Резьбовые соединения

Страница
5

После заполнения ресивера газом под давлением pг оно стремится оторвать крышку от цилиндра ресивера, дополнительно нагружая болты резьбового соединения и одновременно разгружая сжатые при затяжке болтов детали. Величина приходящейся на каждый болт нагрузки найдётся из соотношения

; (13.15)

Слайд 21

где D — внутренний диаметр ресивера; pг — давление газа в ресивере; z — число болтов, крепящих крышку ресивера. Под действием этого усилия болт получит дополнительное удлинение dl, а так как сжимаемые детали и болт с гайкой находятся в непосредственном контакте, то на эту же величину возрастёт длина сжатых деталей, напряжения сжатия в которых за счёт этого уменьшатся.

Долю рабочей нагрузки, затраченную на удлинение болта, обозначим c (читается «хи»), тогда на удлинение сжатых деталей будет затрачена оставшаяся (1-c) часть рабочей нагрузки. Условие совместности деформации в этом случае запишется как

; (13.16)

где dl — удлинение болта равное удлинению стягиваемых деталей; lб — податливость болта; lд — податливость соединяемых деталей.

Из равенства (13.16) получаем

. (13.18)

Полная нагрузка на болт в этом случае

. (13.19)

Слайд 22

Анализируя (13.18) и (13.19), видим, что чем выше податливость болта ( ), тем меньшая доля рабочей нагрузки приходится непосредственно на болт.

При проектном приближённом расчёте принимают:

для стальных и чугунных деталей, стягиваемых без прокладки, c=0,2…0,3;

для таких же деталей, но при наличии между ними упругой прокладки, (поранит, картон, тонкая листовая резина и т.п.) c=0,4…0,5.

Совместность деформации стягиваемых деталей и болтов будет сохраться до тех пор, пока удлинение сжатых деталей, вызванное рабочей нагрузкой, не сравняется по величине с их укорочением, созданным при предварительной затяжке резьбы, то есть до момента, когда

. (13.20)

При превышении рабочей нагрузкой значения, полученного в (13.20), крышка ресивера отойдёт от фланца корпуса (освободит прокладку) и между стягиваемым деталями появится зазор, то есть произойдёт раскрытие стыка - нарушится плотность соединения.

Слайд 23

. (13.21)

В практических расчетах с целью обеспечения нераскрытия стыка принимают

; (13.22)

где Kзат — коэффициент запаса затяжки болтового соединения: при статической нагрузке Kзат = 1,25…2,0, при меняющейся нагрузке Kзат = 2,5…4,0.

В качестве расчётной нагрузки болта с учётом напряжений кручения, возникающих при затяжке соединения, принимается

, (13.23)

или с учетом (13.22)