Расчет прочности заклепочных швов

Методику определения основных соотношений размеров прочных швов рассмотрим на примере однорядного шва внахлестку, нагруженного поперечной силой F_r (рис. 25).

Рис. 25. К расчету соединений заклепками

 

Введем обозначения: d ₃ — диаметр заклепки;  и - 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 ( d ₃ = d _{0 TB}).

Параметр d ₃ определяется из расчета на прочность.

Причинами разрушения заклепочного соединения могут быть следую­щие: срез заклепок в плоскости соединения деталей (см. рис. 25, б); смя­тие заклепок и листов (см. рис. 25, в); разрыв листов в сечении, ослаб­ленном отверстиями (см. рис. 25, г); срез кромки листа (в сечении ab и cd ) у отверстия под заклепку (см. рис. 25, д).

Расчет заклепочного шва заключается в определении d ₃ , t и е. Расчет ведется по эмпирическим соотношениям, полученным из условия равнопрочности заклепок и соединяемых листов, с последующей проверкой лис­тов на прочность и уточнением коэффициента прочности шва.

Расчет параметров заклепки.

Диаметр заклепки определяют из условия прочности на срез ( ) по формуле проектировочного расчета

                                                           (11)

где F_r — поперечная сила, действующая на заклепки, Н; i — число плоско­стей среза одной заклепки; для заклепки, показанной на рис. 25 i= 1; z — число заклепок (задается конструкцией шва); - допускаемое на­пряжение на срез для заклепок, МПа (табл. 2).

Расчет на срез обеспечивает прочность – заклепок, но не гарантирует надежность соединения в целом. Если толщина соединяемых элементов (листов) недостаточна, то давления, возникающие между стенками их отверстий и заклепками, получаются недопустимо большими. В результате стенки отверстий обминаются и соединение становится ненадежным. Давления, возникающие между поверхностями отверстий и соединительных деталей, принято условно называть напряжениями смятия и обозначать .

Заклепочное соедине­ние проверяют на смятие по формуле

                                                                      (12)

,                                                                 (13)

где  и - расчетное и допускаемое напряжения на смятие для закле­почного соединения, МПа (см. табл. 2):  — толщина самой тонкой склепываемой детали, мм.

Вывод формулы диаметра заклепки.

Условие прочности на срез одной заклепки для рассматриваемой рас­четной схемы (см. рис. 25):

.

Здесь А — площадь опасного сечения заклепки, мм². Отсюда

 

получим (см. 11)

 

20. Основы конструирования сварных рам приводов.

еотъемлемой частью любого привода или механизма является рама. Рама - это тот элемент, на котором устанавливаются все комплектующие привода или механизма. С помощью рамы эти комплектующие жестко связываются между собой, а рама, в свою очередь, закрепляется с помощью фундаментных болтов или других элементов к фундаменту и перекрытию.

Основное назначение рамы - это размещение на ней агрегатов и обеспечение их неизменного взаимного расположения. Рама должна обеспечивать точность базирования и присоединения элементов привода или механизма и иметь достаточную жесткость, обеспечивающую долговременное взаимодействие установленных элементов. Рама воспринимает статические и динамические нагрузки, возникающие в процессе работы механизмов, и она должна воспринимать их, сохраняя размеры между элементами механизмов и собственные размеры.

 

Масса рам (часто) соразмерна с массой установленного оборудования, что позволяет частично гасить вибрацию и динамические процессы. Конечно, нужно стремиться к уменьшению массы рам при сохранении прочности и жесткости за счет конструктивных решений. Здесь уместен принцип необходимой достаточности. Габариты рам нужно оптимизировать в разумных пределах. Рассмотрим часто встречающийся вариант рамы - сварную.

При компоновке механизмов и приводов на раме необходимо предусмотреть легкость доступа к местам сварки элементов рамы, к местам закрепления комплектующих и возможность обслуживания, осмотра устройств. Первым шагом проектирования рамы является определение ее очертаний, ориентировочных габаритов и прочерчивание необходимого количества проекций. Для определения очертаний рамы прочертим габариты и взаимное расположение элементов привода или механизма в требуемых проекциях. Прочертим оси и их привязки. Проставим габаритные, установочные и присоединительные размеры рис.1, рис.2.

 

рис.1

рис.2

Рассмотрим простой пример привода, состоящего из двигателя и редуктора. Имеем электродвигатель и редуктор такого вида и с такими размерами. Н - чаще всего
задается техническим заданием или конструктивными решениями.
Для закрепления небольших электродвигателей на рамах используется (часто) сплошная
плита рис.3 .

рис.3 рис.4

Если электродвигатель большой, то используются "местные" элементы, привариваемые к
раме рис.4.

21. Соединения посадкой на конус, коническими кольцами. Конструкции, характеристики.

⇐ Предыдущая234567891011Следующая ⇒

Поделиться: