Расчёт первого 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

Расчётный изгибающий момент, действующий на фланец при затяжке:

=

1 * 2,931∙104 * 17,6

= 515,8 Н м

= 3,205 * 515,8 / (202 * 120)

= 34,44 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) + 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}

= 1729 Н м

 

= 3,205 * 1729 / (202 * 120)

= 115,4 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 – 3))

= 8,349 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 – 3))

= 9,589 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 – 3))

= 9,589 МПа

Условие статической прочности в рабочих условиях в сечении s₀:

 

=

max{|8,349|; | 9,589|}

= 9,589 МПа

9,589 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 + 33,67) / (1,46 * 202 * 33,67 * 120) * 515,8

= 12,65 МПа

Окружное напряжение в тарелке в условиях затяжки:

=

3,205 * 515,8 / (202 * 120) – 1,761 * 12,65

= 12,17 МПа

Условие статической прочности при затяжке для тарелок:

=

max{|12,65|; | 12,17|}

= 12,65 МПа

Коэффициент увеличения допускаемых напряжений при расчёте с учетом стесненности температурных деформаций: K_T = 1,3

=

1,3 * 272,7

= 354,5 МПа

12,65 МПа  354,5  МПа, Условие прочности выполнено

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}

= 1729 Н м

Радиальное напряжение в тарелке в рабочих условиях:

=

(1.33 * 0,91 * 20 + 33,67) / (1,46 * 202 * 33,67 * 120) * 1729

= 42,39 МПа

Окружное напряжение в тарелке в рабочих условиях:

=

3,205 * 1729 / (202 * 120) – 1,761 * 42,39

= 40,78 МПа

Условие статической прочности в рабочих условиях для тарелок:

	=	max{|42,39|; | 40,78|}	= 42,39 МПа
	=	1,3 * 272,7	= 354,5 МПа

42,39 МПа  354,5  МПа, Условие прочности выполнено