Расчет прочных заклепочных швов

<101 102 103104105 106 107 >

14.9.Методику определения основных соотношений размеров прочных швов рассмотрим на примере однорядного шва внахлестку, нагруженного поперечной силой F_r (рис. 14.10).

Рис. 14.10. К расчету соединений заклепками

Введем обозначения: d₃ — диаметр заклепки; δ₁ и δ₂ — толщина склепываемых деталей (листов); t — расстояние между заклепками в ряду (или шаг заклепок); е — расстояние от центра заклепки до края детали (листа); z — число заклепок в ряду.

При расчете на прочность силы трения на стыке деталей не учитывают (принимают, что нагрузка передается только заклепками); считают, что нагрузка между заклепками распределяется равномерно, а диаметр заклепки равен диаметру отверстия (d₃ = d₀_TB).

Параметр d₃ определяется из расчета на прочность.

Причинами разрушения заклепочного соединения могут быть следующие: срез заклепок вплоскости соединения деталей (см. рис. 14.10, б); смятие заклепок и листов (см. рис. 14.10, в); разрыв листов в сечении, ослабленном отверстиями (см. рис. 14.10, г); срез кромки листа (в сечении ab и cd) у отверстия под заклепку (см. рис. 14.10, д).

Расчет заклепочного шва заключается в определении d₃, t и е. Расчет ведется по эмпирическим соотношениям, полученным из условия равно-прочности заклепок и соединяемых листов, с последующей проверкой листов на прочность и уточнением коэффициента прочности шва.

Какую деформацию испытывают заклепки и соединяемые листы прочного однорядного шва внахлестку (рис. 14.10, a)?

14.10.Расчет параметров заклепки.

Диаметр заклепки определяют из условия прочности на срез (τ_ср ≤[τ]_ср) по формуле проектировочного расчета

(14.2)

где F_r — поперечная сила, действующая на заклепки, Н; i — число плоскостей среза одной заклепки; для заклепки, показанной на рис. 14.10 i= 1; Z — число заклепок (задается конструкцией шва); [т]_срз — допускаемое напряжение на срез для заклепок, МПа (табл. 14.1).

Таблица 14.1. Допускаемые напряжения для прочных стальных заклепочных швов при статической нагрузке

Элемент шва	Вид деформации, напряжение	Способ изготовления отверстия	Допускаемые напряжения, МПа
Ст2	СтЗ
Склепываемые детали Заклепки	Растяжение [σ]_рСрез [τ]_ср Срез [τ]_ср.₃ Смятие [σ]_См	- - Продавливание Сверление Продавливание Сверление

Полученный по формуле (14.2) размер й_г округляют до ближайшего большего стандартного значения (табл. 14.2). Затем заклепочное соединение проверяют на смятие по формуле

(14.3)

(14.4)

где σ_см и [σ]_см — расчетное и допускаемое напряжения на смятие для заклепочного соединения, МПа (см. табл. 14.1): 8 — толщина самой тонкой склепываемой детали, мм.

Таблица 14.2. Размеры (мм) заклепок с полукруглой головкой (см. рис.14.7, а)

D Н R г, не более /

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

В формуле (14.3) [σ]_см принимают для менее прочного из контактирующих материалов (заклепок или соединяемых листов).

14.11.Вывод формулы диаметра заклепки.

Условие прочности на срез одной заклепки для рассматриваемой расчетной схемы (см. рис. 14.10):

Здесь А — площадь опасного сечения заклепки, мм². Отсюда

получим (см. 14.2)

14.12.Расчет параметров заклепочного шва и проверка прочности соединяемых деталей (листов).

1. Геометрические параметры заклепочного шва (см. рис. 14.10) определяют по эмпирическим формулам.

Шаг заклепочного шва в зависимости от числа рядов

(14.5)

для однорядного шва внахлестку t= 3d₃ (для двухрядного (t= 4d₃)); для однорядного шва с двумя накладками t= 3,5d₃ (для двухрядного (t= 6d₃).

Расстояние от центра заклепки до края детали (листа):

для отверстий, полученных сверлением,

e1,65d₃;

для продавленных отверстий

е = 2d₃. (14.6)

Толщина накладок (см. рис. 14.6)

(14.7)

Толщина склепываемых деталей (листов) (см. рис. 14.6)

(14.8)

Расстояние между рядами заклепок (см. рис. 14.5)

(14.9)

2. Прочность соединяемых деталей (листов) проверяют: на растяжение в сечении /—/(см. рис. 14.10, г) по формуле

(14.10)

где σ_р и [σ]_р — расчетное и допускаемое напряжения на растяжение для соединяемых деталей (листов) (см. табл. 14.1).

Коэффициент прочности шва равен отношению прочности на растяжение заклепочного шва к прочности на растяжение целого листа:

Ф всегда меньше единицы. Для однорядного шва внахлестку φ = 0,65; для двухрядного с двумя накладками φ = 0,84.

<101 102 103104105 106 107 >

Дата добавления: 2017-11-21; просмотров: 2611;