14.2. Подбор диаметра люка.

Выберем конструктивно люк-лаз с фланцами стальными приварными встык с уплотнительной поверхностью «выступ-впадина:

py	Dв	l	Dн	D1	D2	D3	D4	Dm	b	b1	b2	H2	d0
1,6	400	170	535	495	462	465	390	428	34	31	35	60	23

14.3. Подбор диаметров укреплений отверстий.

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

D_k = (1,7≑2)d = (680≑800) мм, где d – диаметр отверстия (400 мм - люк).Примем для люка укрепляющее кольцо диаметром 680 мм.

14.4. 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 = V_об + V_дн = 1,0∙D_в³ + 0,17∙D_в³ = 1,17∙0,8 ³= 0,6 м³

Вес аппарата при гидравлических испытаниях:

G_max= 3πRσhρg+0,6 м³∙10 кН/м³ = 2,88кН+6кН = 8,88 кН

Рассчитаем нагрузку на одну лапу: Q = G_max/n = 8,88/4 = 2,22 кН.

По нормали МХ 64-56 (источник №2, табл. 19.6, стр. 569) принимаем 4 лапы с допускаемой нагрузкой 2,5 кН на каждую.

Подбор и расчет фланцевых соединений.

Исходные данные:

Диаметр аппарата D_в = 800 мм

Температура t= 100°C

Давление внутри аппарата р = 1,4 Н/мм²;

15.1. Выбор фланцевого соединения.

По ОСТу 26-427-79 (источник №3, стр. 13) подбираем фланцы приварные встык с размерами:

Dв	py	D1	D2	D3	D4	a	D5	a1	D6	D7	b	H	d	Болты		Масса, кг
														диаметр резьбы	Кол.
800	1,6	945	905	866	876	14	865	12	818	846	45	85	23	М20	40	143,2

Dв	py	D9	D10	a	a1
800	1,6	884	854	3,6	4,5

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

15.1. Расчет жесткости болта.

Расчет проведем по источнику №4, п.1, стр 49.

С_б = Е_б∙F_б/l_б = 215∙10 ³∙π∙20 ²/114,5∙4= 5,9∙10 ⁵Н/мм, 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∙55+4,5 = 114,5 мм

15.2 Расчет жесткости прокладки.

Расчет проведем по источнику №4, п.2, стр 49.

С_п = Е_п∙F_п/l_п = Е_п∙F_п/a₁ = 4∙10 ³∙1024/4,5 = 9,1∙10 ⁵Н/мм, где модуль упругости материала прокладки Е_п = 4∙10 ³Н/мм² площадь прокладки, приходящейся на один болт мм²

15.3. Расчет усилий от давления, приходящееся на один болт.

Расчет проведем по источнику №4, п.3, стр 49.

где средний диаметр прокладки D_сп² = 0,5(D₉+D₁₀) = 0,5(884+854) = 869 мм.

15.4. Расчет коэффициента основной нагрузки.

Расчет проведем по источнику №4, п.4, стр 49.

15.5. Расчет усилия предварительной затяжки.

Расчет проведем по источнику №4, п.5, стр. 50.

V = K_ст(1-K)Q = 1,4∙(1-0,393)∙20,76 = 17,64 кН,

где К_ст = 1,3≑1,5 – коэффициент запаса против раскрытия стыка.

15.6. Расчет деформации болта и прокладки.

Расчет проведем по источнику №4, п.6, стр. 50.

Δl_б = V/C_б = 17,64∙10 ³/5,9∙10 ⁵= 0,299 мм

Δl_п = V/C_п = 17,64∙10 ³/9,1∙10 ⁵= 0,194 мм

15.7. Проверка прочности болта.

Проверим прочность болта по условию: P ≤ [P] (источник №4, п.8, стр. 50).

Δl_давл

Q

P

Δl_пр

Δl_б

З.Ы. Мой совет: диаграмму стройте от руки на миллиметровке!!!

Построив диаграмму совместной работы болта и прокладки, определили суммарное растягивающее усилие на один болт: P= 24,13 кН.

Допускаемая нагрузка для болтов при неконтролируемой затяжке [P]= 18 кН при t= 200°C для стали 35Х, что меньше расчетного, поэтому берем сталь 40Х с [P]= 31 кН при t= 200°C (источник №2, табл.18.6, стр. 551).

Расчет сварных швов.

Исходные данные:

Диаметр аппарата D_в = 800 мм

Давление внутри аппарата р = 1,4 Н/мм²

Толщина стенки δ = 8 мм

Согласно источнику №2, табл. 17.1, стр. 530, по ГОСТу 14249-69 для аппаратов, изготовленных из стали 10, при температуре t= 100°C нормативное допускаемое напряжение [σ]= 125 Н/мм².

16.1. 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.

16.2. 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.

16.3. Расчет катета сварных швов.

Примем катет равный толщине стенки – 8 мм.

Основные узлы аппарата.

13.1. Подбор и назначение сальникового уплотнения.

Вращающийся вал вводится в аппарат через сальник или торцовое 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