3. Из уравнения прочности на смятие [см. Формулу (233)] стенок отверстий (прочность заклепок см. В табл. П55)

находим толщину соединяемых деталей (полос):

^ 2d₀[o_cu)- 5-13,3-240 ^ММ'

что противоречит рекомендации d«(l,8.. .2,2) s.

Придется увеличить d₀ и d. Принимая d₀=17 мм и d=16,5 мм (см. табл. П54), получаем

s^*QJ(zd₀ [а_см]) = 180-10»/(5.17-240) = 8,83 мм,

что можно считать удовлетворительным.

4. Принимая s = 9 мм, определяем толщину накладок и ширину соединения (см, рис 258):

«i«(0,6...0,7)s=(0,6...0,7)9 = 5,4...6,3 мм.

Принимаем толщину накладок sf=6 мм. Шаг заклепочного шва

p«(3...6)d=(3...6) 16,5 = 49,5...99 мм.

Принимая р=70 мм, получаем (см. рис. 258)

6=2р+2-0,5р = Зр=3.70=210 мм.

5. Прочность соединяемых даталей (полос и накладок проверьте по формуле (234) ори наименьшем £иетт0. Занятие 30. Сварные соединения Достоинства, недостатки, область применения

В современном машиностроении и строительстве широкое рас­пространение получили неразъемные соединения, осуществляемые посредством сварки-

Сварка — технологический процесс образования неразъемного соединения деталей и сборочных единиц путем их местного сплав­ления или деформирования в целях возникновения прочных связей между их атомами или молекулами.

М етод электрической сварки металлических деталей угольным или графитовым электродом был открыт в конце XIX в. русским изобретателем Н. И. Бенардосом (1882), Затем русский инженер Н. Г. Славянов (1888) предло­жил метод сварки металлическим электродом, являющимся одно­временно присадочным материа­лом.

Существует свыше 60 методов сварки, которые подразделяются на две основные группы: сварка плавлением (газовая, аргонодуго-вая, высокочастотная, дуговая и др.) и сварка пластическим де­формированием (холодная, газо­прессовая, контактная, стыковая, точечная и др.).

Газовая сварка — сварка плав­лением, при которой источником теплоты является высокотемпературное пламя горючих газов (аце­тилена, водорода) в струе кислорода. С помощью газовой сварки можно сваривать тонкую листовую сталь, чугун, цветные металлы и сплавы; пламя газовой горелки используют также для резки металлов.

Контактная сварка — сварка, при которой свариваемые детали разогреваются теплотой, выделяемой при прохождении электриче­ского тока через место контакта соединяемых деталей, доводятся до пластического состояния и механически сдавливаются.

Дуговая сварка — сварка, при которой между электродом, яв­ляющимся присадочным металлом, и свариваемыми деталями обра­зуется электрическая дуга, в зоне которой происходит формирова­ние шва вследствие плавления электрода. Схема дуговой сварки показана на рис 262, а: / — электрическая дуга; 2—электрод; 3 — электрододержатель; 4 — кабель; 5 —источник электроэнергии; 6 — свариваемые детали.

Электроды для дуговой сварки по ГОСТ 9466—75 имеют диаметр 1,6 . 12 (12,5) мм. ГОСТ 9467—75 регламентирует тип электродов: Э34, Э42, Э50, Э50А, ... и их условное обозначение. Число после буквы Э обозначает предел прочности шва в кгс/мм^а (10 МПа); буква А означает гарантируемое получение пластических свойств шва.

Кроме перечисленных видов сварки применяют и другие: электро­шлаковую при больших толщинах соединяемых деталей (до 2 м), кузнечную, термитную, атомно-водо родную, ультразвуковую и др.

Пластмассы сваривают в струе горячего воздуха или горячим металлическим лезвием, токами высокой частоты, ультразвуком.

Дуговую сварку можно выполнять вручную (при единичном или мелкосерийном производстве) и автоматически. Последний спо­соб разработан академиком Е. О. Патоном. При автоматической сварке непокрытая электродная проволока непрерывно подается в зону сварки и дуга горит под слоем шлака (флюсом), что обес­печивает высокое качество шва. Кроме того, этот метод сварки отличается высокой производительностью —в 10...20 раз произво­дительней ручной сварки.

Достоинства сварных соединений. 1. Экономия материала (свар­ные конструкции в среднем легче клепаных на 20.. .25%). 2. Плот­ность и непроницаемость соединений (клепаные резервуары, котлы и другие емкости, находящиеся под давлением, заменены свар­ными). 3. Возможность соединения деталей любых криволинейных профилей произвольной толщины. 4. Трудоемкость сварного соеди­нения значительно меньше заклепочного (исключены разметка и сверление или продавливание отверстий). 5. Стоимость мелкосерий­ных сварных конструкций примерно в два раза ниже стоимости стального литья или поковок. 6. Бесшумность технологического процесса сварки и возможность ее автоматизации.

Меньшая масса сварной конструкции по сравнению с анало­гичной клепаной (рис. 262, б, в) объясняется, во-первых, тем, что в сварной конструкции полностью используется материал соеди­няемых элементов, так как они не ослаблены заклепочными от­верстиями; во-вторых, при сварке не требуются накладки, проме­жуточные уголки и т. п., что не только упрощает, но и облегчает конструкцию; в-третьих, масса сварных швов меньше массы за­клепок.

Недостатки. 1. Сложность проверки качества шва, так как методы дефектоскопии еще недостаточно разработаны. 2. Возмож­ность нарушения физико-химических свойств соединяемых деталей в зоне сварки. 3. Высокая концентрация напряжений в зоне сварных швов, обусловленная как геометрией свариваемых деталей и самих швов, так и возможными дефектами сварки. Концентрация напря­жений снижает прочность соединения, особенно при ударных и вибрационных нагрузках (в стыковых швах концентрация напря­жений незначительна).