.

Розрахунок заклепувальних з’єднань. Приклади розрахунку (реферат)

Язык: украинский
Формат: реферат
Тип документа: Word Doc
0 2313
Скачать документ

Розрахунок заклепувальних з’єднань. Приклади розрахунку

 

Розрахунок заклепувальних з’єднань

Нероз’ємні з’єднання деталей машин і будівельних конструкцій мають два основні різновиди: заклепувальні й зварені. Нероз’ємними ці з’єднання називають тому, що для їхнього розбирання необхідно зруйнувати сполучні елементи — заклепки, зварені шви. Зварені з’єднання мають цілий ряд істотних достоїнств у порівнянні із заклепувальними й майже повністю замінили їх у багатьох галузях промисловості. Питання розрахунку й конструювання заклепувальних і зварених з’єднань докладно вивчаються в курсах деталей машин і сталевих конструкцій. Тут обмежимося розглядом основних питань розрахунку заклепувальних з’єднань для випадків, коли з’єднувані елементи працюють на розтягання або стиск.

На мал.6.11,а представлене з’єднання двох смуг внакладку, а на мал.6.11,б — впритул з однією накладкою. У тому і іншому випадку при руйнуванні заклепок зріз кожної з них відбувається по одному поперечному перерізі (відзначено хвилястою лінією), тому ці з’єднання називають однозрізніми.

а
б

Рис.6.11. Однозрізні з’єднання

На мал.6.12,а показане з’єднання смуг одна од одної із двома накладками, а на мал.6.12,б — прикріплення до фасонного аркуша вузла ферми стрижня, що складається із двох рівнобоких прокатних куточків. У тому і іншому випадку зріз кожної заклепки при руйнуванні відбувається по двом поперечним перерізам, і з’єднання називають двозрізними.

а
б

Рис.6.12. Двозрізні з’єднання

Розрахунок заклепувальних з’єднань ведеться на зріз і зминання на основі допущень, зазначених у попередньому параграфі. Між елементами, що склепуються, розвиваються значні сили тертя, і робота заклепок на зріз починається лише після того, як зовнішні сили стануть більше сил тертя й почнеться зрушення склеплених смуг. При розрахунках цю обставину не враховують.

Елементи, що склепуються, (смуги, куточки й т.п.) розраховують на розтягання (стиск) з урахуванням ослаблення їхніх поперечних перерізів отворами для заклепок.

Відстань е від центра першої заклепки до краю смуги (мал.6.11,а) приймають звичайно рівною подвоєному діаметру заклепки. При такій відстані міцність краю смуги на зріз (виколювання) забезпечена і спеціальний розрахунок не потрібний.

Отвори в елементах, що склепуються, мають діаметр, на 0,5-1 мм більше, ніж діаметр непоставленої заклепки. У розрахункові формули входить діаметр d отвору, тому що у виконаному з’єднанні заклепка практично повністю заповнює отвір.

Залежності для перевірочних розрахунків мають такий вигляд:

а) на зріз

(6.3)

де i — загальне число заклепок, що передають задане навантаження ; у конструкціях типу, представленого на мал.6.11,а й 6.12,б, — це загальне число заклепок, а в з’єднаннях впритул (мал.6.11,б і 6.12,а) — це число заклепок по одну сторону стику; к — число площин зрізу однієї заклепки: для конструкцій по мал.6.11 — k = 1 і по мал.6.12 — k = 2;

б) на зминання

(6.4)

При однозрізних з’єднаннях (мал.6.11) замість  треба підставляти у формулу значення меншої з товщин елементів, що склепуються, а при двузрізних — меншої з величин  або  (мал.6.12,а). Для з’єднання по мал.6.12,б під  треба розуміти товщину полиці куточка.

При проектувальному розрахунку заклепувального з’єднання діаметром заклепок задаються, приймаючи його приблизно рівним . При різній товщині елементів, що склепуються, під  розуміють меншу з них. Потім визначають допустиме зусилля на одну заклепку:

а) з умови міцності на зріз

(6.5)

б) з умови міцності на зминання

(6.6)

По меншому з допустимих зусиль визначають необхідне число заклепок:

(6.7)

Для заклепувальних з’єднань сталевих конструкцій промислових і цивільних споруджень, а також піднімальних кранів допустимі напруги на зріз і зминання приймають за наступним даними (табл.6.1).

