3.1.2. Краткие сведения по теории и методические рекомендации по решению задач

Соединение, осуществляемое заклепками, относится к неразъемным соединениям, т. к. для того, чтобы разъединить детали, необходимо разру­шить заклепки.

Заклепки применяют в соединениях, для которых методы сварки и склеивания малоэффективны или непригодны: в соединениях деталей из разнородных материалов, цветных металлов и сплавов, где нагрев недопус­тим из-за коробления; в особо ответственных случаях; в соединениях, рабо­тающих при вибрационных нагрузках (авиация) и др.

Заклепка представляет собой стержень круглого поперечного сечения с головками по концам, одна из которых, называемая закладкой, изготовля­ется вместе со стержнем, а другая, называемая замыкающей, выполняется в процессе клепки.

Опыт эксплуатации конструкций показал, что нарушения соединений вызываются обрывом головки с разрушениями стержней, смятием стенок отверстий и стержней, а также разрушением соединяемых листов, ослабленных отверстиями. Следовательно, основными критериями работоспо­собности являются прочность заклепок и листов соединений.

При расчете прочных швов предполагается, что нагрузка F распределя­ется между заклепками шва равномерно, а сила трения, возникающая меж­ду соединенными деталями, в расчете не учитывается.

В нахлесточном соединении (рисунок 43.3,а) внешние нагрузки F образуют пару сил, момент которой мал в связи с малым плечом.

Расчетные формулы на прочность следующие:

1. Условие прочности заклепок на срез (рисунок 43.3, б):

где

,

i — число плоскости среза (на рисунке 43.3, а i = 1, на рисунке 43.3, б i = 2);

z — число заклепок шва;

табл.6.3.1.

Условие прочности соединяемых деталей на смятие :

где

— меньшая из толщины соединяе­мых деталей;

z — число заклепок в ряду.

Рисунок 43.3

Условие прочности соединяемых деталей на растяжение:

где

p – шаг заклепочного соединения принимаем р=(3…6)d;

d – диаметр заклепки.

Таблица 6.3.1 – Выбор допускаемых напряжений

Вид напряжений		Обработка отверстий	Допускаемые напряжения, МПа
			Ст0 и Ст2	Ст3
Срез Срез		Сверление	140	140
		Продавливание	100	100
Смятие Смятие		Сверление	280	320
		Продавливание	240	280

3.1.3. Пример решения задачи

Узел фермы (рисунок 44.3) состоит из фасонки (лист), раскоса и стойки, которые крепятся заклепками. Диаметр заклепок d= 17 мм. Уси­лия в раскосе N₁= 110 кН, в стойке N₂ = 80 кН. Толщина фасонки мм. Определить необходимое число заклепок, еслиМПа;МПа.

Рисунок 44.3– Узел фермы

Решение.

1. Определяем число заклепок z для раскоса, заклепки двухсрезные:

следовательно

Из полученных значений z принимаем большее, округляя до целого числа z = 4.

2. Определяем число заклепок для стойки из условия среза:

3. Число заклепок из условия смятия листа