Методика расчета усилий затяжки болтовых соединений фланцев часть III
Методика расчета усилий затяжки болтовых соединений фланцев часть III
Второй фактор представляет собой сочетание гидростатической нагрузки соединений фланцев и остаточной нагрузки прокладки. Он определяется следующим уравнением:
Wm1 = ((π•G2 • P)/4) + (2 •b•π •G • m • P)
Первая часть этого уравнения позволяет вывести гидростатическое усилие. Оно вычисляется путем умножения давления P на эффективную внутреннюю область прокладки (π • G2 / 4), где G – нагрузочный диаметр (обычно находится в области средней точки сжимаемой области прокладки).
Второе слагаемое в уравнении позволяет вычислить остаточную нагрузку прокладки. Оно рассчитывается путем умножения давления Р на эффективную область прокладки (2 •b∙π• G) и коэффициент m. Как и в предыдущем случае, прокладка с более высоким коэффициентом потребует более высокой остаточной нагрузки.
С целью обеспечения факторов безопасности и предотвращения утечки нагрузочная способность болтов фланцевого соединения должна превышать расчетные значения сжатия прокладки. Начальные нагрузки болтов (до повторной затяжки) должны быть несколько большими, чем минимальные расчетные значения нагрузки прокладки, при условии, что прочность фланца и прокладки приняты во внимание.
Таким образом, практически все соединения фланцев требуют более высоких нагрузок при установке, приблизительно в два раза больше минимальных расчетных значений. При этом по возможности, следует запросить у производителя значения максимальных нагрузок прокладок.
Вывод:
Большие расчетные значения WM1 или WM2 требуют повышенной нагрузки на болт. Минимально необходимая величина нагрузки делится на количество болтов в соединении фланцев, что позволяет определить минимальную силу f, используемую в уравнении крутящего момента:
T= (k∙f∙d)/12
Произведя расчет крутящего момента необходимо убедиться, что растяжение болта не является чрезмерным и находится в рамках предела текучести или предельного расчетного напряжениям предоставляемого производителем болтов. Также необходимо убедиться в том, что болты растягиваются достаточно, чтобы компенсировать осадку, давление, температуру и другие нагрузочные потери.