2021-09-04
50
бопроводах от малого до высокого давления) заменены на сварные.
|
Некоторые конструктивные фор-
мы заклепок (ГОСТ 10299…10333)
показаны на рис.6.8.1.
материалов повышенной пластич-
ности: малоуглеродистых сталей Рис.6.8.1. Типовые формы заклепок: а – с
(типа Ст.0, Ст.2, Ст.3, Сталь09Г2); полукруглой головкой; б – с потайной
деформируемых алюминиевых сп- головкой; в – с полупотайной и полукруг-
лавов (типа Д17, Д20 и др.); лату- лой головкой; г – с полукруглой низкой
ней (типа Л59, Л60 и др.); меди головкой; д – с плоской головкой; е – с
(М1, М2 и др.). полукруглой головкой и отверстием; ж -
Диаметр отверстий doпод зак- полые
лепки принимают на (0,05…0,10)мм больше диаметра заклепки dз (рис.6.8.2).
|
Клепку заклепок из цветных металлов и сплавов и сталей диаметром до 12 мм производят холодным способом, а стальных заклепок диаметром больше 12 мм – с нагревом до температуры
1000…1100˚С путем осаживания
установленных в отверстия закле-
пок в клепальных установках, с по-
мощью специальных пневмомолот-
ков, ручных обжимных тисков или
обычного молотка. Схемы осадки
заклепок показаны на рис.6.8.2. Заклепки с полукруглыми головка- Рис.6.8.2. Схемы установки и осадки зак-
ми применяются в силовых соедине- лепок с круглой головкой (а) и отверсти-
ниях, если нет ограничений по габа- ем (б): 1-соединяемые детали; 2- заклеп-
ритам, с потайными – если не до- ки; 3 - обжимки; 4 – опоры-подкладки
пускаются выступы на поверхности соединяемой детали, с полупотайными –
– для соединения тонких металлических пластин, полые – если необходимо че- рез отверстие пропустить провод, с полукруглыми головками или плоскими го-ловками и глухим отверстием на расклепочном стержне – при односторонней расклепке в стесненных условиях.
На рис.6.8.3 показаны некоторые разновидности заклепочных соединений.
Рис.6.8.3. Разновидности заклепочных соединений: а-с потайной замыкающей головкой; б, в- с полукруглыми замыкающими головками одно- и двухсрезные;
г-и – с полыми заклепками с двусторонней клепкой; ж- со ступенчатым отверс-тием и развальцовкой коническим стержнем; з – с полупустотелыми резьбовы-
ми заклепками и стяжным винтом; и – с ступенчатым отверстием и полуразрез-
ной замыкающей частью
|
(рис.6.8.4, б – 2 х срезные), однорядные и
многорядные (рис.6.8.5).
Заклепочные соединения чаще всего
проектируют с симметричным действием
сдвигающей силы (относительно закле-
пок), полагая равномерное распределение
сил между заклепками. Прочностной рас- Рис.6.8.4.Расчетные схемы одно- (а)
чет таких соединений производится по нап- и 2 х срезного (б) заклепочного
ряжениям смятия (поверхностей заклепок, соединения
т. к. в подавляющем большинстве случаев σв материала заклепок значительно
меньше, чем материала соединяемых деталей) и напряжениям среза тела закле-
пок. При известных или заданных параметрах заклепочного соединения, воз-никающие на цилиндрической поверхности заклепки напряжения смятия (рис.6.8.4):
– односрезного соединения σсм = Рс/(dз·Smin·Zз) ≤ [σсм] = 0,8σв, (6.8.1)
где Рс – сдвигающая сила;
dз – диаметр заклепки;
Smin – минимальная толщина из соединяемых деталей;
Zз – число заклепок;
[σсм] – допускаемые напряжения смятия материала заклепки;
σв – временное сопротивление разрыву материала заклепки.
