Lösung:
'''1)''' Für die Verschraubung des Deckels eines Druckbehälters sind Festigkeitsklasse und Anzahl der im Entwurf festgelegten Sechskantschrauben M20 ''überschlägig'' zu ermitteln. Es wird ein [[Wellendichtring]] (d<sub> a</sub> = 650 mm, d<sub> i</sub> = 610 mm) eingelegt. Der Behälter hat einen Innendurchmesser von d<sub> i</sub> = 600 mm und steht unter dem konstanten inneren Gasdruck p<sub> e</sub> = 8 bar.
 
''geg. :''
 
d<sub>a</sub> = 650 mm
 
d<sub>i</sub> = 610 mm
 
D = 700 mm
 
p<sub>e</sub> = 8 bar = 80 N/cm<sup>2</sup>
 
Sechskantschrauben M 20
 
d<sub>h</sub>=22 mm
(aus RM TB 8-8)
 
''ges. :''
 
Anzahl und Festigkeitsklasse der Schrauben
 
 
 
auf den Deckel wirkende Druckkraft F = ?
der größte zulässige Schraubenabstand l<sub>a</sub> = ?
 
 
 
'''Lösungsweg:'''
 
Berechnung des größten zulässigen Schraubenabstand l<sub>a</sub>:
 
l<sub>a</sub> / d<sub>h</sub> &le; 5
 
l<sub>a</sub> &asymp; 5 &times; d<sub>h</sub>
 
l<sub>a</sub> &asymp; 5 &times; 22 mm &asymp; 110 mm
 
Berechnung der Schraubenanzahl n:
 
n &asymp; D &times; &pi; / l<sub>a</sub>
 
n &asymp; 700 mm &times; &pi; / 110 mm &asymp; <u>20</u>
 
Berechnung des mittleren Dichtungsdurchmesser d<sub>m</sub>:
 
d<sub>m</sub> = [(d<sub>a</sub> - d<sub>i</sub>) / 2] + d<sub>i</sub>
 
d<sub>m</sub> = [(650 mm - 610 mm) / 2] + 610 mm = 630 mm
 
Berchnung der Druckkraft:
 
F = p<sub>e</sub> &times; d<sub>m</sub><sup>2</sup> &times; &pi; / 4
 
F = 80 N/cm<sup>2</sup> &times; (63 cm)<sup>2</sup> &times; &pi; / 4
 
F = 249379 N &asymp; 249,4 KN
 
Berechnung der Betriebskraft pro Schraube F<sub>B</sub>:
 
F<sub>B</sub> = F / n = 249,4 / 20 = 12,46 KN
 
e)
 
Hinweis: Bei Dehnschrauben, bei exzentrisch angreifender Betriebskraft F<sub>B</sub> sind die Durchmesser der nächsthöheren Laststufe zu wählen. In der Tabelle 8-13 in Zeile " stat. axial " müsste bei zentrischem Kraftangriff in der Spalte " bis 16 kN " abgelesen werden, bei exzentrischem Kraftangriff ist aber die nächsthöhere Laststufe zu wählen, es gilt die Spalte " bis 25 kN ".
 
Nach der Tabelle 8-13, in der Spalte " bis 25 kN ", sind für Nenndurchmesser 20 ( M 20 ) Festigkeitsklassen 4.8 und 5.6 empfohlen. Es werden Schrauben der gängigen Festigkeitsklasse 5.6 genommen.
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