Расчет групповых р с

Рассмотрим несколько расчетных случаев.

1. НАГРУЗКА ПРИЛОЖЕНА ПАРАЛЛЕЛЬНО ОСИ БОЛТОВ

(перпендикулярно стыку)

Пример 1: Резервуар под давлением (крышка притянута болтами).

р – давление в резервуаре МПа;

D_р – диаметр резервуара;

z – количество болтов;

Усилие на крышку (от давления):

Тогда основная нагрузка на одно соединение составит:

Пример 2: Фланцевая (или зубчатая) муфта:

Q – осевая сила, приложенная к фланцам муфты;

Основная нагрузка на одно соединение:

Пример 3: Кронштейн, привинченный к стене и нагруженный силой Q, смещенной относительно ЦТ опорного основания на расстояние L.

Допущения:

1. – затяжка всех болтов - одинаковая;

2. – размеры болтов – одинаковы;

3. – соединяемые детали –жесткие;

Осуществляем перенос усилия Q (на расстояние L_y по оси у, и на L_z вдоль оси z) в ЦТ опорного сечения. Усилие Q_z "отрывает" кронштейн от стенки, одинаково нагружая все соединения, усилие Q_z "сдвигает" кронштейн вдоль оси у, а момент М_х "стремится повернуть" кронштейн относительно оси Х (вокруг ЦТ).

где ;

Перейдем к эквивалентной схеме нагружения:

Болты удерживают основание от отрыва и поворота. В стержнях болтов возникают растягивающие усилия, препятствующие отрыву – F_Q, и повороту – F_M.

Основная нагрузка на соединение: F = F_Q + F_Mx, где - одинаково для всех соединений;

Уравнение равновесия относительно ЦТ (т.С): или, с учетом того, что болты расположены в к-рядов (в каждом ряду n-болтов)

Добавим уравнения совместности деформаций:

F_Mi = c∙y_i F_M1 = c∙y₁;

F_M2 = c∙y₂;

..........

F_Mk = c∙y_k;

Тогда где или

Откуда:

Наиболее нагруженным соединением является наиболее удаленное от оси соединение, т.е. при :

Тогда максимальная основная нагрузка на наиболее нагруженное болтовое соединение будет равна: ;

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЙ В СТЫКЕ Н Р С

Допущения: 1. Для тонких фланцев принимается, что давление от затяжки на поверхности контакта распределено равномерно;

2. Стык рассматривается как единое, целое (как единая, монолитная деталь);

Эпюры давления в стыке (качественная картина)

А_ст = bh- площадь стыка; - момент сопротивления при изгибе (для сплошного сечения);

Из эпюры суммарных напряжений (алгебраически):

КРИТЕРИИ РАБОТОСПОСОБНОСТИ НРС

1. Нераскрытие стыка (плотность стыка):

Условие А: F_ст > 0; или F_ст = F₀ –(1-χQ) > 0; откуда F₀ > 1-χQ);

Условие Б: = 1…2 МПа; или в развернутом виде:

, откуда определяется усилие предварительной затяжки (по условию нераскрытия стыка):

(*)

Дата добавления: 2015-07-19