Фланцевые соединения
Фланцевые соединения можно подразделить на три основиы: вида: неконтактирующие, контактирующие и свободные (рис. 71) Классификация различных соединений, методы их расчета и обзо| существующих исследований приведены в книге [41, освещающе! методы расчета предварительно напряженных фланцевых соедине ний с учетом упругости оболочек, контактной жесткости фланцев затяжки и упругости болтов. Для расчета фланцев ниже исполь зовались также зависимости, приведенные в справочном посо бии [11.
В данном подразделе приведен упрощенный проверочный расче круговых фланцев на усилия, действующие в болтах от внешни; нагрузок (давление в емкости р, опрокидывающий момент М0 осевая сила Т) и на усилия затяжки болтов. Эквивалентная сум марная осевая сила, действующая на болты:
Q^k^p+k^ + T, (91
где Dnp — средний диаметр прокладки; kx — 2,67...4, причеи большее значение принимают для нежестких фланцев, полагая что раскрытие стыка происходит относительно оси, проходяще! через точку Е, меньшее — для жестких (раскрытие относительт точки Ех).
Коэффициент затяжки к, зависящий от материала и вид; прокладки, обычно принимают равным 1.25...3. Меньшее значени! соответствует неметаллическим (мягким) прокладкам, большее — металлическим [11.
Условие прочности фланцевых болтов а — -^г^С где л —
число болтов; Fx — площадь сечения болта по внутреннему диаметру.
Шарнирный узел, состоящий из проушин, соединенных осями или болтами, является ответственным и высоконагруженным силовым элементом, широко применяющимся в конструкциях машин. При проектировании конструкций на основе проушин в отечественной и зарубежной практике используют главным образом экспериментальные результаты и полученные на их основе приближенные методы расчета [13, 25, 28].
Для конструкций, лимитированных по массе, установление наименьших размеров шарнирных узлов оказывается важным потому, что они определяют размеры, а следовательно, габариты и массу соединяемых деталей. Поэтому в таких конструкциях обычно используются высокопрочные материалы. Конструктивной особенностью деталей шарнирных узлов является резкое изменение форм сечений. Важным условием их надежной работы является использование материалов, которые сочетают высокую прочность с хорошей пластичностью и низкой чувствительностью к концентраторам. О качестве материалов в этом отношении судят по опытному их использованию в реальных условиях эксплуатации, а также по результатам экспериментальной лабораторной и заводской отработки. Поэтому при проектировании новых изделий конструктор предпочитает использовать материалы, хорошо зарекомендовавшие себя на практике, а возможность применения новых материалов рассматривается при условии повышения эффективности по массе, технологичности и пр.