Изгибающие моменты во фланцах

8.8.1.1. Расчетные схемы фланцев даны на рис. 8.3- 8.6.

8.8.1.2. Изгибающий момент от усилия обжатия прокладки определяется по формулам:

Во фланцах с коническим переходом и в плоских фланцах

Md = Fdlz,

Где Fd — усилие, которое принимается согласно П. 8.7.5.1, Н;

Рис. 8.3. Фланец с кониче­ским переходом

12 = 0,5(Dg — Dm) — плечо действия усилия при затя­ге, мм;

К \f1 + f2 + f3 Рис. 8.4. Фланец с нажим­ным кольцом

D.

Рис. 8.5. Фланец с мемб­ранным уплотнением

\—л I

!І

¥

7Н

Dm

1

Рис. 8.6. Плоский фланец

Г

№ К К

В нажимном кольце

Md = Fdl4,

Dx+Df

D-

Где ^ =0,5

В опорном бурте

Md = Fdl5,

Где г5 = 0,5Ц),- Ј>J.

8.8.1.3. Изгибающий момент от усилий, действую­щих в рабочем состоянии, определяется по формулам: во фланцах с коническим переходом и в плоских фланцах с прокладочным уплотнением

М^F^+FA + FA,

TlD2

Где Fj =—— р — усилие от действия давления внутри

4

Корпуса, Н;

Lx = 0,5[De — (D + st)] — плечо действия усилия Fv мм;

—усилие, которое принимает­ся согласно п. 8.7.5.2, Н;

—плечо действия усилия JF2, которое принимается со­гласно п. 8.8.1.2, мм;

— усилие от действия давле­ния на внутренний участок тарелки фланца, Н;

7Г 4

D+D_

K =0,5

D-

— плечо действия усилия мм;

Во флапцах с мембранным уплотнением АГр=ед+2ИВ,

Где F4 — — D2)p

D—

4

D+Dn

^8=0,5

— усилие от действия давле­ния на внутренний участок тарелки фланца и мембра­ны, Н;

— плечо действия усилия F, мм;

В нажимном кольце

Mp=(Fi+F2 + F3)l4; В опорном кольце

/

D+D_

Где 4 =0,5(1), — D-s,); ^=0,5

8.8.1.4. Изгибающие моменты Mh во фланцах, в нажимном кольце и опорном бурте от давления гид­равлического испытания ph определяются по форму­лам п. 8.8.1.3. При этом в формулах определения уси­лий Flt Fz, F4 вместо расчетного давления р подстав­ляется давление гидравлического испытания рл, усилие Fz От расчетного давления заменяется на уси­
лие F2h от давления гидравлического испытания, оп­ределяемые согласно п. 8.7.5.2.

8.8.2. Определение напряжений по расчетным сечениям

8.8.2.1. Моменты сопротивления фланца с кони­ческим переходом определяются по формулам: для сечения А-А

(Df-D-2dOR)hf+(D+s2) Для сечения В-В

Ґ ^ Р2»2

WA = — А 4

Г i6K. TJ

WB=n

(Df — D-2dvRW +0,25(D + sl) Если у < Hf;

R \

[ «["Л J

«2-

3ft,

Жв=2тс

^ л

Sf —

, еслиY>hf;

I6[af/t]\

P2If

+0,125(D+sI)

Где

_ & + 0,33ft22(s, + 2s1)+0,5k?(Dr — D-2d^R)

(sl+s2)h2+(Df-D-2dX)R)hf Для сечения C—C

Расчет производится, если hf = sr

Примечание. Если в рассматриваемом сечении расположен сварной шов, то расчет производится с введением коэффициента прочности сварного шва на изгиб согласно разделу 4.

8.8.2.2. Момент сопротивления плоского* фланца определяется по формуле

8.8.2.3. Момент сопротивления фланца с нажим­ным кольцом определяется по формулам: Для опорного бурта

Для нажимного кольца

П

W = -(Df-Dl-2d»R)hl.

8.8.2.4. Для фланцевых соединений значение реду­цированного диаметра отверстия следует принимать:

D0R = 0,5D0 при Dy > 500 мм;

4m=ck(l-0,00n)y) при Dy < 500 мм.

8.8.2.5. Напряжение во фланцах во всех сечениях определяется по формуле

А = М /W,

Где М- изгибающий момент для трех состояний флан­цевого соединения, Н-мм; определяется со­гласно пп. 8.8.1.2-8.8.1.4;

‘Приварка плоского приварного фланца к изделию (труба, сосуд) одним сварным швом не допускается.

W — момент сопротивления, мм3; определяется в соответствии с пп. 8.8.2.1-8.8.2.3.

Проверка напряжений производится во всех рас­четных сечениях при всех видах нагружения.

8.8.2.6. Для всех сечений и всех видов нагружения должно выполняться условие прочности

А <[>,].

Допускается превышение расчетного напряжения в сечениях над допускаемым на 5%.

8.8.2.7. Для оптимизации размеров фланцев реко­мендуется:

Для фланцевого соединения с коническим

Переходом

Изменить значение S2 в YjoA /[а, ] раз, но s2 долж­но быть не менее чем lflCTj, если расчетные напряже­ния по сечению А-А отличаются от допускаемых бо­лее чем на 5%. Расчет фланцевого соединения при новом значении S2 следует повторить начиная с п. 8.7.4.1 до выполнения условия прочности;

Изменить значение s2 в /[а, ] раз и повторить расчет начиная с п. 8.7.4.1, если расчетные напряже­ния по сечению С-С отличаются от допускаемых бо­лее чем на 5%;

Изменить значение h2 в (ов /[ст, ]) раз, и расчет при новом значении следует повторить начиная с п. 8.8.2.1 до выполнения условия прочности, если рас­четные напряжения по сечению В-В отличаются от допускаемых более чем на 5%.

По окончании проверки выполнения условия проч­ности необходимо проверить условия

2<———<5.

Если h2/{s2 — > 5, то расчет фланца следует повто­рить начиная с п. 8.7.4.1 при значении s2 = s, + Л2/5. Если h2/(s2 — < 2, то расчет фланца следует повто­рить начиная с п. 8.8.2.1 при значении Ь2 — 2(s2 — s,);

Для плоского фланцевого соединения

Увеличить значение h{ в /[of ] раз, при этом 2hf должно быть не более чем значение выражения Df— D -2SJ, если расчетные напряжения по сечению А-А превышают допускаемые более чем на 5%. Расчет плоского фланца при новом значении hf следует по­вторить начиная с п. 8.8.2.2 до выполнения условия прочности.

( — I да + 0 7lF———- —

Если обеспечить выполнение условия 2Л <Df-D ~2sx Не удается, то рекомендуется перейти на фланец с кони­ческим переходом.