3. Подбор диаметров укреплений отверстий.

Согласно источнику №2, стр. 558 диаметр укрепляющего кольца вычисляется по формуле:

D_k = (1,7≑2)d = (765≑890) мм, где d – диаметр отверстия (450 мм - люк).Примем для люка укрепляющее кольцо диаметром 800 мм.

4. Подбор лап.

Удельная нагрузка на опорных поверхностях лап рассчитывается при максимальном весе аппарата G_max, что бывает во время гидравлических испытаний, когда аппаратура заполнена водой.

Расчет объема произведем по рекомендации из источника №2, стр. 561.

V = (0,2≑0,14)∙D_в³ = 1,17∙0,9 ³= 0,12 м³

Вес аппарата при гидравлических испытаниях:

G_max= 3πRσhρg+0,12 м³∙10 кН/м³ = 2,88кН+1,2кН = 4,08 кН

Рассчитаем нагрузку на одну лапу: Q = G_max/n = 4,08/4 = 1,02 кН.

По нормали МХ 64-56 (источник №2, табл. 19.6, стр. 569) принимаем 4 лапы с допускаемой нагрузкой 1 кН на каждую.

Подбор и расчёт фланцевых соединений Исходные данные:

Диаметр аппарата D_в = 900 мм

Температура t= 200°C

Давление внутри аппарата р = 0,7 Н/мм²;

1. Выбор фланцевого соединения.

По ОСТу 26-427-79 (источник №3, стр. 11) подбираем фланцы плоские приварные с размерами:

Dв	py	D1	D2	D3	D4	D5		d	Болты		Масса, кг
							b		диаметр резьбы	Кол.
900	1,0	1045	1005	966	965	935	50	23	М20	40	141,6

Dв	py	D9	D10	a	a1
900	1,0	974	944	3,6	4,5

По нормали ОН 26-02-106-68 (источник №2, табл.18.5, стр.550) подбираем асбомедную прокладку с размерами:

2. Проверка прочности болта и прокладки.

Расчет проведем по формулам из источника №2, стр. 540-542.

1. Податливость болта

ŋ_б = l_б/Е_б∙F_б = 104,5·4/215·10³·π·20²= 1,5∙10 ^-6мм/Н, где модуль упругости материала болта Е_б = 215∙10 ³Н/мм² площадь поперечного сечения болта F_б = πd ²/4

расчетная длина болта l_б = 2b+a₁ = 2∙50+4,5 = 104,5 мм

2. Податливость части прокладки, приходящейся на один болт

ŋ_п = l_п/Е_п∙F_п = a₁ /Е_п∙F_п= 4,5 /4∙10 ³∙1129 = 10^-6мм/Н, где модуль упругости материала прокладки Е_п = 4∙10 ³Н/мм² площадь прокладки, приходящейся на один болт мм²

3. Коэффициент основной нагрузки

4. Усиление от давления, приходящееся на один болт.

где средний диаметр прокладки D_сп = 0,5(D₉+D₁₀) = 0,5(974+944) = 959 мм.

5. Суммарное усиление на болт

Р = [K_ст(1-K)+K]Q =15,66 кН,

где К_ст = 1,25≑1,5=1,4 – коэффициент запаса против раскрытия стыка.

[P]=18 кН для болта М20 из стали 35Х при 200⁰С, согласно источнику №1, стр. 551

Р≤[P], значит условие прочности выполняется

6. Расчет деформации болта и прокладки.

Δl_б = Р· ŋ_б = 15,66∙10 ³·1,5∙10^-6= 0,0235 мм

Δl_п = Р· ŋ_п = 15,66∙10 ³·10^-6= 0,0157 мм

7. Усиление предварительной затяжки.

V=K_ст(1-к)Q=1,4(1-0,4)12,63=10,61 кH

8. Усиление остаточной затяжки

V '=V-(1-k)Q=10,61-(1-0,4)10,61=4,24 кН

Расчёт сварных швов

Исходные данные:

Диаметр аппарата D_в = 900 мм

Давление внутри аппарата р = 0,7 Н/мм²

Толщина стенки δ = 6 мм

Согласно источнику №2, табл. 17.1, стр. 530, по ГОСТу 14249-69 для аппаратов, изготовленных из стали 40Х, при температуре t= 200°C нормативное допускаемое напряжение [σ]= 369,6 Н/мм².

1. Расчет стыковых швов на прочность при растяжении-сжатии.

Стыковые швы работают только на растяжение-сжатие. Напряжение в них определим следующим образом:

Условие прочности при растяжении-сжатии выполняется.

2. Расчет нахлесточных, угловых и тавровых швов на прочность при срезе.

Нахлесточные, угловые и тавровые швы работают на срез. Напряжение в них определим следующим образом:

Условие прочности при срезе выполняется.

3. Расчет катета сварных швов.

Примем катет равный толщине стенки – 6 мм.

Основные узлы аппарата

1. Подбор и назначение сальникового уплотнения.

Вращающийся вал вводится в аппарат через сальник или торцевое уплотнение. Главными деталями сальника являются корпус, нажимная втулка и втулка. В нижней части набивка опирается на грунд-буксу, которую обычно изготовляют из бронзы, чтобы вал при соприкосновении с более мягким металлом меньше изнашивался. Поверхности нажимной втулки и грунд-буксы, соприкасающиеся с набивкой, обрабатывают по конусу, чтобы при нажатии на втулку появлялась сила, прижимающая набивку к валу. В качестве набивок широко используют промасленные асбестовые или хлопчатобумажные шнуры.

ОСТ 26-01-1247-75 (источник №3, стр.24):

d	d1	Dф	Dб	D	H	b	h	h1	h2	hk	R	R1	R2	R3
40	60	185	150	128	166	15	18	13	52	20	45	15	32	37