Расчет столярного соединения на прямой плоский шип

 

Прямой плоский целый шип широко применяется в столярно-механическом производстве (рис. 39). При условии равновесия – достаточной прочности шипового соединения – опорный момент М, стремящийся вывернуть шип из гнезда, будет уравновешиваться моментом, образуемым сопротивлением смятию на кромках шипа тп и pq, а также на заплечиках поперечного бруска rt и сопротивлением сдвигу на поверхности боковых граней (щечек) шипа mq и пр (клеевое скрепление).

 

 

Рис. 39. Распределение напряжений в шиповом соединении:

1 – вертикальный брусок; 2 – поперечный брусок; b – ширина бруска: S _о – толщина бруска; l – длина шипа; .S ₁ – толщина шипа

 

Момент сопротивления смятию верхней и нижней грани на кромках тп и р q:

, кгс×см,            (23)

где Р₁ – равнодействующая сопротивления смятию верхней и нижней грани шипа, кг; q₁ – наибольшее сопротивление смятию, кгс/см²; l – длина шипа, см; S₁ – толщина шипа, см.

Расчет не изменяется от того, будет ли шип сквозным или глухим.

Момент сопротивления смятию на заплечиках шипа находят по формуле

 

, кгс×см, (24)

где Р₂ – равнодействующая сопротивления смятию на заплечиках шипа, кгс; b – ширина (высота) шипа, см; q₂ – наибольшее сопротивление смятию, кгс/ см²; S₀ – толщина бруска, см; S₁ – толщина шипа, см.

Принимаем S₁ = 0,4 S₀, тогда

, кгс×см.                                      (25)

Момент сопротивления клеевого крепления по обеим плоскостям склеивания равен

, кгс×см,                       (26)

где m – момент сопротивления склеиванию на каждой плоскости, кгс×см; a – коэффициент, зависящий от соотношения сторон b :l; он находится по соответствующим таблицам, приведенным в курсах теории сопротивления материалов; t_max – наибольшие напряжения в точках D и Е (см. рис. 2.1), кгс/см².

Прочность клеевых соединений на скалывание в условиях столярного производства колеблется от 30 до 150 кг/см².

При этих условиях

, кгс×см.                        (27)

Прочность шипового соединения зависит в основном от качества склеивания t_max и прямо пропорциональна клеевой площади и размерам щечек шипа. Шип необходимо делать по возможности большим.

Полное удельное давление, которому подвергается наиболее нагруженная часть кромки шипа (нижняя грань у основания шипа), рассчитывают по формуле

 

,                              (28)

где Р – реакция опоры, действующая вдоль оси основного бруска, срезающая шип в его основании и сминающая его нижнюю кромку, кгс; q₃ – сопротивление смятию на нижней грани шипа, кгс/см².

Если соединение выполнено неплотно, т. е. между заплечиками шипа и бруском 1 имеется зазор, давление

.                                          (29)

Клей будет хорошо держать лишь при достаточно плотном соприкосновении склеиваемых поверхностей; следовательно, шиповое соединение должно быть тщательно выполненным, плотным, без зазоров и слабины.

 

⇐ Предыдущая45678910111213Следующая ⇒

Поделиться: