В
соответствии с обычными условиями
работы заклепочных соединений основными
нагрузками для них являются продольные
силы, стремящиеся сдвинуть соединяемые
детали друг относительно друга. При
нагружении заклепочного соединения
продольными силами нагрузка передается
силами трения. Затем в работе начинают
принимать участие тело заклепки,
подвергаясь изгибу, смятию и сдвигу
(срезу).
Расчет заклепок
в соединении, находящимся под действием
продольной нагрузки, сводится по форме,
в первую очередь, к расчету их на срез.При
центральном действии нагрузки
предполагается равномерное распределение
сил между заклепками. В односрезном
заклепочном соединении допускается'
нагрузка, отнесенная к одной заклепке.
1. Условие прочности
заклепочных соединений на срез:
где
F=πd2/4
– площадь поперечного сечения заклепки
диаметром d, [τ]≈(0.6÷0.8)[σ] - допускаемое
касательное напряжение. При двухсрезном
или многосрезном заклепочном соединении
вместо n следует подставлять общее
число срезов заклепок, расположенных
по одну сторону стыка.
2. Условие прочности
заклепочных соединений на смятие:
где
[σсм]≈(0.5÷0.6)[σ]
– допускаемое напряжение на смятие. В
случае склепывания внахлестку двух
листов различной толщины надо принимать
t=tmin.
3. Условие прочности
заклепочных соединений на разрыв:
где F1 - площадь
сечения листа по ряду заклепок в
направлении, перпендикулярном линии
действия силы P; n1 - число заклепок в
этом сечении; b - ширина листа
При расчете заклепок
на срез допускаемое усилие в соединении
где
[τср]
- допускаемое напряжение заклепок на
срез; k - число плоскостей среза в
соединении; d - диаметр заклепки.
При расчете
соединения на смятие допускаемое усилие
в соединении
P≤
[σсм]nds,
где
[σсм]
- допускаемое напряжение заклепок на
смятие; n - количество заклепок (в
односрезных заклепках n = k); s - наименьшая
толщина соединяемых частей.
При расчете заклепок
на разрыв допускаемое усилие в соединении
где
[σр]
- допускаемое напряжение на отрыв
головок.
Швы этих соединений
работают на растяжение или сжатие в
зависимости от направления действующей
нагрузки. Основным критерием
работоспособности стыковых швов
является их прочность. Соединение
разрушается в зоне термического влияния
и рассчитывается по размерам сечения
детали по напряжениям, возникающим в
материале детали.
Условие прочности:
где
Напряжения
перпендикулярно шву:
Напряжение
вдоль шва:
lш
— расчетная длина косого шва
7. Расчёт заклёпочных соединений.
10. Расчет стыковых сварных соединений, полученных электродуговой сваркой.
— расчетное и допускаемое напряжения
на растяжение для шва; F — нагрузка,
действующая на шов; δ — толщина детали
(толщину шва принимают равной толщине
детали); lш
— длина шва.
Сварное соединение
– неразъёмное. Оно образуется путём
сваривания материалов деталей в зоне
стыка и не требует никаких вспомогательных
элементов.
Сварные соединения
могут быть стыковыми, угловыми,
нахлесточными, тавровыми и торцевыми.
Стыковое– соединение
двух деталей их торцами, расположенными
в одной плоскости или на одной поверхности.
Угловое — сварное
соединение двух элементов, расположенных
под углом относительно друг друга и
сваренных в месте примыкания их краев.
Нахлесточное — сварное соединение
предусматривает наложение одного
элемента на другой в одной плоскости
с частичным перекрытием друг друга.
Тавровое–
соединение, в котором к плоскости одного
элемента приложен торец другого
соединения под определенным углом.
Элементами
геометрической формы подготовки кромок
под сварку (рис. 3, а) являются: угол
разделки кромок α; зазор между стыкуемыми
кромками а; притупление кромок S; длина
скоса листа L при наличии разности
толщин металла; смещение кромок
относительно друг друга δ.
Угол разделки
кромок выполняется при толщине металла
более 3 мм, поскольку ее отсутствие
(разделки кромок) может привести к
непровару по сечению сварного соединения,
а также к перегреву и пережогу металла.
Зазор, правильно
установленный перед сваркой, позволяет
обеспечить полный провар по сечению
соединения при наложении первого
(корневого) слоя шва, если подобран
соответствующий режим сварки.
Длиной скоса листа
регулируется плавный переход от толстой
свариваемой детали к более тонкой,
устраняются концентраторы напряжений
в сварных конструкциях.
Притупление кромок
выполняется для обеспечения устойчивого
ведения процесса сварки при выполнении
корневого слоя шва.
9. Конструкция сварных соединений.
А
— стыковые; Б — угловые; В — нахлесточные;
Г — тавровые.
