Расчёт болтового соединения. Соединение-1. Решение Расчёт болтового соединения

• Название: Решение Расчёт болтового соединения
• Анкор: Расчёт болтового соединения
• Дата: 20.02.2022
• Размер: 266.64 Kb.
• Имя файла: Соединение-1.docx
• Тип: Документы; #368113

Для основания растяжки заданной конструкции определить: диаметр болтов, крепящих основание к раме, диаметр растяжки, высоту катета швов. Здесь : F = 17 кН – сила, действующая на растяжку;

z = 4 - число болтов крепления основания растяжки;

f = 0,19 - коэффициент трения между основанием плиты и рамой;

Материал болтов и конструкции сталь Ст.3, сварка электродом Э42. Растяжка подтягивается под нагрузкой.

Н = 120 мм., S = 25 мм., l = 110 мм., А = 180 мм., α – π/2 рад.



Решение:

Расчёт болтового соединения

Разложим силу F на две составляющие:

N = Fsinα = 17·sin 90⁰ = 17 кН - вертикальная сила

S = Fcosα = 17·cos 90⁰ = 0 кН - горизонтальная сила

На стойку еще действует опрокидывающий момент силы S:



Определим вспомогательные параметры – площадь стыка А_СТ и момент сопротивления площади стыка W_СТ

А_СТ = А·ширина = 180·60 = 1,08·10⁴ мм² = 0,0108 м²

W_СТ = А·ширина² /6 = 180·60² /6 = 0,108·10⁶ мм³ = 0,000108 м³

Ширину примем 60 мм.

Определим силу затяжки по условию не раскрытия стыка:



где, – коэффициент внешней нагрузки = 0,15, т.к. отсутствуют прокладки.




Определим силу затяжки по условию отсутствия сдвига, приняв коэфф. запаса от сдвига K_CД = 1,2:



Дальнейший расчёт ведётся по наибольшему из двух значений.

Сила N растягивает каждый болт с силой равной:

F_N = N/z = 17/4 = 4,25 кН.

F_M = M/(4·(А/2)²) = 0/(4·(0,18/2)²) = 0 кН.

Расчётная нагрузка:


Определим допускаемые напряжения для материала болта, предположив диаметр болтов в диапазоне М8-М16, при неконтро­лируемой затяжке n = 3, тогда:


Рассчитаем внутренний диаметр резьбы болта:



Ближайший внутренний диаметр резьбы больший, чем 12,86 мм., имеет болт М16х2(внутренний диаметр резьбы 14 мм.).

Расчёт сварочного соединения

Принимаем, что соединение выполнено угловым швом без разделения кромок. Определим изгибающий момент и растягивающую силу, действующие на соединение:

M = F(H-S)cosα = 17000 ⋅(0,12-0,025)⋅ 0 = 0 Н⋅м;

F = F sinα = 17000 ⋅ 1 = 17000 Н.

Определим допускаемые напряжения. Принимаем материал соединяемых деталей Ст3. При ручной дуговой сварке электродами Э42:

[τ′_ср] = 0,6 [σ_р] = 0,6 ⋅150 = 90 МПа.

где, [σ_р] – допускаемое напряжение растяжения с учётом запаса прочности.

Определим катет шва из условия прочности:



Расчёт растяжки
Определим допускаемое напряжение для материала растяжки, предположив, что материал Ст.3, приняв коэффициент запаса n = 1,5:



Тогда необходимая площадь сечения будет:



Отсюда диаметр растяжки:



Примем 12 мм.