Механическое оборудование инженерных комплексов и систем

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Институт: ИИЭСМ

Кафедра «Механизация строительства»

Отчет по практической работе №2

по дисциплине «Механизмы и детали машин  инженерных систем»

модуля: «Механическое оборудование инженерных комплексов и систем»

Выполнил студент группы ИИЭСМ 2-14

                                              Белый  Константин Русланович

(ФИО)

Проверил доцент Скель В.И.

Исходные данные: N1=66,  D1 =150 мм, Z =14, δ =16 мм

Где         N1- две последние цифры в номере зачетной книжки,

        D1 - Наружный диаметр трубы,

        Z- Число болтов крепления фланца,

        δ- Толщина стенки трубы,

Величина давления (только в учебных целях) равна:  

        p=0,4+0,1·N1= 0,4+0,1*66=7 МПа.

1) Сила давления газа на крышку :

        Q=π·D12·p/4=3,14*150^2*7/4=123637,5 Н.

2) Сила давления газа на один болт (внешняя нагрузка на болт) :

         F=Q/Z=123637,5 /14=8831,25 Н.

3) Нагрузка на болт после предварительной его затяжки и приложения внешней нагрузки F в предположении, что после возможна дополнительная затяжка болта :

F0= Fзат +χ·F =1,3· (Kзат  · (1-χ)+χ) ·F =

= 1,3*(2,5*(1-0,6)+0,6)*8831,25=18369 Н.

Где         Fзат  - усилие, с которым болт затягивают до приложения внешней нагрузки,

Kзат -коэффициент затяжки фасонной мягкой прокладки: Kзат  =2 ;

χ- коэффициент внешней нагрузки для фасонных мягких прокладок : χ=0,5 ;

4) Обычно для рассматриваемой конструкции используют стандартные болты, изготовленные из углеродистой стали , поэтому выбираем сталь 35, но для пункта 5.1) выберем сталь 35Х из легированной стали.

5.1) Статическая нагрузка, неконтролируемая затяжка - см. табл.4. В этом случае используем метод интерполяции. М18 с [Sт ]=5 , тогда:

определяем внутренний диаметр болта :

        d1[pic 1][pic 2]=√4*18369/(3.14*128)=13,52 мм.

где [σ]-допускаемые напряжения на растяжение материала болта,

        [σ]=σт/[Sт]=640/5=128 МПа,

        где [Sт]-допускаемый коэффициент запаса.

Так как d1[pic 3] 13,52  мм, то по табл.5. выбираем внутренний диаметр резьбы : d1=13,835мм, и наружный диаметр резьбы d= 16 мм.

6.1) диаметр окружности размещения болтов

        D0=D1+3d=150+3*16=198 мм

        где  D1 - диаметр трубы трубопровода, d – диаметр болта

7.1) Проверяем шаг размещения болтов.

        t=π·D0/Z=3,14*198/14=44,408

        3d=3*16=48

t  находится в интервале значений от (3...10) d

8.1) Определяем возникающие в теле болта расчетные напряжения:                           σ =F0·4/(π·d12)= 18369*4/(3,14*13, 8352)=122,25 МПа

9.1) Проверяем коэффициент запаса по напряжениям:

        Sт=σт/σ≥[Sт]

        Sт=640/122,25 =5.24≥5

Условие выполняется.

10.1) Определяем размеры фланца и прокладки:

10.1.1)  Наружный диаметр фланца:

        D=D0 + (2...3)∙d=198+2,5*16=238 мм

где D0 - диаметр окружности размещения болтов; d – диаметр болта.

10.1.2) Толщина фланца трубы и крышки, мм

        h1=2,5· δ=2,5*16=40 мм

где δ – толщина трубы.

10.1.3) Толщина прокладки, мм        

        h2=2 мм.

5.2) Статическая нагрузка, контролируемая затяжка.        [Sт ]=2;

определяем внутренний диаметр болта :

        d1[pic 4][pic 5]=√4*18369/(3,14*150)=12,48 мм.