2 Розрахунок і виконання роботи

2.1 Таблиця 3 Початкові дані згідно з варіантом

Номер варіанту	Розміри фланця		Зазор, найближчий між флан­цями δ0, мм	Довжина зони роз­криття фланців L0, мм	Різьба шпильки (діаметркрок), мм	Діа­метр гайки D, мм	Довжина шпильки
	Ширина b, мм	Висота h, мм					до за­тягування l0, мм	після затягува-ння lф, мм
8	360	370	2,51	1840	М1404	215	810	812,0

2.2 Перевіряємо ущільнення деформованого корпусу турбіни, по формулі (1) та робимо висновок про можливість ущільнення наведених в умові варіанту фланців.

2.3 Виконуємо подальші розрахунки відповідно форми таблиці 2.

2.4 Результатами вимірювання фактичної довжини шпильки l_ф вважаємо різницю п.5 Таблиці 2.

3 Виконання розрахунку

Виписав початкові дані: b=360 мм; h=370 мм; δ₀=2,51 мм; L₀=1840 мм; шпилька М1404; D=215мм; l₀=810 мм; l_ф = 812,0 мм.

3.2 Перевіряємо ущільнення деформованого корпусу турбіни:

Величина найбільшого зазору, по умовам варіанту дорівнює δ₀= 2,51 мм, а максимальний зазор, який можна ліквідувати без шабрування фланців турбіни розраховуємо наступним чином: . Оскільки , то умова (1) виконується.

3.3 Знаходимо дугу повороту гайки для ліквідації зазору:

для 2 та 8 шпильки М*_2,8 = Dδ/S=3,14∙215∙0,4∙2,51/4=169,45 мм;

для 3 та 7 шпильки М*_3,7 = Dδ/S=3,14∙215∙0,8∙2,51/4=338,90 мм;

для 4,5 та 6 шпильки М*_4,5,6 = Dδ/S=3,14∙215∙2,51/4= 423,62 мм.

3.4 Визначаємо дугу повороту гайки для подальшого надійного стиснення і ущільнення фланців: М₀= D(l+4d)σ₀/(SE) =3,14∙215(2 ∙370+4∙140) ∙300/4∙2,2∙10⁵=299,0 мм.

3.5 Знаходимо повну дугу повороту гайки, коефіцієнт α обираємо рівним α= 0,3:

для 2 та 8 шпильки М_2,8=М*_2,8+αМ₀= 169,45+0,3∙299=259,15 мм.

Аналогічно розраховую повну дугу для (3 і 7) та (4,5 і 6) шпильок:

М_3,7=М*_3,7+αМ₀=428,6 мм; М_4,5,б=М*_4,5,6+αМ₀=513,32 мм.

3.6 Далі визначаю фактичне подовження шпильки за формулою Δl_ф = l_ф - l₀. Отримані значення 1,5; 1,7; 1,9; 2,0; 1,8; 1,6; 1,4 заносимо у таблицю.

3.7 Визначаємо фактичне напруження, яке виникло в шпильці при її подовженні.

для 2 шпильки .

Аналогічним чином розраховую напруження на всіх інших шпильках, отримуємо: 416,29; 465,27; 489,75; 440,78; 391,80; 342,83 МПа.

3.8 Визначаємо різницю напружень σ₀– σ для кожної із шпильок.

Для 2 шпильки (σ₀ – σ)₂= 300-367,31= -67,31 МПа, повторне нагрівання не потрібно (-67,31 МПа < 40 МПа).

Аналогічним чином розраховуємо напруження на всіх інших шпильках, отримуємо:

для (σ₀ – σ)₃= -116,29МПа та (σ₀ – σ)₇= -165,27 МПа - повторне нагрівання не потрібне;

для (σ₀ – σ)₄= -189,75 МПа; (σ₀ – σ)₅= -140,78 МПа; (σ₀ – σ)₆= -91,8 МПа ; (σ₀ – σ)₈= -42,83 МПа- повторне нагрівання потрібне.

3.9 Визначаємо довжину дуги повторного повороту гайки при повторному нагріванні.

Для 4 шпильки , тут k`вибираємо рівним 0,5 тому що σ>σ₀. Аналогічно розраховуємо інші шпильки. Результати розрахунків записуємо у таблицю.

Таблиця. Зведені дані розрахунку практичної роботи.

Найменування	Розрахункова формула	Номери шпильок
		1	2	3	4	5	6	7	8	9
1. Зазор під шпилькою	Початкові дані	0	0,4 δ0	0,8 δ0	δ0	δ0	δ0	0,8 δ0	0,4 δ0	0
2. Дуга повороту гайки для ліквідації зазору	М* = Dδ/S	0	169,45	338,90	423,62	423,62	423,62	338,90	169,45	0
3. Те ж саме для стиску і ущільнення фланців		-	299,0	299,0	299,0	299,0	299,0	299,0	299,0	-
4. Повна необхідна дуга повороту гайки	М=М*+αМ0	-	259,15	428,6	513,32	513,32	513,32	428,6	259,15	-
5. Фактична довжина шпильки після затя-гування і охолодження	lф (наведена в початко-вих даних)	-	lф -0,5 811,5	lф -0,3 811,7	lф -0,1 811,9	lф 812,0	lф -0,2 811,8	lф -0,4 811,6	lф -0,6 811,4	-
6. Фактичне подо-вження шпильки	Δ lф = lф - l0	-	1,5	1,7	1,9	2,0	1,8	1,6	1,4	-
7. Фактичне напру-ження в шпильці після затягування і охолодження		-	367,31	416,29	465,27	489,75	440,78	391,80	342,83	-
8. Різниця напружень	(σ0 – σ)	-	-67,31	116,29	165,27	189,75	140,78	-91,8	-42,83	-
9. Довжина дуги повторного повороту гайки		-	-	-	-82,35	-94,5	-70,1	-	-21,34	-