Такие фланцы рассчитываются под действием силы QБФ на изгиб как консольную балку в опасных сечениях по линии АВ и ВС.
Обозначим:
DS - диаметр втулки фланца;
S1 – толщина втулки фланца;
DС - средний диаметр втулки фланца;
h - толщина кольца фланца.
Изгибающий момент в сечении по линии АВ
МАВ = QБФ · l,
где l = (DБ - DS) / 2 - плечо силы QБФ.
Момент сопротивлению изгибу площади опасного сечения
W = .
Напряжение в сечении по линии АБ
σАБ = = .
Изгибающий момент в сечении по линии ВС
МВС = 0,4 QБФl 1,
где 0,4 – коэффициент, учитывающий жёсткость фланца;
l 1 - плечо силы QБФ :
l 1 = .
Момент сопротивленя изгибу площади опасного сечения:
.
Напряжение изгиба
≤ [σ].
При расчёте фланцев на условное давление по приближённому методу допускаемое напряженние принимают равным
[σ] ≤ .
Конструирование и расчёт плоского приварного фланца
Эти фланцы рассчитывают как консольную балку под действием силы QБФ. Изгибающий момент относительно места приварки фланца
МИ = QБФ · l.
Момент сопротивления изгибу
|
|
W = π DH · ,
где DН – наружній диаметр патрубка фланца.
Напряжение изгиа во фланце
Сварные швы рассчитывают на изгиб и на срез. Напряжение изгиба в сварном шве под действием изгибающего момента.
,
где φШ = 0,8 – коэффициент прочности сварного шва;
WC – момент сопротивления изгибу сварных швов.
WC = .
Напряжение среза в сварных швах
τ = ,
где k - выста катета сварного шва.
Приведенное напряжение в сварных швах:
σпр = .