|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
|
|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Расчет прочности соединения на шканты ⇐ ПредыдущаяСтр 8 из 8
При использовании вставного круглого шипа вместо прямого плоского целого расход сырья уменьшается и технологический процесс упрощается. Соединение проектируется на двух шипах, так как при постановке двух шипов создается пара сил, противодействующая изгибающему моменту шипа, и опорный момент (момент защемления); при одном шипе поперечный брусок в момент его установки может вращаться и занимать произвольное положение по отношению к вертикальному бруску, кроме того, требуется больший диаметр шипа при ограниченной толщине бруска (рис. 10).
Рисунок 10 – Столярное соединение на вставные круглые шипы
Необходимо выполнить следующие расчеты: расчет на прочность клеевого соединения и расчет на прочность шканта.
Расчет на прочность клеевого соединения В случае когда шип удерживается в гнезде клеем, растягивающая сила N равна N = π dlτ, где l – длина заделанного конца шипа, мм; τ – касательное напряжение, Па; d – диаметр шканта, мм. Тогда
где [τ ] – допускаемое напряжение на сдвиг склеенных поверхностей, Па.
Расчет на прочность шканта Кроме этого можно рассчитать прочность шипов, которая зависит от внешнего момента М: М = 1, 57d3 + 1, 78d3σ, где d – диаметр шканта, мм (допустим, диаметр шканта равен 8 мм); σ – нормальное напряжение в шипе (прочность шипа). Предел прочности березы (шкант изготовлен из древесины березы) σ = 595 кгс/см2 (1 кгс/см2 » 100 МПа). Тогда
Зная М, определяем σ и сравниваем с [σ ].
Пример расчета соединения угловой стяжкой на прочность
Данное соединение испытывает нагрузку в случае, когда стол приподнимают, держа за столешницу, или на стол действует раскачивающая нагрузка Q. В первом случае может произойти срез резьбы в футорке или вырыв футорки с винтом из столешницы (рис. 11, а) и срез резьбы в столешнице (рис. 11, б). Во втором случае при действующей нагрузке Q может произойти вырыв футорки из стенки или срез резьбы в стенке при вырыве шурупа.
а б Рисунок 11 – Соединение угловой стяжкой: а – при помощи винтов и футорок (1 и 2); б – при помощи шурупов (1 и 2)
В первом случае деталь 2 будет подвергаться растягивающим нагрузкам и крутящим моментом затяжки, а деталь 1 – работать на срез резьбы. Во втором – наоборот. Расчет винтов, работающих при начальной силе затяжки, можно вести по эквивалентному напряжению: σ где σ
где F – растягивающая сила, Н; σ р – расчетное напряжение растяжения, Па; [σ р] – допускаемое напряжение при растяжении, Па. Предположим, что масса стола равна 40 кг, а столешница соединяется со столом в четырех точках. Тогда осевая сила F, действующая на одно соединение, равна 10 кг, или 100 Н. В четырех точках просверлены глухие отверстия, в которые запрессованы футорки из полипропилена ПП-1, в которые вворачиваются винты М6. Предел прочности при растяжении σ р полипропилена равен 24, 5 МПа:
эквивалентное напряжение σ σ Вывод: при предполагаемой нагрузке среза резьбы в полипропиленовой футорке не произойдет. Расчет резьбы на срез производят по формуле. Скорее всего, произойдет срез резьбы, так как не соблюдается одно из правил – равнопрочность резьбы шурупа и материала стенки.
Расчет клеевого соединения
Для расчета клеевых соединений на сдвиг используется формула Pmax = Sсклσ, (1) где Pmax – максимальная сила, которую выдерживает соединение, Н; Sскл – площадь склеиваемой поверхности, м2; σ – предел прочности клея на сдвиг, МПа. В рассматриваемом случае предел прочности для клея БФ-2 σ = 19, 6 МПа. Площадь склеивания рассчитывают по формуле SСкл. = hπ D, где h – высота клеевого шва, мм; D – диаметр вклеиваемой окружности, мм. Подставив значения, получаем: Sскл = 12 × 2 × 3, 14 × 48 = 3617 (мм2) = 3617 × 10–6 (м2). Подставив значения в формулу (1), получим значение максимальной силы, выдерживаемой соединением: Pmax = 3617 × 10–6 × 19, 6 × 106 = 70893, 2 (Н) = 70, 9 (кН). Вывод: клеевое соединение выдерживает на сдвиг очень большие нагрузки. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Выполнение курсовой работы является завершающим этапом при изучении различных предметов мебели из древесины и древесных материалов. Происходит знакомство с рациональным использованием материалов в процессе проектирования. Студенты развивают творческое мышление и воображение, реализуя свои проекты сначала в виртуальном виде, как поисковые эскизы, варианты технического и конструктивного решения. Происходит анализ конструкции, выбор материала, способов соединений деталей и узлов, развиваются и закрепляются инженерные и конструкторские навыки. Список литературы
Основная литература
1. Барташевич, А. А. Конструирование мебели / А. А. Барташевич, С. П. Трофимов. – Минск: Совр. шк., 2006.
Дополнительная литература
1. Бобиков, П. Д. Изготовление столярно-мебельных изделий. – М.: Академия, 2002. 2. Кузнецов, В. Е. Справочник мебельщика. Конструкции и функциональные размеры. Материалы. Технология производства / В. Е. Кузнецов, Б. И. Артамонов, В. Ф. Савченко, В. Н. Розов; под редакцией В. П. Бухтиярова. – М.: Лесная промышленность, 1985. 3. Уайт Э. Мебель и другие предметы обстановки: иллюстр. справочник / Э. Уайт, Б. Робертсон. – М.: Астрель, 2003. 4. Буглай, Б. М. Технология изделий из древесины / Б. М. Буглай, Н. А. Гончаров. – М., 1985. 5. Костриков, П. В. Производство гнутоклееной мебели. – М.: Лесная промышленность, 1982. СОДЕРЖАНИЕ
Учебное издание
Популярное:
|
Последнее изменение этой страницы: 2016-05-03; Просмотров: 3733; Нарушение авторского права страницы
, 
.
= 1, 3σ, 
, 
(МПа);