§ 4. Проектировочный расчет прочных заклепочных швов при заданной нагрузке и заданном типе шва

14.12. С учетом материала, изложенного в § 3, при известных парамет­рах F_r и φ (φ характеризует тип шва) расчет прочных заклепочных швов вы­полняют в следующей последовательности.

1. По заданному типу шва выбирают коэффициент прочности шва ([φ] = 0,67 ^ 0,84, см. шаг 14.11).

2. Определяют необходимую площадь сечения A скрепляемых деталей (листов) из условия прочности на растяжение с учетом ее ослабления от­верстиями под заклепки по формуле

(14.11)

где F_r — нагрузка, действующая на заклепочное соединение; [φ] — прини­маемый коэффициент прочности шва; [σ]_р — допускаемое напряжение на растяжение материала деталей (см. табл. 14.1).

3. По формулам (14.5)—(14.9) определяют диаметр заклепки (d₃ ≈ 25) и параметры шва t, e, а.

4. Число заклепок в шве определяют из условий прочности на срез

и на смятие

Принимают большее из двух полученных значений z-Для исключения возможности поворота соединяемых деталей число за­клепок принимают z ≥ 2.

5. Разрабатывают конструкцию заклепочного шва (при этом уточняют параметры шва t, e, a, s).

6. Спроектированный заклепочный шов проверяют по формуле (14.10) на разрыв деталей (листов).

7. По формуле (14.13) определяют действительное значение-ср и сравни­вают его с предварительно принятым [φ]. Если φ < [φ], параметры шва уточняют.

14.13. Ответить на вопросы контрольной карточки 14.2.

Контрольная карточка 14.2

Вопрос	Ответы	Код
На какой вид деформации рассчитывают за­клепку?	На срез, растяжение и сжатие На срез и смятие На срез и растяжение	1 2 3
По какой формуле определяют шаг одноряд­ного шва внахлестку, если известно значение диаметра заклепки (4,)?	1,65d3 2,0d3 0,5d3 3d3 6d3	4 5 6 7 8
По каким формулам рассчитывают проч­ность склепываемых листов в заклепочном шве?		9 10 11 12
От каких параметров зависит коэффициент прочности шва ср?	Толщины листов δ Диаметра заклепки d3 Шага t Расстояния между заклепками а Действующей нагрузки F	13 14 15 16 17
По какой формуле следует рассчитывать чис- ло заклепок в шве?		18 19

Ответы на вопросы

14.1. Неразъемными называют соединения, разобрать которые можно только при разрушении или самих соединенных деталей, или деталей, с помощью которых они были соединены.

14.2. Длина заклепки l= ∑δ +l, = ∑δ + l,5d₃ = 46 + 1,5 · 20 = 76; диаметр отверстия d_ma = d, + 0,1d₃ = 20 + 0,1 • 20 = 22 мм.

14.3. Достоинства заклепочных соединений — см. шаг 14.3. Основные недостатки: необходимость разметки и сверления отверстий под заклепки, нагрев заклепок делает процесс клепки трудоемким, а с учетом примене­ния дорогостоящего оборудования (станки, прессы, клепальные маши­ны) — дорогостоящим. Ослабление деталей отверстиями под заклепки тре­бует увеличения площади сечения основного материала; применение на­кладок для получения соединений, большая масса заклепок приводят к повышенному расходу материала для заклепочного соединения.

14.4. В настоящее время область применения заклепочных соединений по мере совершенствования методов сварки и склеивания все более сокра­щается. Их применяют в конструкциях, воспринимающих большие вибра­ционные и ударные нагрузки, при изготовлении конструкций из трудно-свариваемых материалов (например, дюралюминий), а также в конструк­циях с повышенными требованиями к надежности соединения.

14.7. Материалы заклепок должны иметь высокую пластичность, одно­родность с основным материалом (для предотвращения появления электро­коррозии) и одинаковый с ним температурный коэффициент линейного расширения (во избежание дополнительных температурных напряжений).

14.9. Для прочного однорядного шва внахлестку (см. рис. 14.10, а) за­клепки испытывают деформации среза и смятия; листы — растяжения, среза и смятия.