Нахлесточного соединения

нахлесточное соединение — основное соединение тонколистовых элементов при термомеханической сварке, особенно при точечной и шовной контактной сварке. В данном случае оно наиболее технологично, так как удобно для двустороннего и одностороннего подвода электродов перпендикулярно к поверхности металла. Точечные соединения часто играют роль связующих соединений и рабочих усилий не передают (точечные соединения сварных профилей при нагружении продольным усилием, соединения обшивок с каркасами и т. д.). Шовные соединения, как правило, несут рабочие нагрузки, но ий прочность меньше, чем стыковых, выполненных термической сваркой. Это обусловлено дополнительным изгибом при осевом нагружении и концентрацией напряжений вследствие зазора между элементами.

5. Определяем допустимое усилие на нахлесточное соединение с двусторонним лобовым швом (см. формулу 2.2) при k = 6 мм;

В узлах соединения уголков рекомендуется избегать сварки уголков впритык (рис. 197,7). Нахлесточное соединение (вид 2) с обваркой контура уголка прочнее и жестче. Целесообразно перекрещивать полки уголков, перпендикулярные к плоскости соединения. Конструкции 4, б значительно жестче соединений 3, 5.

Расчет на надежность сварных соединений при циклических нагрузках можно производить по формулам (§ 1.6). На основании отечественных и зарубежных исследований, содержащих диапазон рассеяния предела выносливости сварных соединений, можно оценить коэффициент вариации предела выносливости за счет разброса качества сварного шва следующими значениями: стыковое соединение, сварка автоматическая и полуавтоматическая 0,03; то же, сварка ручная 0,05; нахлесточное соединение 0,06; сварные двутавровые балки 0,05; сварные коробчатые балки 0,09.

Стыковое листов одина- 380 230 ковой толщины и шири- 440 290 ны; шов с усилением, 460 330 имеющим плавные переходы. Нахлесточное соединение; угловой лобовой нюв с отношением катетов 1 : 1,5 и механической обработкой Нахлесточное; угловой 380 230 шов с отношением ка- 440 290 тетов 1:1,5 без механи- 460 330 ческой обработки

В конструкциях паяных узлов применяют соединения встык, нахлесточные, а также комбинации этих соединений. Соединения стыковые и тавровые следует применять ограниченно, когда нахлесточное соединение нельзя выполнить из-за огра-

В отличие от сварного клеевое нахлесточное соединение сопряжено по поверхности контакта элементов. Прочность соединения пропорциональна площади склеивания. Большего повышения прочности можно достичь увеличением ширины нахлестки, нежели длины нахлестки (из-за неравномерного распределения нагрузки по длине соединения, см. рис. 29.7).

В узлах соединения уголков рекомендуется избегать сварки уголков впритык (рис. 197, jf). Нахлесточное соединение (вид 2) с обваркой контура уголка прочнее и жестче. Целесообразно перекрещивать полки уголков, перпендикулярные к плоскости соединения. Конструкции 4, 6 значительно жестче соединений 3, 5.

1 — основной металл (рис. 9.16, а); 2 — стыковой шов (рис. 9.16, б); 3 — тавровое соединение с разделкой кромок (рис. 9.16, в); 4 — тавровое соединение без разделки кромок (рис. 9.16, г); 5 — нахлесточное соединение лобовым швом (рис. 9.16, д); 6 — на-хлесточное соединение фланговым швом (рис. 9.16, е)

На рис. 4.7, в изображено сварное нахлесточное соединение с комбинированными швами при нагружении постоянной силой F, действующей в плоскости стыка. Силу F заменяют ее составляющими Fx = Fcosa и FY =Fs\na, которые переносят в центр тяжести сварного шва. При переносе сил в плоскости стыка возникает вращающий момент Т = LFY sin a .

Помимо типов сварных соединений, установленных ОСТ 1.41117-87, при сварке пленок можно применять нахлесточное соединение с заделкой кромок, выполненное двусторонней термоконтактной, высокочастотной либо ультразвуковой сваркой (см. табл. 23е, условное обозначение Н7).

Косые швы нахлесточного соединения (вид 31), подвергающиеся растяжению, испытывают дополнительные нагрузки от сдвига вдоль линии шва." В уравновешенном соединении с двусторонним скосом (вид 32) швы разгружены от сдвига.

Если исходить из схемы работы заклепкп на срез п принять в основу расчета условие равнопррчностн заклепок (на срез и смятие) п склепываемых листов (на смятие, срез и разрыв в ослабленных участках), то для частного случая однорядного нахлесточного соединения (рис. 205, я) при одинаковой прочности .материала заклепок и листов получаются следующие соотношения:

стыковым, швы остальных трех видов соединений называют угловыми. Угловые швы нахлесточного соединения (рис. 29.10) называются фланговыми (а), если они расположены параллельно линии действия приложенной силы; лобовыми (б), если они расположены перпендикулярно линии действия силы; косыми (в), расположенными под непрямым углом к направлению силы, и комбинированными (г).

Наибольшее распространение получили два вида клеевых соединений — нахлесточное и телескопическое, которые различаются по характеру требуемого клея. Для телескопического соединения требуется жидкий клей, возможно холодного отверждения. Для нахлесточного соединения обычно нужен высокопрочный клей, например, пленочный.

Условие прочности при срезе нахлесточного соединения обычно имеет вид

Расчет на прочность клеевых соединений аналогичен расчету сварных соединений. Обычно размер клеевого шва назначают в зависимости от размеров соединяемых деталей и расчет шва на прочность клеевого шва нахлесточного соединения (рис. 3.6, в) производят по формуле

Клеи обычно используются для соединения составляющих компонентов слоистых материалов друг с другом, присоединения этих материалов к металлу для местного усиления или объединения металлических вставок или слоев внахлестку внутри материала. В случае, если металл вводится в материал в виде прокладок или элементов нахлесточного соединения, клей не должен сильно увеличивать толщину, вызывать смещение слоя, несущего нагрузку, или приводить к совершенно недопустимым местным складкам. Клеи используются для этих целей в виде очень тонкого слоя (0,02—0,05 мм) и могут наноситься на поверхность посредством вулканизации подобно резине. Металлическая поверхность перед этим обычно подвергается грунтовке. Обычно толщина клеевого слоя между составляющими частями 0,1—0,25 мм. Необходимы очистка соединяемых поверхностей и сжатие соединяемых частей для обеспечения достаточно плотного контакта с целью получения качественного соединения.

Косые швы нахлесточного соединения (вид 3./), подвергающиеся растяжению, испытывают дополнительные нагрузки от сдвига вдоль линии шва." В уравновешенном соединении с двусторонним скосом (вид 32) швы разгружены от сдвига.

Если исходить из схемы работы заклепки на срез и принять в основу расчета условие равнопррчности заклепок (на срез и смятие) и склепываемых листов (на смятие, срез и разрыв в ослабленных участках), то для частного случая однорядною нахлесточного соединения (рис. 205, я) при одинаковой прочности материала заклепок и листов получаются следующие соотношения:

Фиг. 16. Зависимость прочности на отрыв сварного нахлесточного соединения из винипласта толщиной 6,3 + 6,3 мм от времени пропускания ультразвука (Р = 120 кг): /—прочность; 2—деформация; 3—глубина вмятины.

Испытанием сварного соединения на статическое растяжение определяют прочность наиболее слабого участка стыкового или нахлесточного соединения, а также прочность металла шва в стыковом соединении.