Расчёт фланцевого соединения с учётом изгибающего момента

Рассмотрим ещё один вариант нагрузки на фланцевое соединение. Здесь фланцевое соединение нагружено не только внутренним давлением, но и внешним изгибающим моментом.

М = Q_O l

Конечно, в таком случае появляется дополнительная нагрузка на болты, которую можно определить следующим образом.

Фланец сжат несколькими болтами; площадь поперечного сечения каждого болта – F_Б; общая площадь поперечного сечения болтов равна

n · F_Б,

где п - количество болтов.

Заменим площадь поперечного сечения болтов эквивалентной площадью поперечного сечения кольца со средним диаметром D_n (средний диаметр прокладки). Тогда

где d_о - внутренний диаметр резьбы болта;

п – число болтов;

δ – толщина стенки кольца фланца.

Из данной формулы определим толщину стенки кольца:

δ =

Момент сопротивления кольца:

W =

Напряжение изгиба в кольце:

σ =

Подставим значение δ в это уравнение, получим

σ =

Отсюда дополнительная нагрузка q_и на один болт, возникающая от действия внешнего изгибающего момента равна:

q_и = σ =

Общая дополнительная нагрузка на болты фланцевого соединения:

Q_и = q_и · п = .

Поэтому при наличии внешнего изгибающего момента фланцевое соединение рассчитывают на большую из нагрузок:

Q_БФ = Q_Б + Q_И; или Q_1БФ = Q_Б1 + Q_И .