3.10 Расчет фланцевого соединения

1) Расчетная температура

C

C

2) Допускаемое напряжение

материал для болтов Ст 20.

3) толщина втулки фланца

4) высота втулки фланца

5) диаметр болтовой окружности для плоско приварных

6) наружный диаметр фланцев

а=47,конструктивная добавка для размещения гаек по диаметру фланцев

7) наружный диаметр прокладки

е- нормативный параметр, зависящий от типа прокладки

8) средний диаметр прокладки

в- ширина прокладки

9) количество болтов М36 необходимых для обеспечения герметичности соединения (d₁=31.7)

t_ш =3.4*39= 132.6

10) высота фланца ориентировочно:

11) болтовая нагрузка, необходимая для обеспечения герметичности соединения:

F_ᵟ=1.3K_затF+ᴂF

Принимаем коэффициент затяжки К_зат=2

Коэффициент внешней нагрузки ᴂ=0.25

b₀ – эффективная ширина прокладки, м

при b≤ 15 b= b_0, при b ˃15 мм b₀=0,12 в=20

Сила, растягивающая один болт

Pp- расчетное давление, МПа;

Dсп- средний диаметр прокладки, м;

F_ᵟ - равнодействующая внутреннего давления;

F_ᵟ= 48301 (1.3*2+0.25)=137677

Внутренний диаметр резьбы УМ39

d= 34,67 мм

Условие прочности

МПа

h_п=30 мм, из.табл.2.5. D=2000 мм

Условие прочности выполняется для материала болтов сталь 35ХГСА (δ_т=1400 =Па=1400МПа

δ=175,6МПа<[δ]=700МПа

Запас прочности n=2

Остаточная затяжка стыка от одного болта

Достаточно для герметизации

Конструкция фланцевого соединения представлена на рисунке 7.3.12..

Рисунок 7.3.12. Фланцевое соединение

4. Заключение

Разработан химический реакционный емкостной аппарат с перемешивающим устройством. Корпус аппарата имеет коническое днище и эллиптическую крышку.

Номинальный объем 8 м³.

Внутренний диаметр 2000 мм.

По результатам расчета был выбран привод типа 2, исполнение 1, габарит 2.

Толщина стенки эллиптической крышки и днища аппарата 10 мм, материал корпуса Х18Н10Т.

Диаметр вала 60 мм, длина 3,255 м.

Тип мешалки 10 – рамная мешалка, диаметр равен 1600 мм.

Частота вращения 50 об/мин.

Потребляемая мощность 6.0 кВт.

Подборка подшипники качения: тип 8211Н ГОСТ 7872-89,тип 211по ГОСТ 8338-75 и тип 1212 по ГОСТ 28428-90.

Подобранна муфта по ОСТ 26-01-1226-75 в соответствии с диаметром вала и крутящим моментов: фланцевая муфта, габарит 2, исполнение 2.

Аппарат содержит 4 опоры-лапы и 3 опоры-стойки.

Подобраны штуцера и люк по ОСТ 26-01-1246-75.

Фланцевое соединение были выбраны по избыточному давлению ,

итемпературе (t=60⁰С).

Допускаемое давление не должно превышать

Долговечность подшипников составляет 238*10⁶ часов (для опоры В),

38134*10⁵ часов и 82518 часов (для опоры А)

ЛИТЕРАТУРА:

1. Никитин Н.Н. Курс теоретической механики:Учебник для вузов. -М.: Высш.шк., 1990.- 607с. [Н/м]

2.Феодосьев В.И. Сопротивление материалов: Учеб. для вузов. - 11-е изд., стериотип. -М.: Изд.-во МГТУ, 2003.- 592с. [Н]

3. Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин:Учебник для вузов-4-е изд.,перераб. и доп. -М.: Наука, 1988.- 640с. [Н/м]

4. Иванов М.Н., Финогенов В.А. Детали машин: Учеб.пособ. для вузов - 8-е.шк., 2003.- 408с.

