Расчет нижнего кронштейна на участке III

Момент сопротивления сечения В-В относительно оси Х-Х, мм³

Изгибающий момент на участке III, Н·мм

М_u = G₁·L₁₄ = 265· 22 = 5830 ,Н·мм,

где L₁₄=22 мм-плечо изгиба ,

G₁=205 Н - вес крышки.

Напряжение изгиба в сечении, Н/мм²

.

Расчет оси поворота крышки

Реакция от внешнего момента, вызванного весом крышки, Н

,

где L₁₁=281 мм-расстояние оси поворота от оси аппарата;

l₃=180 мм-длина участка. Изгибающий момент, Н·мм

М_u =R₃·l₄=413,7·30=12411Н·мм,

где l₄=30 мм-длина участка.

Момент сопротивления сечения оси, мм³

W_u=0,1·d₀³=0,1·18³ = 583,2мм^3,

где d₀ =18 мм - диаметр оси поворота.

Напряжение изгиба, Н/мм²

,

где [σ] = 230 Н/мм² - допускаемое напряжение для стали 20ХН3А ГОСТ 4543-71.

Расчет кронштейна крепления крышки

Геометрическая характеристика жесткости сечения кронштейна при кручении, мм⁴

I_к =βּbּa³ = 0,333ּ116ּ12³ =66749 мм⁴,

где β =0,333.

Крутящий момент, Нּмм

М_кр = G₁ּl₁ = 265ּ10,7 = 2836 Нּмм,

где l₁ =10,7 мм - плечо при кручении.

Угол поворота крышки

,

где l₄ =123 мм - плечо, на котором происходит закручивание крышки;

G=8,1ּ10⁴ Н/мм^2- модуль сдвига для углеродистой стали.

Перемещение крышки, мм

Δ = φּD₁ = 0,0000645·369 = 0,0238 мм,

где D₁ =369 мм - наружный диаметр крышки.

Расчет усилий при закрытии затвора Усилие сжатия прокладки

Минимальное сжатие прокладки

,

где d_min=5,65 мм - минимальный диаметр резинового кольца;

h_max=4,7 мм - максимальная глубина канавки.

Максимальное сжатие прокладки

,

где d_max=6,1 мм - максимальный диаметр резинового кольца;

h_min=4,6 мм - минимальная глубина канавки.

Минимальное контактное давление, Н/мм²

Р_kmin =1,25·ε_min ·Е₀ =1,25·0,16814·6=1,26105, Н/мм^2.

Максимальное контактное давление, Н/мм²

Р_kmax =1,25·ε_min ·Е₀ =1,25·0,2459·6=1,84425, Н/мм^2,

где Е_o - модуль эластичности резины, Н/мм².

Ширина контактной поверхности, мм

l_o=

l_o=

Удельная нагрузка 1 мм длины прокладки, Н/мм

Р_max =P_kmax· 1,84425·1,721283=3,174476 H/мм.

Усилие сжатия прокладки, Н

Q_oc =π·D_n · P_max =3,14·323,6·3,17=3225,24 Н,

где D_п=323,4 мм - расчетный диаметр прокладки.

Расчет усилий на маховике

Усилие затяга в стяжных винтах, Н

где φ=8°32'-угол трения (при f=0,15);

f=0,15-коэффициент трения стали по стали на конических поверхностях при отсутствии смазки.

Момент, необходимый для закрытия затвора, Н·мм

,

где d_cp =17,75мм - средний диаметр резьбы,

β=4°07'-угол подъема винтовой линии трапециидальной резьбы;

р=6°51΄-угол трения (при f₁=0,12).

Нормальные реакции от веса винта на боковых гранях резьбы из условия равновесия клина, H

N ,

где Q=8 Н-вес винта,

γ=30°-угол профиля трапецеидальный резьбы,

f₁=0.12-коэффициенты трения стали по стали при смазочной резьбе винта.

Момент трения в шарнирных гайках от веса винта, Н·мм

М_тр=N·f₁·d_cр=10,674·0,12·17,75=22,736 Н·мм .

Суммарный момент при закрытии, Н·мм

М=М_кр+М_тр=524,08+22,736=547 Н·мм .

Усилие при затяге на маховике, Н

Р_р = Н,

где D_м = 200 мм-диаметр маховика.

Список использованных источников

1. Алиев Р.А., Белоусов В.Д. и др. Трубопроводный транспорт нефти и газа.- М.: Недра, 1988.

2. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя.-М.:Машино-строение,1982.

3. Баязитов М.И., Чиркова А.Г., Конструирование и расчет элементов оборудования отрасли. - Уфа: УГНТУ, 1999.

4. Бекиров Г.М., Дедилов Е.В. Подготовка газа к транспорту /науч.-техн. сб. Сер. Природный газ в качестве моторного топлива. Подготовка, переработка и использование газа/ РАО «Газпром» 1988. №1-2.

5. Федосьев В.И. Сопротивление материалов.- М.:Наука, 1970.

6. РД-75.180.00-КТН-057-10 Нормы проектирования узлов запуска, пропуска и приема средств очистки и диагностики магистральных нефтепроводов. ОАО «АК «Транснефть», 2010.

Приложение А

Приложение Б

59