Шаг t между болтами выбирают в зависимости от давления р:
t , мм ... ≤150 ≤120 ≤100 ≤80
p, МПа.. 0,5-1,5 2,5 5 10
Сила, открывающая крышку и растягивающая болты,
где D - внутренний диаметр сосуда, мм; р - давление газа, пара или жидкости в сосуде, МПа.
Сила, передаваемая одному болту,
где i - число болтов.
Расчетная нагрузка на болт
Р = Q1 + βQ2,
где β - коэффициент, зависящий от упругих свойств, входящих в соединение частей; Q1 - сила затяжки одного болта, Н.
Практически можно считать Q1 = Q2, тогда
Р = Q2( 1+ β).
Ориентировочно коэффициент β для прокладки из резины принимают равным 0,75; из картона или асбеста - 0,55; из мягкой меди - 0,35.
Рис. 10
Если упругие свойства скрепленных деталей неизвестны и не требуется высокой точности расчета, то для надежности принимают P=2Q2, и болты рассчитывают по уравнению
где d1 - внутренний диаметр резьбы болта, мм; [σp]- допускаемое напряжение при растяжении, МПа.
Примечание. Болты с диаметром d ≤ 12 мм, затягиваемые вручную, при рабочем усилии на ключе Рр =300+400 Н могут разорваться. Поэтому в ответственных соединениях органы технического надзора не разрешают устанавливать болты диаметром меньше 16 мм.
Пример. Крышка цилиндра высокого давления привернута 12 шпильками. Определить их диаметр, если максимальное давление пара в цилиндре р =1,2 МПа, а внутренний диаметр цилиндра D=200 мм.
Решение.
Сила, открывающая крышку,
Принимают для надежности расчетную нагрузку Р = 2Q, тогда
2Q ≤ F[σp]i,
где F - площадь сечения шпильки по внутреннему диаметру резьбы, мм2; i - число шпилек.
Определяют [σp]:
если берут шпильку М16, то ее сечение F = 141 мм2, следовательно,
что вполне допустимо.