– двухсрезного соединения σсм = Рс/(dз·Smin·Zз) ≤ [σсм] = 0,8σв. (6.8.2)
При проектном расчете, как правило, действующая сдвигающая сила Рс и
толщины соединяемых деталей известны, рассчитываются либо диаметр заклепки dз либо число заклепок Zз. Согласно формулы (6.8.1) и (6.8.3):
– для односрезного соединения
dз ≥ = Рс/(Smin·Zз·[σсм]) (6.8.3)
и Zз ≥ = Рс/(Smin·dз·[σсм]); (6.8.4)
– для двухсрезного соединения
dз ≥ = Рс/(Smin·Zз·[σсм]) (6.8.5)
и Zз ≥ = Рс/(Smin·dз·[σсм]). (6.8.6)
При известных или заданных параметрах заклепочного соединения, возни-кающие в сечении стыка деталей напряжения среза заклепки (рис.6.8.4):
– для односрезного соединения τср = 4·Рс/(π· dз2·Zз) ≤ [τcp] =0,3·σв; (6.8.7)
– для двухсрезного соединения τср = 2·Рс/(π·dз2·Zз) ≤ [τcp] =0,3·σв, (6.8.8)
где [τcp] – допускаемые напряжения материала заклепки на срез.
При проектном расчете, как правило, действующая сдвигающая сила Рс известна материал назначается перед расчетом, и определяются либо диаметр
заклепки dз либо число заклепок Zз. Согласно формулы (6.8.7) и (6.8.8):
– для односрезного соединения
dз ≥ = √4·Рс/(π ·Zз·[τср]) (6.8.9)
и Zз ≥ = 4·Рс/(π·dз2 ·[τср]); (6.8.10)
– для двухсрезного соединения
dз ≥ =√2Рс/(π ·Zз·[τср]) (6.8.11)
и Zз ≥ = 2·Рс/(π·dз2·[τср]). (6.8.12)
В некоторых случаях выполняют проверочный расчет соединяемых деталей на прочность по напряжениям разрыва в сечении заклепок:
σр = Рс/((вi – Zзр)·Si) ≤ [σр] = 0,3·σв, (6.8.13)
где вi – ширина i ой детали;
Si – толщина i ой детали;
dо – диаметр отверстий под заклепки;
Zзр – число заклепок в ряду (перпендикулярно вектору Рс);
[σр] – допускаемые напряжения разрыва материала детали.
           
|
|
– для однорядных соединений
t3 ≥ 3dз; t2 ≥ 2dз; t1 ≥ 2,5dз;
– для двухрядных соединений
t3 ≥ 4dз; t2 ≥ 2dз; t1 ≥ 2,5dз;
t ≈(5…8) dз. Рис.6.8.5. Схема заклепочных швов
Пример. Определить необходимый диаметр заклепок из алюминиевого сплава Д16 (σв = 420 МПа), устанавливаемых в односрезном однорядном закле- почном соединении. Сдвигающее усилие Рс = 5000 н действует симметрично ряду заклепок (Zз = 3). Толщина соединяемых деталей из Ст. 3 S = 5мм.
Диаметр заклепок из условия прочности по напряжениям смятия согласно
формуле (6.8.3):
dз ≥ = Рс/(Smin·Zз·[σсм]),
где Smin = S = 5мм; Zз = 3; [σсм] = 0,6σв = 0,6• 420 = 252 МПа – допускаемое напряжение на смятие материала заклепки.
Подставив исходные данные в вышеприведенную формулу, получим:
dз ≥ = 5000/(5•3•252) = 1,32 мм. Можно принять dз = 2 мм.
Диаметр заклепок из условия прочности по напряжениям среза согласно
формуле (6.8.9):
dз ≥ √4•Рс/(π •Zз•[τср]),
где [τср] = 0,3•σв = 0,3• 420 = 126 МПа – допускаемое напряжение на срез материала заклепки.
Подставив в вышеприведенную формулу исходные данные, получим:
dз ≥ = √4•5000/(3,14• 3• 126) = 4,1 мм.
