Крышка сосуда (рис 4) привернута n шпильками. Определить их диаметр

Данный вид резьбового соединения относится к виду затянутых болтовых соединений под действием раскрывающих стык нагрузок.
При затяжке болтов соединяемые детали находятся под действием сжимающей силы – силы затяжки , а болт растянут этой же силой .
После приложения внешней нагрузки болт дополнительно растянется на некоторую величину , а деформация сжатия деталей уменьшится на ту же величину.
При нормальной работе соединения должно выполняться условие нераскрытия стыка, т.е . сила, сжимающая детали в стыке , должна быть больше нуля.
Обозначим - коэффициент внешней нагрузки, доля внешней нагрузки, которая дополнительно растягивает болт, будет равна , а остальная часть нагрузки, равная , идет на разгрузку стыка.
Так как по условию нераскрытия стыка то
или
,
где коэффициент затяжки ( при статической внешней нагрузке, при динамической внешней нагрузке);
при жестких фланцах.
Внешняя сила Q, действующая на болтовое соединение, представляет собой силу внутреннего давления сжатого газа на крышку сосуда:
31400 H.
Примем
Н,
С учетом того, что шпильки крышки находятся в сложном напряженном состоянии, найдем силу, действующую на одну шпильку
Н.
Условие прочности в этом случае будет иметь следующий вид
Допускаемые напряжения для материала при растяжении .
Для стали 30 .
Из условия прочности определяем диаметр болта по формуле
Из каталога выбираем стандартную метрическую резьбу таким образом, чтобы внутренний диаметр стандартной резьбы был больше расчетного значения внутреннего диаметра резьбы