2 МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ МЕХАНИКА. Методические указания

Название	Методические указания
Анкор	2 МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ МЕХАНИКА.docx
Дата	29.05.2018
Размер	9.32 Mb.
Формат файла
Имя файла	2 МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ МЕХАНИКА.docx
Тип	Методические указания #19753
страница	7 из 15

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ... 15

Часть III. ДЕТАЛИ МЕХАНИЗМОВ И МАШИН

Задача 1. Расчет заклепочных соединений
3.1.1. Содержание задания

Узел фермы (рис. 2.4.1) состоит из фасонки (лист), раскоса и стойки, которые крепятся заклепками. Диаметр заклепок d= 17 мм. Усилия в раскосе N₁= 110 кН, в стойке N₂ = 80 кН. Толщина фасонки мм. Определить необходимое число заклепок, если МПа; МПа. Входные данные в таблице 2.4.1.

Рисунок 2.4.1 – Узел фермы

Таблица 2.4.1 – Входные данные для задачи 2.4.1

№ варианта	N₁, кН	N₂, мм	δ, мм	d, мм	[σ]_см, МПа	[τ], МПа
1	90	80	5	15	300	140
2	95	85	6	16	300	140
3	100	90	7	17	300	140
4	110	95	8	18	300	140
5	115	100	9	19	300	140
6	90	80	10	15	300	140
7	95	85	7	16	300	140
8	100	90	8	17	300	140
9	110	95	9	18	300	140
10	115	100	10	19	300	140
11	90	80	7	15	300	140
12	95	85	8	16	300	140
13	100	90	9	17	300	140
14	110	95	10	18	300	140
15	115	100	7	19	300	140
16	100	80	7	18	300	140
17	110	85	8	19	300	140
18	115	90	9	15	300	140
19	90	95	10	16	300	140
20	95	100	7	17	300	140
21	100	80	8	18	300	140
22	110	85	9	19	300	140
23	115	90	10	18	300	140
24	90	95	7	19	300	140
25	95	100	8	15	300	140
26	100	80	9	16	300	140
27	110	85	10	17	300	140
28	115	90	7	18	300	140
29	100	95	7	19	300	140
30	90	100	8	18	300	140

3.1.2. Краткие сведения по теории и методические рекомендации по решению задач
Соединение, осуществляемое заклепками, относится к неразъемным соединениям, т. к. для того, чтобы разъединить детали необходимо разрушить заклепки.

Заклепки применяют в соединениях, для которых методы сварки и склеивания малоэффективны или непригодны: в соединениях деталей из разнородных материалов, цветных металлов и сплавов, где нагрев недопустим из-за коробления; в особо ответственных случаях; в соединениях, работающих при вибрационных нагрузках (авиация) и др.

Заклепка представляет собой стержень круглого поперечного сечения с головками по концам, одна из которых, называемая закладкой, изготовляется вместе со стержнем, а другая, называемая замыкающей, выполняется в процессе клепки.

Опыт эксплуатации конструкций показал, что нарушения соединений вызываются обрывом головки с разрушениями стержней, смятием стенок отверстий и стержней, а также разрушением соединяемых листов, ослабленных отверстиями. Следовательно, основными критериями работоспособности являются прочность заклепок и листов соединений.

Рисунок 2.1.3 - Заклепочные соединения встык.

а – односрезные заклепочные соединения: б — двухсрезные заклепочные соединения; в - двух срезные заклепочные соединения с шахматным расположением заклепок.

При расчете прочных швов предполагается, что нагрузка F распределяется между заклепками шва равномерно, а сила трения, возникающая между соединенными деталями, в расчете не учитывается.

В нахлесточном соединении (рис. 2.1.3, а) внешние нагрузки F образуют пару сил, момент которой мал в связи с малым плечом.

Расчетные формулы на прочность следующие:

1. Условие прочности заклепок на срез (рис.2.1.3, в):

где

,
i — число плоскости среза среза (на рис. 2.1.3, аi = 1, на рис. 2.1.3, бi = 2); z — число заклепок шва; табл. 1.5.

Условие прочности соединяемых деталей на смятие (рис. 2.1.4).

где

— меньшая из толщины соединяемых деталей;

z — число заклепок в ряду.

Рисунок 2.1.3

Условие прочности соединяемых деталей на растяжение:

где

p – шаг заклепочного соединения принимаем р=(3…6)d;

d – диаметр заклепки.
Таблица 1.5 – Выбор допускаемых напряжений

Вид напряжений	Обработка отверстий	Допускаемые напряжения, МПа
		Ст0 и Ст2	Ст3
Срез Срез	Сверление	140	140
	Продавливание	100	100
Смятие Смятие	Сверление	280	320
	Продавливание	240	280

3.1.3. Пример решения задачи
Узел фермы (рис. 2.2.3) состоит из фасонки (лист), раскоса и стойки, которые крепятся заклепками. Диаметр заклепок d= 17 мм. Усилия в раскосе N₁= 110 кН, в стойке N₂ = 80 кН. Толщина фасонки мм. Определить необходимое число заклепок, если МПа; МПа.

Рисунок 2.2.3 – Узел фермы
Решение.

1. Определяем число заклепок z для раскоса, заклепки двухсрезные:

следовательно

Из полученных значений z принимаем большее, округляя до целого числа z = 4.

2. Определяем число заклепок для стойки из условия среза:

3. Число заклепок из условия смятия листа
3.1.4. Вопросы для самоконтроля

(защиты контрольной работы)
1. Как образуется заклепочное соединение?

2. Что такое коэффициент прочности заклепочного соединения?

3. Какие конструкции швов применяют для увеличения коэффициента ?

4. Как рассчитывают заклепочное соединение?

5. Особенности конструкции заклепочных соединений ферм.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ... 15