Головна |
14.9.Методику визначення основних співвідношень розмірів міцних швів розглянемо на прикладі однорядного шва внахлестку, навантаженого поперечною силою Fr (Рис. 14.10).
Мал. 14.10. До розрахунку з'єднань заклепками
Введемо позначення: d3 - діаметр заклепки; ?1 і ?2 - Товщина склепуваної деталей (листів); t - Відстань між заклепками в ряду (або крок заклепок); е - відстань від центру заклепки до краю деталі (листа); z - число заклепок в ряду.
При розрахунку на міцність сили тертя на стику деталей не враховують (Приймають, що навантаження передається тільки заклепками); вважають, що навантаження між заклепками розподіляється рівномірно, а діаметр заклепки дорівнює діаметру отвору (d3 = d0TB).
параметр d3 визначається з розрахунку на міцність.
причинами руйнування заклепувального з'єднання можуть бути наступні: зріз заклепок вплощині з'єднання деталей (див. рис. 14.10, б); смятие заклепок і листів (див. рис. 14.10, в); розрив листів в перерізі, ослабленому отворами (див. рис. 14.10, г); зріз кромки листа (В перерізі ab и cd) у отвори під заклепку (див. рис. 14.10, д).
Розрахунок заклепувального шва полягає у визначенні d3, t и е. Розрахунок ведеться по емпіричним співвідношенням, отриманим з умови одно-міцності заклепок і листів, що з'єднуються, з подальшою перевіркою листів на міцність і уточненням коефіцієнта міцності шва.
Яку деформацію відчувають заклепки і з'єднуються листи міцного однорядного шва внахлестку (Рис. 14.10, a)?
14.10.Розрахунок параметрів заклепки.
Діаметр заклепки визначають з умови міцності на зріз (?ср ? [?]ср) За формулою проектувального розрахунку
(14.2)
де Fr - поперечна сила, що діє на заклепки, Н; i - Число площин зрізу однієї заклепки; для заклепки, показаної на рис. 14.10 i= 1; Z - число заклепок (задається конструкцією шва); [Т]СРЗ - Допустиме напруження на зріз для заклепок, МПа (табл. 14.1).
Таблиця 14.1. Допустимі напруги для міцних сталевих клепаних швів при статичному навантаженні
елемент шва | Вид деформації, напруження | Спосіб виготовлення отвори | Допустимі напруги, МПа | |
ст2 | СтЗ | |||
Склепуються деталі Заклепки | Розтягування [?]р Зріз [?]ср Зріз [?]ср.3Смятие [?]См | - -Продавліваніе Свердління Продавлювання Свердління |
Отриманий за формулою (14.2) розмір йг округлюють до найближчого більшого стандартного значення (табл. 14.2). Потім заклепковий з'єднання перевіряють на зминання за формулою
(14.3)
(14.4)
де ?см і [?]см - Розрахункове і допустиме напруження на зминання для заклепувального з'єднання, МПа (див. Табл. 14.1): 8 - товщина найтоншої склепуваної деталі, мм.
Таблиця 14.2. Розміри (мм) заклепок з напівкруглою головкою (див. Рис.14.7, а)
D | Н | R | г, не більше | / | |
3,6 | 0,4 | 10-42 | |||
12,8 | 4,2 | 0,4 | 14-50 | ||
4,8 | 7,5 | 0,4 | 16-60 | ||
0,5 | 16-85 | ||||
0,5 | 22-100 | ||||
9,5 | 26-110 | ||||
И | 32-150 | ||||
38-180 | |||||
52-180 | |||||
23,5 | 1,5 | 55-180 |
У формулі (14.3) [?]см приймають для менш міцного з контактуючих матеріалів (заклепок або листів, що з'єднуються).
14.11.Висновок формули діаметра заклепки.
Умова міцності на зріз однієї заклепки для даної розрахункової схеми (див. Рис. 14.10):
тут А - площа небезпечногоперетину заклепки, мм2. Звідси
отримаємо (див. 14.2)
14.12.Розрахунок параметрів заклепувального шва і перевірка міцності деталей, що з'єднуються (аркушів).
1. Геометричні параметри заклепувального шва (див. Рис. 14.10) визначають за емпіричними формулами.
Крок заклепувального шва в залежності від числа рядів
(14.5)
для однорядного шва внахлестку t = 3d3 (Для дворядного (t= 4d3)); для однорядного шва з двома накладками t = 3,5d3 (Для дворядного (T = 6d3).
Відстань від центру заклепки до краю деталі (листа):
для отворів, отриманих свердлінням,
e1,65d3;
для продавлених отворів
е = 2d3. (14.6)
Товщина накладок (див. Рис. 14.6)
(14.7)
Товщина склепуваної деталей (листів) (див. Рис. 14.6)
(14.8)
Відстань між рядами заклепок (див. Рис. 14.5)
(14.9)
2. Міцність деталей, що з'єднуються (аркушів) перевіряють: на розтягнення в перетині / - / (см. Рис. 14.10, г) за формулою
(14.10)
де ?р і [?]р - Розрахункове і допустиме напруження на розтяг для деталей, що з'єднуються (листів) (див. Табл. 14.1).
Коефіцієнт міцності шва дорівнює відношенню міцності на розтягнення заклепувального шва до міцності на розтягнення цілого листа:
Ф завжди менше одиниці. Для однорядного шва внахлестку ? = 0,65; для дворядного з двома накладками ? = 0,84.
запобіжні муфти | Контрольна картка 12.2 | РІЗЬБОВІ З'ЄДНАННЯ | Конструкції різьбових деталей і вживані матеріали | Розрахунок нарізного сполучення на міцність при осьовому і поперечному статичному навантаженні | Деякі рекомендації щодо розрахунку на міцність, що включає групу болтів | Контрольна картка 13.2 | Загальні поняття, освіту клепаних швів, гідності, недоліки і область застосування | Класифікація клепаних швів, конструкції заклепок і їх матеріали | Контрольна картка 14.2 |