Таблиця 6.1

Допустимі напруги на зріз і зминання

Матеріал конструкціїДопустимі напруги Н/мм2
При продавлених отворахПри сверлених або розсверлених отворах
Сталь Ст.2100240140280
Сталь Ст.3100280140320

 

Приклад 6.5. Перевірити міцність заклепувального з’єднання зображеного на мал.6.13. Допустимі напруги:

Рис.6.13. До прикладу 6.5

Рішення 

  1. Перевіряємо смугу на розтягання.

На мал.6.13 показана епюра поздовжніх сил для смуги, побудована на основі допущення, що кожна заклепка передає зусилля  Розрахунок виконується для перерізу I — I, у якому виникає найбільша поздовжня сила , і для перерізу II — II, зусилля в якому менше, ніж , але й розрахункова площа також менша.

Для перерізу I — I:

 

Тут  — так звана площа нетто перерізу I — I, тобто повна площа за винятком ослаблень отворами для заклепок.

Для перерізу II — II:

  1. Перевіряємо заклепки на зріз:
  2. Перевіряємо з’єднання на зминання враховуючи що

Розрахунок показує, що міцність з’єднання забезпечена. Можливо навіть невелике зменшення товщини смуги, тому що розрахунки на розтягання й зминання виявляють деякі резерви міцності.

Приклад 6.6. Стрижень ферми який складається з двох швелерів №18а, з’єднаний з фасонним аркушем (косинкою) вузла ферми заклепками розрахунковим діаметром d = 17 мм (мал.6.14). Визначити необхідне число заклепок, якщо поздовжнє зусилля в стрижні N = 580 кН і допустимі напруги      Перевірити міцність стрижня.

Рис.6.14. До прикладу 6.6

Рішення

Допустиме зусилля на одну заклепку з умови міцності на зріз

Тут прийнято k = 2 — заклепки двузрізні.

Допустиме зусилля на одну заклепку з умови міцності на зминання

Товщина косинки менше подвоєної товщини стінки швелерів, тому вона й прийнята в якості розрахункової.

Необхідне число заклепок визначаємо з умови міцності на зминання, тому що

Приймаємо = 12.

Напруга в небезпечному перерізі (I — I) стрижня

Приклад 6.7. Визначити допустиме навантаження заклепувального з’єднання, зображеного на мал.6.15. Допустимі напруги:

Рис.6.15. До прикладу 6.7

Рішення

  1. Визначення допустимого навантаження з розрахунку листів і накладок на розтягання.

На мал.6.15 показані епюри зусиль (поздовжніх сил) для листів і накладок. З листа (наприклад, правого) сила  передається на накладки за допомогою шести заклепок. Отже, кожна заклепка передає зусилля . У будь-якому перерізі листа правіше I — I  поздовжня сила дорівнює ; між перерізами I — I і II — II — , тому що частина сили ( ), що відповідає одній заклепці, передана на накладки. У перерізі II — II на накладки передається сила ; лівіше цього перерізу до III — III зусилля в листі дорівнює . Нарешті, у перерізі III — III на накладки передається сила . Для лівого листа епюра виходить точно такою ж.

Розрахунок основного листа на розтягання треба виконати для трьох перерізів, тому що через неоднакове ослаблення перерізів може виявитися, що найбільші напруги виникають не в тім з них, де поздовжня сила максимальна.

Не приводячи відповідних розрахунків, укажемо лише остаточний результат: небезпечним є переріз I — I:

Для накладок небезпечним, мабуть, є переріз III — III — поздовжня сила тут максимальна ( ) — для однієї накладки, а площа мінімальна. Для цього перерізу маємо:

звідки

  1. Визначення допустимого навантаження з розрахунку заклепок на зріз:

Ще раз підкреслимо, що розрахунковим є число заклепок по одну сторону  стику.

  1. Визначення допустимого навантаження з розрахунку на зминання:

Товщина основного листа менше подвоєної товщини однієї накладки, тому вона і є розрахунковою. Остаточно приймаємо , тобто допустиме навантаження з’єднання обмежується міцністю накладок. Якщо прийняти їхню товщину рівною 10 мм, то вони будуть рівноміцними основному листу, і допустиме навантаження буде обмежуватися умовою міцності на зминання, тобто .

Доцільно з’ясувати, як зміниться результат розрахунку (при товщині накладок 10 мм), якщо поставити з кожної сторони стику замість шести сім заклепок (додати одну заклепку в перерізі I — I).

Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter

Похожие документы
Обсуждение

Оставить комментарий

avatar
  Подписаться  
Уведомление о
Заказать реферат
UkrReferat.com. Всі права захищені. 2000-2019