41. Расчет заклепок и болтов на срез и смятие.

Изложенная ниже методика расчета заклепок называется расчетом по усилию, действующему в соединении.

Основное расчетное условие при проверке заклепок на срез заключается в том, что расчетное усилие, действующее в соединении, не должно превышать суммарного сопротивления всех заклепок сразу

г де N — расчетное усилие, действующее в соединении, в кг; m — коэффициент условий работы конструкции; m_с — коэффициент условий работы заклепочного соединения, n — число заклепок в соединении; n_ср — число рабочих срезов одной заклепки; R^закал_ср — рабочее сопротивление срезу заклепки в кг/см²; Πd²/4 — площадь сечения поставленной заклепки в см²; [N]^закал_ср — предельное расчетное усилие, которое можно допустить на одну заклепку по срезу.

Тогда количество заклепок n, необходимых для восприятия расчетного усилия, будет равняться (См 2 формула)

Число n округляется до ближайшего большего целого числа. При расчете заклепок на смятие основное расчетное условие будет иметь следующий вид:

  Здесь в качестве расчетной площади условно принимается произведение диаметра заклепки d на наименьшую суммарную толщину листов, сминаемых с одной стороны заклепочного стержня ∑δ, т. е. F_см = d∑δ; Необходимое количество заклепок из условия проверки на смятие листов будет равно

В озможен также расчет заклепок не по фактическому усилию, действующему в соединении, а по максимально возможному, которое может быть воспринято сечением присоединяемого элемента. Практические расчеты соединительных деталей на срез носят условный характер и основываются на трех допущениях: в поперечном сечении возможного среза детали возникает только один внутренний силовой фактор - поперечная сила Q; касательные напряжения, возникающие в поперечном сечении, распределены по сечению равномерно; если соединение осуществлено несколькими одинаковыми деталями (болтами, заклепками и др.), то считается, что все они нагружены одинаково. Исходя из этих допущений условие прочности при расчете на срез запишется в таком виде:, где - расчетное напряжение среза в поперечном сечении детали;

Q - поперечная сила, возникающая в этом сечении; - площадь поперечного сечения срезаемой детали (площадь среза); i - число соединительных деталей; - допускаемое напряжение при расчетах на срез, зависящее от материала соединительной детали и условий работы конструкции. Расчеты на смятие, так же как и расчеты на срез, носят условный характер. Считают, что силы давления распределены по поверхности смятия равномерно и перпендикулярны им. Отсюда условие прочности на смятие имеет такой вид: , где F/i - нагрузка на один соединительный элемент (i - число элементов); - площадь смятия; - допускаемое напряжение смятия.

42. Дайте определение выносливости, усталости и предела выносливости.

Усталость материала — процесс постепенного накопления повреждений под действием переменных (часто циклических) напряжений, приводящий к изменению его свойств, образованию трещин, их развитию и разрушению материала за указанное время. Обратное свойство материала называется выносливостью (свойство материала воспринимать переменные (циклические) нагрузки без разрушения указанное время). Кроме того, это понятие близко связано с прочностью, существует понятие усталостной прочности. Преде́л выно́сливости (также преде́л уста́лости) — в науках о прочности: одна из прочностных характеристик материала, характеризующих его выносливость, то есть способность воспринимать нагрузки, вызывающие циклические напряжения в материале. Предел выносливости определяется, как наибольшее (предельное) максимальное напряжение цикла, при котором не происходит усталостного разрушения образца после произвольно большого числа циклических нагружений.

Предел выносливости обозначают как , где коэффициент R принимается равным коэффициенту асимметрии цикла. Таким образом, предел выносливости материала в случае симметричных циклов нагружения обозначают как , а в случае пульсационных как . Предел выносливости материала определяют с помощью испытаний серий одинаковых образцов (не менее 10 шт.): на изгиб, кручение, растяжение-сжатие или в условиях комбинированного нагружения (последние два режима для имитации работы материала при асимметричных циклах нагружения или в условиях сложного нагружения).