Жёсткость фланца:

Угол поворота фланца в рабочих условиях:

=

1729 * 0,3618∙10-4 * 1,99∙105 / 1,99∙105

= 0,06254 °

Допускаемый угол поворота фланца:

= 0,7448 °

Коэффициент увеличения допускаемого угла поворота фланцев: K_ = 1,3

Условие выполнения жесткости фланцев:

= 1,3 * 0,7448 = 0,9683 °

Условие жёсткости выполнено

Расчёт второго фланца:

Расчет в сечении s₀ в условиях затяжки:

В соответствии с п.8.5.4 ГОСТ Р 52857.4-2007 проверку приварных встык фланцев с прямой втулкой (s₁ = s₀), плоских фланцев и буртов свободных фланцев в сечении s₀ по 8.5.3 допускается не проводить, если выполняются следующие условия:

мм

s0 = 8 мм  16 мм

	= 120 / 8	= 15  300
	= 1 / (2–1) * (0.69+5.72 * 22 * lg 2 / (22–1))	= 2,986

Коэффициент, учитывающий изгиб тарелки фланца между шпильками:

=

max{1; (3,142 * 226 / 10 / (2 * 10 + 6 * 20 / (0,5 + 0.5)))1/2}

= 1

Расчётный изгибающий момент, действующий на фланец при затяжке:

=

1 * 2,931∙104 * 17,6

= 515,8 Н м

= 2,986 * 515,8 / (202 * 120)

= 32,08 МПа 

= 272,7 МПа

Условия выполнены, проверка в сечении s₀ по 8.5.3 не требуется.

Расчет в сечении s₀ в рабочих условиях:

В соответствии с п.8.5.4 ГОСТ Р 52857.4-2007 проверку приварных встык фланцев с прямой втулкой (s₁ = s₀), плоских фланцев и буртов свободных фланцев в сечении s₀ по 8.5.3 допускается не проводить, если выполняются следующие условия:

Болтовая нагрузка в рабочих условиях:

=

2,931∙104  + (1 – 0,6594) * (3,579∙104 + 0) + 4 * (1 – 0,3821) * |0| / 190,8

= 4,149∙104  Н

Приведенная нагрузка от внешней силы и момента:

	=	0 + 4 * |0| / 190,8	= 0 Н
	=	0 + 4 * |0| / 190,8	= 0 Н

Расчётный изгибающий момент, действующий на фланец при рабочих условиях:

=

1 * max{4,149∙104 * 17,6 + (3,579∙104 + 0) * 29,4; |3,579∙104 + 0| * 29,4}

= 1782 Н м

 

= 2,986 * 1782 / (202 * 120)

= 110,9 МПа 

= 272,7 МПа

Условия выполнены, проверка в сечении s₀ по 8.5.3 не требуется.

Окружное мембранное напряжение от действия давления во втулке в рабочих условиях в сечении s₀:

=

1,252 * 120 / (2 * (12 – 0))

= 6,262 МПа

Меридиональное мембранное напряжение во втулке в рабочих условиях в сечении s₀ (+):

=

(3,579∙104 + 0 + 4 * 0 / 190,8) / (3,142 * (120 + 12) * (12 – 0))

= 7,192 МПа

Меридиональное мембранное напряжение во втулке в рабочих условиях в сечении s₀ (–):

=

(3,579∙104 + 0 – 4 * 0 / 190,8) / (3,142 * (120 + 12) * (12 – 0))

= 7,192 МПа

Условие статической прочности в рабочих условиях в сечении s₀:

 

=

max{|6,262|; | 7,192|}

= 7,192 МПа

7,192 МПа  272,7  МПа, Условие прочности выполнено

Расчётный изгибающий момент, действующий на фланец при затяжке:

=

1 * 2,931∙104 * 17,6

= 515,8 Н м

Радиальное напряжение в тарелке в условиях затяжки:

	=	(1.33 * 0,91 * 20 + 37,95) / (1,23 * 202 * 37,95 * 120) * 515,8	= 14,31 МПа
	= (22 + 1) / (22 – 1)	= 1,667

Окружное напряжение в тарелке в условиях затяжки:

=

2,986 * 515,8 / (202 * 120) – 1,667 * 14,31

= 8,232 МПа

Условие статической прочности при затяжке для тарелок:

	=	max{|14,31|; | 8,232|}	= 14,31 МПа
	=	1 * 272,7	= 272,7 МПа

14,31 МПа  272,7  МПа, Условие прочности выполнено

Болтовая нагрузка в рабочих условиях:

=

2,931∙104  + (1 – 0,6594) * (3,579∙104 + 0) + 4 * (1 – 0,3821) * |0| / 190,8

= 4,149∙104  Н

Приведенная нагрузка от внешней силы и момента:

	=	0 + 4 * |0| / 190,8	= 0 Н
	=	0 + 4 * |0| / 190,8	= 0 Н

Расчётный изгибающий момент, действующий на фланец при рабочих условиях:

=

1 * max{4,149∙104 * 17,6 + (3,579∙104 + 0) * 29,4; |3,579∙104 + 0| * 29,4}

= 1782 Н м

Радиальное напряжение в тарелке в рабочих условиях:

=

(1.33 * 0,91 * 20 + 37,95) / (1,23 * 202 * 37,95 * 120) * 1782

= 49,46 МПа

Окружное напряжение в тарелке в рабочих условиях:

=

2,986 * 1782 / (202 * 120) – 1,667 * 49,46

= 28,45 МПа

Условие статической прочности в рабочих условиях для тарелок:

	=	max{|49,46|; | 28,45|}	= 49,46 МПа
	=	1 * 272,7	= 272,7 МПа

49,46 МПа  272,7  МПа, Условие прочности выполнено