6.4. Сварные соединения пластмасс

Этот вид соединения применяют для элементов из термопластов. Применительно к термопластам сварка — это плотное неразъёмное соединение, образующееся при повышенных температурах за счёт взаимной диффузии макромолекул, происходящей при нагреве, раз­мягчении и плотном контакте соединяемых элементов. Оптимальная температура нагрева при сварке лежит в диапазоне, нижним преде­лом которого является - температура текучести термопласта, а верх­ним пределом — температура его деструкции (разрушения).

Различают два способа получения сварных соединений термо­пластов: сварка в струе горячего воздуха и контактный способ.

Сварка в струе горячего воздуха подобна газовой сварке метал­лов. Материал соединяемых деталей и присадочный пруток размяг­чают в струе горячего воздуха, нагретого до 250—270° С, материал присадочного прутка легко заполняет зазор между деталями, а по­сле остывания образуется плотный герметичный шов.

В качестве источника теплого воздуха используют сварочный пистолет, к которому подводится сжатый воздух, подогреваемый вмонтированным в пистолет электронагревателем. Сварка таким методом является эффективным и высокопроизводительным спо­собом соединения термопластов. Сварной шов в сечении может иметь различный профиль (рис. 6.4).

Рис. 6.4. Виды швов при сварке термо­пластов в струе горячего воздуха: а — валиковый; б — V-образный; в и г — вна« хлестку; д — Х-образный; е — в угол	Рис. 6.5. Контактный способ сварки термопластов: а — на ус; б — впритык

Контактный способ применяется для соединения органического стекла, винипласта, полиэтилена, полистирола. Для устройства сварного шва по одному из вариантов контактного способа места соприкосновения двух соединяемых деталей срезают на ус с укло­ном 1:3 — 1:5, совмещают по площади контакта и в таком положе­нии закрепляют. Затем шов сжимают и нагревают (рис. 6.5, а) [для органического стекла давление составляет 1 МПа (10 кгс/см²), а температура нагрева 140—145° С]. Возможна контактная сварка впритык (рис. 6.5, б). В этом случае давление прикладывается в плоскости листа и его интенсивность составляет 3—5 МПа (30— 50 кгс/см²), а температура нагрева 180—190° С. Продолжительность запрессовки составляет 10—15 мин.

Следует, однако, иметь в виду, что прочность сварного шва, как правило, меньше прочности основного материала. Так, для вини­пласта это снижение составляет 15—35% при сжатии, растяжении и изгибе, а при испытании на удельную ударную вязкость прочность уменьшается на 90%. Поэтому в случаях, когда эта характеристика является существенной, вместо сварки лучше применить склеива­ние.

Лекция №7.

РАСЧЁТ ЭЛЕМЕНТОВ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ СОСТАВНОГО СЕЧЕНИЯ НА ПОДАТЛИВЫХ СВЯЗЯХ.

7.1. Основы учёта податливости связей.

Многие деревянные конструкции (балки, арки и ра­мы) делают составными. Отдельные брусья и доски сое­диняют с помощью связей, которые могут быть жестки­ми (клеевые, обеспечивающие монолитность сечения) и податливыми.

Податливостью называется способность связей при деформации конструкций давать возможность соединяе­мым брусьям или доскам сдвинуться один относительно другого.

Податливость связей ухудшает работу составного элемента по сравнению с таким же элементом цельного сечения. У составного элемента на податливых связях уменьшается несущая способность, увеличивается деформативность, изменяется характер распределения сдвигающих усилий по его длине, поэтому при расчёте и проектировании составных элементов необходимо учи­тывать податливость связей.

Вопросы учёта податливости связей при расчёте со­ставных стержней были впервые разработаны в СССР В этой задаче принято положение об упругой работе ма­териала элементов и связей. Решение задачи может быть приближенным или точным.

В Строительных нормах и правилах проектирования деревянных конструкций приведены расчётные форму­лы, дающие приближённые решения, получаемые из точ­ных решений рядом упрощений. Эти формулы более удобны и дают результаты, близкие к результатам, по­лучаемым по точным решениям. Ниже приведён приня­тый метод расчёта составных элементов деревянных кон­струкций на податливых связях.