесткая (по отношению к фланцу), то  = 0,5, для тонкой трубы  = 1,0.

Напряжение изгиба во фланце (в сечении АВ) должно быть

, (15.9)

где с – диаметр отверстия под болт;

h – толщина фланца.

Изгибающий момент в сечении LN трубы составляет

. (15.10)

Напряжение изгиба в этом сечении должны удовлетворять условию

. (15.11)

7


Скачать файл (1015.7 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации
Рейтинг@Mail.ru