Максимальное напряжение в сечении Sj фланца (бурта) наблюдается в месте соеди­нения втулки с плоскостью фланца (бурта):

Т М0ы

Гі = D* (sj — Cj)2 ’

где Т — безразмерный параметр, определяемый по рис. 13.16; М0 — расчет­ное значение приведенного изгибающего момента; D* = D при D >■ 20sx; D* = = D + s0 при D < 20sj и Фз > 1; D* = D ~г Sj при D < 20s! и ф3 = 1 (пара­метр фз определяется по рис. 13.18),

Максимальное напряжение в сечении s0 фланца наблюдается в месте соедине­ния втулки с обечайкой или днищем:

(Го = ’Mi-

Напряжение в кольце фланца от действия М0 (МПа)

где ф2 — параметр, определяемый по рис. 13.17.

Для плоского фланца, сваренного из нескольких частей, в знаменатель выражения (13.43) вводится множитель <р^—коэффициент прочности свар­ного шва.

Напряжения во втулке фланца от внутреннего давления:

(13.44)

и """ 4 (s„ — с)

Условия прочности фланца (бурта): а) в сечении Sj

і ffi + ак + 0істк to];

б) в сечении s0

I - (°0 T Vyf + ТІ - - (<т0 + Vy) ах < Ф ICTol - (13-47)

В случае несоблюдения любого из условий следует увеличить толщину фланца h или бурта hv

Угол поворота фланца (бурта)

0=окО/(£фА)<[0], (13.48)

где 0 — рад.

Из условий герметичности фланцевого соединения для плоских приварных фланцев (буртов) и приварных встык фланцев при D> 2000 мм [0]= 0,013; для приварных встык фланцев (буртов) при D с 2000 мм [0] = 0,009.

При Qt < 0 должно выполняться условие

[сгбі^б/б - I Qt > Рв2- (13.49)

Расчет свободного кольца. Приведенные изгибающие моменты в диаметраль­ном сечении свободного кольца:

М„і=0,5ЯБі(Ов-Я6); (13.50)

А*м =0,5^, (DB - D.) (13-51)

LOkJ1

За расчетное значение М0 принимается большее из значений М01 и М0І.

Условие прочности свободного кольца

°к = П5Йг<1<Тк]- (13'52)

Условие герметичности соединения

e = -|iL-TL-<[0 к] =0,026, (13.53)

£к "к

где DK — внутренний диаметр кольца (на рис. 13.1, г DK = Ds); hK — толщина кольца (на рнс. 13.1, г hK = h2).

Расчет фланцевого соединения, работающего под совместным действием внутреннего избыточного давления, внешней осевой силы Р н изгибающего мо­мента М. Болтовая нагрузка в условиях монтажа (до подачи внутреннего избы­точного давления)

( AM

ЯБ1 = max a (Qt ± Р) + Ra + -=----------------- ; nDn. cp6p<?; 0,4 [аБ]20гБ/Б

( ^п. ср

(13.54)

Последний член учитывается только при р < 0,6 МПа; Р < 0 в случае сжи­мающей силы и Р > 0 в случае растягивающей силы.

Болтовая нагрузка в рабочих условиях

AM

Рвг = РЪ1 + (1 - а) (Qg ± Р) Qt + - fz------------------ (13.55)

Ь'пср

Условие прочности боятов (шпилек) — по формуле (13.39), неметаллических прокладок—по формуле (13.40).

Расчет фланцевого соединения, работающего под действием внешнего дав­ления. Болтовая нагрузка в условиях монтажа (до подачи наружного давления)

ЯБ1 =max {nDa. apbEq 0,4 [oB]20zB/B}. (13:56)

Болтовая нагрузка в рабочих условиях

PB2=PBi~Qg + Qt - (13-57)

Условие прочности болтов (шпилек) — по формуле (13.39), неметаллических прокладок — по формуле (13.40).

Приведенные изгибающие моменты в диаметральном сечении фланца:

Л401 = 0,5РБ1 (Db —£>п-ср); (13-58)

Го120

Л402 =0,5 [ЯВ2 (ПБ Оп. ср) Qg (Dn-cp 79 s^)] і (13.59)

расчетным является большее значение.

В случае внесенных в процессе расчета изменений величин гБ, Л, Ьа следует указанные изменения учесть при определении окончательных значений других величин и параметров, откорректировать расчет в целом.

Глава 14