4.3.2.4. Крышка

Расчётный диаметр крышки = 245мм (по окружности центров болтов крепления). Однако давление не достигает уровня центров болтов ввиду наличия надёжного уплотнителя в поршне, и поэтому вместо диаметра окружности, по которой расположены болты, принимается среднее значение, рассчитываемое по формуле, м:

,

где − наружный диаметр корпуса, стенка которого служит опорой крышки ( = 0,19 м);

− внутренний диаметр корпуса ( = 0,16 м).

.

Напряжение в крышке при номинальном давлении = 16 МПа, которое подаётся насосной станцией в поршневую полость под крышкой, определяется по формуле (4.5) с учётом коэффициента концентрации , рассчитываемом по зависимости

.

; ; ; ;

; ; ,

где − равнодействующая внутреннего давления, Н;

− болтовая нагрузка эксплуатационная, Н;

− константа жёсткости;

− толщина опирания крышки;

− удельная реакция прокладки при нарушении плотности, МПа (Н/м²);

− диаметр окружности уплотнения ( = ), м;

− реакция прокладки в момент нарушения плотности, Н;

;

;

;

;

.

Толщина крышки = 60 мм. Напряжение в крышке по (4.5) составит:

Материал крышки – сталь 45 с и (ГОСТ 1050-88). Допускаемое напряжение по (4.3):

.

Действующее напряжение меньше допускаемого:

.

4.3.2.5. Гайка

Усилие, действующее через дно на гайку и, следовательно, на резьбу гайки (см. рис. 4.14) и корпуса при номинальном давлении = 19 МПа, определяется по формуле, Н:

,

.

Усилие при максимальном давлении принимается равным 1,5 Q_г.

.

Резьба − М 175 × 2. Наружный диаметр резьбы = 175 мм; средний диаметр резьбы = 172,84 мм; шаг резьбы = 2 мм; высота профиля резьбы = 1,082 мм.

Проверка витков резьбы на срез осуществляется по формуле, Н/м² (МПа):

,

где − коэффициент профиля резьбы ( = 1);

− высота резьбовой части гайки ( = 35 мм).

.

Предел текучести для стали 45 по ГОСТ 1050-88 составляет 550 МПа. Допускаемое напряжение на срез ;

.

Проверка витков резьбы на изгиб производится по формуле

,

где − число витков ( );

.

При расчёте принято, что

Минимальный запас прочности для максимальных нагрузок . Допускаемое напряжение, МПа:

.

Действующее напряжение значительно ниже допускаемого.

Проверка резьбы на смятие при условии, что , выполняется по формуле, МПа:

;

.

4.3.2.6. Расчёт болтов фланцевого соединения

Число болтов соединения i = 10. Параметры резьбы болта: резьба − М 24 × 2; диаметр резьбы внутренний =21,835 мм; диаметр резьбы наружный = 24 мм; шаг резьбы =2 мм; материал болта – сталь 35 ГОСТ 1050-88, , напряжение растяжения в резьбе, Н/м² (МПа):

,

где − усилие, действующее на соединение, Н;

− коэффициент затяжки ( = 1,25).

,

где – максимально возможное давление ( = 24 МПа).

.

.

Касательное напряжение в резьбе, Н/м² (МПа):

,

где − усилие затяжки резьбы, Н;

− коэффициент перехода ( = 0,12).

.

.

Приведённое напряжение в резьбе, МПа:

.

Принимая запас прочности , определим допускаемое напряжение, МПа:

,

что больше действующего напряжения.