Тема Заклёпочные соединения Соединения деталей друг с

Тема Заклёпочные соединения

Соединения деталей друг с другом могут быть как разъёмными, так и неразъёмными Неразъёмными соединениями называются такие соединения, разобрать которые можно только с разрушением или самих соединений деталей или деталей, при помощи которых они были соединены. В разъёмных соединениях разборка не представляет никакой трудности и может быть произведена без поломки деталей

К числу неразъёмных соединений деталей относятся заклёпочные и сварные соединения и соединения при помощи пайки. Заклёпочные соединения образуются постановкой металлических стержней, называемых заклёпками, в специально просверленные или пробитые отверстия в соединяемых деталях. ЗАКЛЁПКОЙ называется круглый стержень с головкой, называемой закладкой, на одном конце и с формируемой при заклёпе замыкающей головкой на другом конце.

Заклёпки, применяемые в общем машиностроении, изготовляются из сталей, обладающих большой пластичностью Е=25÷ 30% Используют к применению большое количество различных типов заклёпок, отличающихся друг от друга как по форме закладной головки и по виду стержня, так и по способу постановки. В общем машиностроении используют: 1) Заклёпки с полукруглой головкой 2) С потайной головкой 3) С полупотайной головкой

замыкающая головка Для формирования замыкающей головки длина заклёпки берётся больше суммарной толщины склёпываемых деталей на величину l=(1. 3÷ 1. 7)d d-диаметр заклёпки

Заклёпка с потайной головкой

Заклёпка с полупотайной головкой

Ш Ш Ш По виду стержня заклёпки различают: заклёпки со сплошным стержнем; трубчатые заклёпки (пистоны). К специальным заклёпкам относятся: заклёпки с сердечником; гайко - пистоны; заклёпки ЦАГИ (штырьковые заклёпки). Виды заклёпочных швов. Заклёпочные соединения осуществляются несколькими заклёпками, размещёнными в определённом порядке и образующими так называемые заклёпочные швы.

Заклёпочные швы от их конструктивного оформления делят на следующие виды: I. по типу стыка: а) Швы в нахлёстку;

б) Швы встык с одной или двумя накладками

2. По расположению заклёпок: а) однородные б) двухрядные в) многорядные (но не более 6 рядов). Многорядные швы могут быть с параллельным и шахматным расположением заклёпок.

3. По условиям работы : а) односрезные швы – с одной плоскостью среза каждой заклёпки. б) двухсрезные швы – с двумя плоскостями среза. . . в) многосрезные швы – с несколькими плоскостями среза. 4. По назначению: а) прочные швы (мостовые фермы, мосты) б) прочно-плотные швы (в паровых котлах, газосборников, герметичность в самолётах) в) плотные швы (газовода)

Работа заклёпочного шва Работу заклёпочного шва рассмотрим на примере двухрядного заклёпочного шва внахлёстку, растянутого силой F. Введём обозначения: d – диаметр заклёпки; d 1 d 2 - толщина листов (деталей); в – ширина склёпываемых деталей; n – число заклёпок; (i) d 1+d 2=S – толщина пакета; с – расстояние от центра заклёпки до края детали; t – шаг заклёпок;

• • Выясним причины, в результате которых может произойти разрушение заклёпочного соединения. Соединение может разрушаться, если: срежутся в плоскости соединения деталей; сомнутся под деталями; изогнутся в результате сдвига деталей; разрушатся сами листы (по сечению, срежутся, сомнутся). При проектировании заклёпочных швов нужно стремиться к равнопрочности всех элементов заклёпочного соединения на все перечисленные деформации.

Расчётами на равнопрочные соотношения между диаметром заклёпки и толщиной склёпываемых деталей, шагом заклёпок, расстоянием от края детали. Нагрузка, которую можно допустить на заклёпку с тем, чтобы соединение не смялось из уравнения прочности на срез будет равна. F 1=[tср]*S , где , тогда F 1= [tср] d 0 – диаметр заклёпки Нагрузку, которую можно допустить на смятие деталей, рассчитывается по формуле: F 2=δd[sсм]

Из условия равнопрочности имеем, F 1=F 2 [tср]= δd[sсм] , зная, что [tср]=0, 8 [sр] ; [sсм]=1, 5 [sр] , получаем 0, 8 [sр] = dδ 1. 5 [sр] sр-допустимое растяжение 0, 8 =1, 5 dδ , 0, 8 p d= d 20=6 dδ d= =2. 4 δ 0. 8 p d=2. 4 δ d=4*1. 5 δ

На практике для швов внахлёстку обычно принимают в общем машиностроении d=2δ Для авиационных заклёпок диаметр выбирается по формуле , где S – толщина пакета (мм). Нагрузку, которую можно допустить на полосу детали шириной t, ослабленную отверстием для заклёпки с тем, чтобы она была прочной на растяжение, из уровня прочности F 3 = (t - d) δ [sр]

Из условия равнопрочности эта нагрузка должна равняться нагрузке F 1=F 3 [tср]=(t – d) δ [sр] *0. 8 [sр] = (t – d) δ [sр] , полагаем 0. 4 p d + d=t t=d(1+0. 4 p)= 2. 26 d

Практически шаг заклёпок принимают t ≥ 3 d аналогичными расчётами на равнопрочность определяется минимальное расстояние от края детали до центра заклёпки C=1. 5 d или C=2 d Расстояние между рядами заклёпок принимается при: • рядовом расположении заклёпок T=4 d • при шахматном расположении T=2 d

Для оценки качества спроектированного заклёпочного шва вводится так называемый коэффициент прочности шва – j: для однорядного шва j=0, 6 ÷ 0, 7 двухрядного j=0, 7 – 0, 75 трёхрядного j=0, 75 – 0, 82

Практическое занятие: Расчёт заклёпочных соединений На срез рассчитывают в основном различные соединительные элементы: заклёпки, штифты, болты (точно пригнанные к отверстиям). Расчёт носит условный характер и основан на следующих допущениях: 1) предполагается, что в поперечных сечениях рассчитываемых элементов возникает лишь один внутренний силовой фактор – поперечная сила Q;

2) предполагается, что при наличии нескольких одинаковых соединительных элементов каждый из них воспринимает одинаковую долю общей нагрузки, передаваемой соединением; 3) предполагается, что касательное напряжение распределено по сечению равномерно. Условие прочности выражается формулой

Q – поперечная сила при нескольких n(i) элементах соединения, передающего силу F tср – рассчитываемое напряжение среза Aср – площадь среза [tср] – допускаемое напряжение на срез. Смятие – это местное деформирование деталей в зоне их контакта. (подвергаются заклёпки и стенки отверстий в конструкции). Расчёт на прочность при смятии

F – сила, передаваемая соединением; sсм – расчётное напряжение на смятие; I – число заклёпок или соединительных деталей Aсм – расчётная площадь смятия; [sсм] – допускаемое напряжение смятия. Aсм = dh

Пример: F=550 k. H d=20 см δ=16 δн=10 K=2 [tср]=100 H/мм 2 [sсм]=240 H/мм 2 i=9 tср - ? sсм - ? i – число заклёпок по одну сторону стыка K=2 - двухсрезные

Проверку на смятие выполним по формуле: В заданном соединении δ < δн δрас = δ = 16 мм Проверку прочности листов на растяжение выполним по формуле: [sр] – предельное напряжение при растяжение

На каждую заклёпку приходится продольная сила

Опасным сечением является сечение I - I Напряжение в опасном сечении неполадки