3.Условие прочности соединяемых деталей на растяжение:
где
p – шаг заклепочного соединения принимаем р=(3…6)d;
d – диаметр заклепки.
Таблица 1.5 – Выбор допускаемых напряжений
Вид напряжений |
Обработка отверстий |
Допускаемые напряжения, МПа | ||
Ст0 и Ст2 |
Ст3 | |||
Срез Срез |
Сверление |
140 |
140 | |
Продавливание |
100 |
100 | ||
Смятие Смятие |
Сверление |
280 |
320 | |
Продавливание |
240 |
280 |
Примечание. При переменных нагрузках допускаемые напряжения рекомендуют понижать в среднем на 10...20 %.
Задача 1. Проверить прочность изображенного на рис. 2.2.1 заклепочного соединения, если F= 87 кН. Допускаемые напряжения на растяжение листов = 140 МПа, на смятие280 МПа, на срез заклепок100 МПа. Толщина листов«, соединяемых встык деталей равна 10 мм, толщина накладок£„ каждой равна 6 мм. Диаметр заклепокd = 17 мм, ширина листов b =150 мм.
Рисунок 2.2.1 - Конструкция клепанного узла фермы
Решение.
1.1. Проверка прочности листа на растяжение в сечении, ослабленного отверстиями под заклепки:
МПа
МПа.
1.2. Проверка прочности заклепок на срез, учитывая, что в данном соединении заклепки двухсрезные.
где z — число заклепок на половине стыка, z = 2.
1.3. Проверка прочности листов на смятие (рис. 2.2.1);
Итак, проверка прочности листов на растяжение, заклепок на срез и листов на смятие проведена, прочность листов и заклепок обеспечена.
Задача 2. Две полосы соединены внахлестку пятью заклепками (рис. 2.2.2). Определить напряжения в сечении II - II, ослабленном отверстиями пол заклепки. Толщина каждого листа = 7 мм. Проверить прочность заклепок СтЗ, диаметр заклепокd = 14 мм, допускаемое напряжение на срез 140 МПа (табл. 1.5), нагрузка на соединениеF = 90 кН.
Рисунок 2.2.2 – Рациональное размещение заклепок
Решение.
2.1. Определить напряжения в сечении II - II листа. Полоса работает на растяжение.
2.2. Проверить прочность заклепок на срез:
здесь z — общее число заклепок:
МПа.
Задача 3. Узел фермы (рис. 2.2.3) состоит из фасонки (лист), раскоса и стойки, которые крепятся заклепками. Диаметр заклепок d= 17 мм. Усилия в раскосе N1= 110 кН, в стойке N2 = 80 кН. Толщина фасонки мм. Определить необходимое число заклепок, еслиМПа;МПа.
Рисунок 2.2.3 – Узел фермы
Решение.
3.1. Определяем число заклепок z для раскоса, заклепки двухсрезные:
следовательно
Из полученных значений z принимаем большее, округляя до целого числа z = 4.
3.2. Определяем число заклепок для стойки из условия среза:
3.3. Число заклепок из условия смятия листа
Задача для домашнего решения
Задача. Узел фермы (рис. 2.4.1) состоит из фасонки (лист), раскоса и стойки, которые крепятся заклепками. Диаметр заклепок d= 17 мм. Усилия в раскосе N1= 110 кН, в стойке N2 = 80 кН. Толщина фасонки мм. Определить необходимое число заклепок, еслиМПа;МПа. Входные данные в таблице 2.4.1.
Рисунок 2.4.1 – Узел фермы
Таблица 2.4.1 – Входные данные для задачи 2.4.1
№ варианта |
N1, кН |
N2, мм |
δ, мм |
d, мм |
[σ]см, МПа |
[τ], МПа |
1 |
90 |
80 |
5 |
15 |
300 |
140 |
2 |
95 |
85 |
6 |
16 |
300 |
140 |
3 |
100 |
90 |
7 |
17 |
300 |
140 |
4 |
110 |
95 |
8 |
18 |
300 |
140 |
5 |
115 |
100 |
9 |
19 |
300 |
140 |
6 |
90 |
80 |
10 |
15 |
300 |
140 |
7 |
95 |
85 |
7 |
16 |
300 |
140 |
8 |
100 |
90 |
8 |
17 |
300 |
140 |
9 |
110 |
95 |
9 |
18 |
300 |
140 |
10 |
115 |
100 |
10 |
19 |
300 |
140 |
11 |
90 |
80 |
7 |
15 |
300 |
140 |
12 |
95 |
85 |
8 |
16 |
300 |
140 |
13 |
100 |
90 |
9 |
17 |
300 |
140 |
14 |
110 |
95 |
10 |
18 |
300 |
140 |
15 |
115 |
100 |
7 |
19 |
300 |
140 |
16 |
100 |
80 |
7 |
18 |
300 |
140 |
17 |
110 |
85 |
8 |
19 |
300 |
140 |
18 |
115 |
90 |
9 |
15 |
300 |
140 |
19 |
90 |
95 |
10 |
16 |
300 |
140 |
20 |
95 |
100 |
7 |
17 |
300 |
140 |
21 |
100 |
80 |
8 |
18 |
300 |
140 |
22 |
110 |
85 |
9 |
19 |
300 |
140 |
23 |
115 |
90 |
10 |
18 |
300 |
140 |
24 |
90 |
95 |
7 |
19 |
300 |
140 |
25 |
95 |
100 |
8 |
15 |
300 |
140 |
26 |
100 |
80 |
9 |
16 |
300 |
140 |
27 |
110 |
85 |
10 |
17 |
300 |
140 |
28 |
115 |
90 |
7 |
18 |
300 |
140 |
29 |
100 |
95 |
7 |
19 |
300 |
140 |
30 |
90 |
100 |
8 |
18 |
300 |
140 |