Испытание болтового соединения на сдвиг

Цель работы: определение теоретической и экспериментальной зависи­мости сдвигающей силы от момента завинчивания болта в напряженном бол­товом соединении (рис. 1).

Оборудование: машина для испытания на растяже­ние - сжатие типа ДМ-ЗОМ (рис. 2); динамометрический ключ со сменной го­ловкой (рис. 3); приспособление для испытания болтового соединения на сдвиг (см. рис. 1); тарировочные характеристики динамометрического ключа и динамометрического кольца пресса.

ПОРЯДОК ВЫПОЛЕНИЯ РАБОТЫ

Определение расчетной зависимости

1. Определяют допустимую силу затяжки по формуле (1). Параметры метрической резьбы приведены в табл.1 приложения. Материал болта – сталь Ст 3, предел текучести σ_Т = 220 МПа, коэффициент безопасности s принима­ется в пределах 1,5...2 (рекомендуется 1,7).

2. Рассчитывают допустимый момент завинчивания [Т_к] по формуле (3). Диаметры опорной поверхности гайки приведены в табл.1 приложения,

ко­эффициенты трения в резьбе и на торце гайки - в табл.2 приложения.

В табл.3 приложения приведены тангенсы углов.

3. Определяется сила сдвига по формуле (4), коэффициент трения в сты­ке принимается по табл.2 приложения.

4. Строится график расчетной зависимости силы сдвига от момента за­винчивания.

Контрольные вопросы

1. Какова цель лабораторной работы?

1. Как в испытуемом соединении установлен болт и как нагружено соединение?

2. Какие напряжения возникают в стержне болта? Запишите условиепрочности болта.

2. Как определяется расчетная сила сдвига?

3. Определите допустимый момент завинчивания?

3. Какое оборудование и принадлежности используют для проведения работы?

4. Как затянуть болт до нужного значения момента завинчивания?

5. Как определить экспериментальную величину силы сдвига?

6. Как влияет шероховатость поверхности на силу сдвига?

10. Какова зависимость силы на ключе и момента завинчивания?

11. Как определить допускаемое напряжение для болта?

12. 0пределите момент трения в резьбе.

13. Какие факторы влияют на величину момента завинчивания?

14. Почему даже в идеальном случае экспериментальная зависимость си­лы сдвига от момента завинчивания отличалась бы от расчетной?

15. Какие конструктивные и технологические решения можете предло­жить, чтобы при одной и той же силе затяжки увеличить силу сдвига?

Составление отчета

Отчет должен содержать:

1. Расчет допустимой силы затяжки.

2. расчет допустимого момента завинчивания.

3. Расчет силы сдвига, коэффициента трения.

4. График расчетной зависимости силы сдвига от момента за­винчивания.

.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Рис. 1. Исследуемое болтовое соединение

Болт 2 поставлен с зазором в отверстия пластин 4 и колодки 3 и затянут гайкой 1 до момента завинчивания равного Т_к. Внешняя нагрузка F уравно­вешивается силами трения в стыках, которые создаются силой затяжки болта F_зат. Если внешняя сила превысит силы трения, произойдет сдвиг пластин.