5. Мещерский И.В., Бутенин Н.В. Сборник задач по теоретической механике: Учеб.пособ. для втузов /Под ред .Н.В.Бутенина - 36-е изд., испр. -М.: Наука, 1986.- 447с. 2) 621.8(03) / К90

6. Артоболевский И.И., Эдельштейн Б. Сборник задач по теории механизмов и машин/ Учеб. пособ. для вузов.-2-е изд. -М.: Наука, 1975.- 256с. [Н/м]

7. Беляев Н.М., Паршин Л.К., Мельников Б.Е., Шерстнев В.А., Чернышева Н.В. Сборник задач по сопротивлению материалов: Учеб. пособ. /Под ред. Л.К. Паршина. -СПб.: И.Федоров, 2003.- 432с. [Н/у]

8. Детали машин в примерах и задачах.-2-е изд. / Под общ. ред. С.Н. Ничипорчика. -Минск: Вышэйшая шк., 1981.- 432с.

9. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин: Учеб. пособ. для студ. вузов. - 8-е изд., перераб. и доп. -М.: ACADEMA, 2004.- 496с

10. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя / Под ред. И.Н. Жестковой.- 8-е изд., перераб. и доп.- М.: Машиностроение, Т.1- 2001.-920 с.

Т.2- 2001.-912 с.

11. Детали машин : Атлас конструкций / Под ред. Д.Н.Решетова .- 5 изд.- М. : Машиностроение, 1992.- 352 с.

12. Вихман Г.Л., Круглов С.А. Основы конструирования аппаратов и машин нефтеперерабатывающих заводов: учебник для вузов.-М.: Машиностроение,1978.-327с.

13. Генкин А.Э. Оборудование химических заводов: Учеб.пособие

для ССУЗОВ.-4-е изд.,перераб.,доп.-М.:Высш.шк.,1986.-280с.:ил.

14. Лащинский А.А. Конструирование сварных химических аппаратов.

Л.,1981-382с.

Дополнительная литература:

1. Перель Л.Я. Подшипники качения : Справочное пособие.- М. : Маши-

ностроение, 1983.- 544 с., ил.

Учебные пособия кафедры:

1. Оформление пояснительных записок при курсовом проектировании : Методические указания / Сулейманов А. С. – Изд. Уфим. нефт. техн. унив., 1999 –15 с.

2. Справочные таблицы к курсовому проекту по прикладной механике. Материалы, типы приводов, муфты, люки./Хлесткина В.Л., Ямалтдинов А.И. Изд.Уфимс.нефт.инс. 1991.-42с

3. .Расчет опор. Мешалки и корпуса химических аппаратов. Методические указания и справочные таблицы., ./Хлесткина В.Л.,-Уфа: Изд. Уфимс.нефт.техн.унив.1999.-34с.

4.Уплотнения валов. Мешалки химических аппаратов.Справочные таблицы,/Хлесткина В.Л. Уфа: Изд. Уфимс.нефт. инс.1985.-20с.

5. Фланцевые соединения. Методические указания к выполнению кур-

сового проекта. /Хлесткина В.Л ., Сынковская В.Г. Уфа: Изд. Уфимс.нефт. инс.-1987.-15с

6. Расчет и конструирование аппаратов с перемешивающими устрой-ствами, 1988./Хлесткина В.Л. ,-Уфа : Изд. Уфимс.нефт. инс.1988.-25с

7. Расчет валов. Учебно-методическте пособие по прикладной механике / Полканова О.Г., Хлесткина В.Л., Уфа: Изд. Уфимс. нефт. техн. унив., 2000.-21с.

8. Расчет элементов конструкций. Методические указания к выполне-ию расчетно-графической работы по курсу “Прикладная механика”,/Полканова О.Г., Хлесткина В.Л.,-Уфа: Изд. Уфимс.нефт.техн.унив. 1994-48с.