Курсовая работа: Проектирование аппарата, нагруженного внутренним и наружным давлением
Еш =215∙103 Мпа
Площадь поперечного сечения шпильки
Аш =πd1 2 /4=3.14*20,52 /4=329,90мм2
Податливость прокладки, приходящейся на одну шпильку
Размеры металлических прокладок для аппаратов в зависимости от Pу и типа уплотнительной поверхности фланцев – для фланцев с поверхностью выступ-впадина по рис. 2.4.
Фланец типа А приваривается к крышке в соответствии с рис. 2.1.
Проверяем прочность шпилек М20 (24шт) из стали 4Х12Н8Г8МФБ. Шпильки к выбранным фланцам проверяем на прочность по допускаемым нагрузкам по условию (2.1):
F≤[F] (2.1)
где F - суммарная сила, действующая на шпильку, которая находится по формуле (2.3), кН; [F] - допускаемая нагрузка для шпилек, которая находится по табл. 2.5, при расчетной температуре tп , которая определяется по формуле (2.2), кН:
tп =0,95∙tж (2.2)
tп - расчетная температура для шпилек, °С; tж =80°С.
tп =0,95∙80=76°С - по формуле (2.2).
F =Q[KСТ (1-χ) +χ] (2.3)
где Q - сила, действующая на одну шпильку, которая определяется по фор муле (2.4), кН; KСТ - коэффициент затяжки запаса против раскрытия стыка (по /9/ KСТ =1,4); χ - безразмерный коэффициент основной нагрузки, который рассчитывается по формуле (2.6).
(2.4)
ДСП - средний диаметр прокладки, который находится по формуле (2.5), мм; P - давление в аппарате (Р=1,25МПа).
(2.5)
ДСП =
=550,5мм - по формуле (2.5) и табл. 2.3.
Q =
=12,4кН - по формуле (2.4).
χ=
(2.6)
где λп -податливость части прокладки, приходящейся на одну шпильку, МПа, которая находится по формуле (2.7);
λш -податливость шпильки, МПа, которая рассчитывается по формуле (2.9).
(2.7)
где l п - толщина прокладки, мм (l п =а=2мм) по рис. 2.3; Еп - модуль упругости для прокладки из паронита, который находим по табл. 2.4, МПа; Ап - площадь поперечного сечения прокладки, приходящаяся на одну шпильку, которая находится по формуле (2.8), мм2 .
Таблица 2.4
Модули упругости некоторых материалов по /15/
| Материалы прокладок и крепёжных деталей | Модуль упругости, Е, МПа |
| Паронит или спрессованный асбест | 3∙103 |
| Сталь 4Х12Н8Г8МФБ | 215∙103 |
Еп =3∙103 МПа - по табл. 2.4.
(2.8)
где z - число шпилек (z=24шт).