51. Расчет на прочность клепаных соединений.
Рассмотрим основы практических расчетов на срез заклепочных соединений. На рис. 5.5 показано соединение двух листов заклепками (соединение внахлестку). Соединение разрушается в результате перерезывания заклепок по линии соприкосновения листов. Если разрушение каждой заклепки происходит по одной плоскости среза, то заклепочное соединение называется односрезным, если по двум плоскостям, то соединение называется двухсрезным и т.д.
Учитывая большие трудности, связанные с определением действительного напряженного состояния материала заклепки в зоне разрушения, для упрощения задачи принимаем, что по плоскостям среза действуют только касательные напряжения, которые распределяются по поверхности среза равномерно. Второе допущение устанавливает, что при действии статической нагрузки можно принимать поперечную силу в каждой заклепке равной
где
P
- сила, действующая на соединение; n
- число заклепок.
Приняв указанные допущения, получим условие прочности заклепок на срез:
где
F=πd2/4
- площадь поперечного сечения заклепки
диаметром d,
[τ]≈(0.6ч0.8)[σ]
- допускаемое касательное напряжение.
При двухсрезном или многосрезном
заклепочном соединении вместо n
в формулу (5.12) следует подставлять общее
число срезов заклепок, расположенных
по одну сторону стыка.
Кром
52. Разрушение заклепочных соединений.
Разрушение заклепочных швов может произойти по следующим причинам:
1) ввиду недостаточной прочности может произойти срез тела заклейки. В этом случае заклепка разрушается и шов разъединяется; 2) ввиду разрыва кромки листа от заклепочного отверстия до края. В этом случае нарушается целость шва и его водонепроницаемость; 3) ввиду смятия или самих заклепок или краев отверстий заклепками, вследствие чего склепываемые детали сместятся одна по отношению к другой. В этом случае нарушается целость шва и его водонепроницаемость.
Заклепочное соединение должно быть рассчитано и сконструировано так, чтобы противостоять всем перечисленным видам разрывов с одинаковым запасом прочности. Поэтому количество заклепок в каждом соединении определяется расчетом, причем все заклепки в соединении должны работать равномерно.
е расчета на срез заклепочные соединения рассчитывают также на смятие. Проверяют напряжения смятия по площади соприкосновения соединяемых листов и заклепок. С целью приближенного расчета истинная эпюра распределения сжимающих напряжений смятия заменяется приближенной равномерной эпюрой (рис. 5.6). Площадь смятия одной заклепки принимают равной Fсм=dt, где t - толщина соединяемых листов.
Рис.
5.6.
Условие
прочности на смятие имеет следующие
вид:
где [σсм]≈(0.5ч0.6)[σ]
- допускаемое напряжение на смятие.
В случае склепывания внахлестку двух листов различной толщины надо принимать t=tmin.
Кроме расчета на срез и смятие составляют также условие прочности листа 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.