Заклепочном соединении

шва (см. рис. 2.4, а) при стандартных размерах ср=0,65, т. е. образование заклепочного соединения уменьшает прочность листов на 35%. Понижение прочности деталей одна из главных отрицательных характеристик заклепочного соединения. Для увеличения значений ср применяют многорядные и многосрезные швы (см. рис. 2.4,6 и 2.5).

17.12. Составить расчетную зависимость для проверки на смятие заклепочного соединения по рис. 17.4.

17.13. Какой из размеров изображенного на рис. 17.5 заклепочного соединения по соображениям прочности конструкции представляется недостаточным?

и стенками отверстия, т. е, когда уже наступает разрушение заклепочного соединения.

Расчет заклепочных соединений. В соответствии с обычными условиями работы заклепочных соединений основными нагрузками для них являются продольные силы, стремящиеся сдвинуть соединяемые детали одну относительно другой. При на-гружении заклепочного соединения продольными силами (в пределах сил трения на поверхностях контакта) нагрузка передается силами трения, которые в соединениях горячей клепкой без чеканки соответствуют условному напряжению заклепки на срез 80...90 МПа. Затем в работе начи-

Рис. 5.7. Расчетные схемы односрезного и двух-срезного заклепочного соединения

Процесс образования заклепочного соединения стальных листов сводится к следующему (рис. 432). Стержень / заклепки вставляют в просверленное или продавленное в стальных листах 4 отверстие, затем специальной поддержкой 2 плотно прижимают закладную

Процесс образования заклепочного соединения стальных листов сводится к следующему (рис. 3.36). Стержень / заклепки вставляют в просверленное или продавленное в стальных листах 5 отверстие,

Пример 4.5. Для заклепочного соединения (рис. 2.51, а) определить напряжения среза в заклепках и смятия в листах, выполненных из одного материала,

Рис. 30.6. Расчетные схемы заклепочного соединения при несимметричной нагрузке

Остальные параметры заклепочного соединения (рис. 4.7, г) выбираются в зависимости от диаметра заклепки: / = (1,5 -j-2,0)d; т = (2 -*-3)d; t= (3 -*-4)d.

В заклепочном соединении (рис. 5.7, а, б) допустимая нагрузка, отнесенная к одной заклепке,

При склепывании заклепки сжимают листы, поэтому если в соединении действует сдвигающая сила Р, то между листами возникает сила трения. Но определить силу трения в заклепочном соединении трудно, поэтому в расчетах ее не учитывают,

При анализе эксплуатационных разрушений во многих случаях полезным оказывается применение оптической (X 200 — 1000) и электронной (X 3000—15000) фрактографии. Например, очень эффективна микрофрактография при установлении первичного очага разрушения, тем более, что макростроение излома не всегда дает правильное представление о скорости развития трещины. Так, в заклепочном соединении из сплава АК4-1Т1 усталостные трещины развивались от нескольких отверстий (рис. 149). Макроскопически первичной выглядела трещина от отверстия 1, имеющая большую протяженность и более гладкое строение. Однако в очаге разрушения в трещине от отверстия / наблюдались четкие усталостные микрополоски, а в трещине от отверстия 2 плато с рябизной, свидетельствующие о более низком уровне напряжений при развитии трещины, т. с. очаг у отверстия 2 был первичным.

В конструкциях из легких сплавов клепку производят в холодном состоянии, поэтому силы сжатия склепываемых частей, а следовательно, и силы трения в заклепочном соединении небольшие. Поэтому заклепки в основном работают на срез. Рекомендуется принимать d= l,5s+ 2 мм, t— (2,54-6) d, tL = 2d.

При клепке пневматическим молотком заклепки следует нагревать до светлокрасного свечения, что соответствует температуре 1050—1150°. Нагрев заклепок должен быть равномерным по всей длине. Не допускается постановка холодных заклепок в отверстие и нагрев выступающего конца горелкой, так как такой нагрев не обеспечивает натяжения в заклепочном соединении.

ния около отверстия или в заклепочном соединении. Разработана также программа оптимизации на ЭВМ структуры армирования и толщины слоев листовой рессоры для заданных нагрузок, динамических прогибов, жесткости и геометрических размеров конструкции рессоры. Кроме того, проведены расчеты на прочность и устойчивость карданного вала, намотанного стеклянными и углеродными волокнами с полимерным связующим. Лимитирующей характеристикой для стальных карданных валов является критическое число оборотов, которое из-за возможности появления динамической неустойчивости ограничивает допустимую длину вала. Например, для новой модели легкового автомобиля ГАЗ-24 не удается увеличить длину вала до 1,5 м и приходится конструировать сложный составной вал. В то же время вал из угле- и стеклопластика за счет большей удельной жесткости допускает увеличение длины вала при заданном числе оборотов и приводит наряду с решением этой технической задачи к уменьшению веса, повышению долговечности и к снижению шума и вибраций.

Считается, что более надежным методом определения степени агрессивности котловой воды является установка на действующих котельных агрегатах индикаторов щелочной агрессивности. В подобных индикаторах (рис. 10-3) воспроизводятся условия службы металла котла в неплотном вальцовочном или заклепочном соединении. Испытуемый образец металла / изгибается под углом 11°30' и устанавливается в приборе. Котловая вода, циркулирующая по трубе 2, проникает через отверстие 3 в щель 4, величина которой регулируется болтом 5. В изогнутой части создаются растягивающие усилия, по величине близкие к пределу текучести. За счет испарения воды в щели создаются высокие концентрации 238

В период времени, предшествовавший обнаружению трещин, в котельной производилась проверка щелочной агрессивности котловой воды, однако хрупких разрушений образца в течение 60-суточного испытания получить не .удалось. Солевых отложений на дефектном заклепочном соединении в процессе эксплуатации не наблюдалось. Подобные солевые наросты отмечены были вместе с тем на вальцовочных соединениях девяти труб водоперепускного пучка между нижними барабанами. Произведенное магнитоскопическое исследование трубных очков этих труб не установило, однако, признаков трещин.

Важнейшим правилом при конструировании сварных соединений является исключение такого положения элементов, какое они имеют при заклепочном соединении. К соединениям, имеющим именно такую форму, относятся параллельные соединения: внахлестку и с накладками.

Передача усилий в заклепочном соединении. Представим себе заклепочное соединение профиля с листом (рис. 3.17), в котором силы от листа передаются на профиль и направлены вдоль его оси. Передача сил происходит через заклепку, при этом и в листе, и в профиле напряжения а в сечении, проведенном через ось заклепки, возрастают как из-за ослабления сечения заклепочным отверстием, так и из-за возникновения концентрации напряжений у края отверстия. Это приводит к понижению величины среднего напряжения и, как следствие, к увеличению толщин и площадей сечений по сравнению с конструкцией, не ослабленной отверстием под заклепку.

Точно определить силу трения в заклепочном соединении довольно трудно. Поэтому считают, что нагрузка равномерно распределена между всеми заклепками. На самом деле, чем больше заклепок в ряду, тем неравномернее они работают, причем больше всего нагружены крайние заклепки из-за недогрузки средних.