Заклёпочные соединения

Соединения, осуществляемые заклепками, относятся к категории неразъемных соединений.

Достоинства:

1.Высокая прочность и надежность соединения.

2.Простота контроля качества соединения.

3.Возможность соединения деталей из любых материалов.

4.Неизменность физико – химических свойств материалов соединяемых деталей в процессе клепки.

5.Высокая работоспособность при ударных и повторно переменных нагрузках.

Недостатки:

1.Ослабление соединяемых деталей заклепочными отверстиями.

2.Сложность технологического процесса изготовления клепаных конструкций.

3.Трудность соединяемых деталей сложной конфигурации.

Эти недостатки, а также развитие методов сварки привели к тому, что область применения заклепочных соединений резко сузилась.

Заклепочные соединения используются для разнородных материалов, цветных металлов, для деталей, нагрев которых недопустим из – за коробления или отпуска, а также в ответственных конструкциях.

Заклепка представляет собой металлический стержень цилиндрической формы с головкой на конце.

Заклепки изготовляют из калиброванных прутков на специальных станках – автоматах.

Наиболее распространены заклепки из стали (Ст1, Ст3, Сталь10), медных и алюминиевых сплавов.

По форме головки различают заклепки с полукруглой головкой (а); потайной (б); полупотайной (в); полукруглой низкой головкой (г); плоской (д). Замыкающая головка заклепки (е) образуется в результате вдавливания оправки.

Применяются также трубчатые и взрывные (е) заклепки, если полость заполнена взрывчатым веществом.

Взрывные заклепки применяют в случае невозможности образования замыкающей головки обычными способами (посредством клепальной машины и молотка).

Трубчатые заклепки в основном применяют для соединения неметаллических материалов.

Для образования заклепочного шва стержень заклепки необходимо ввести в отверстие, просверленное в соединяемых деталях, и ударами молотка или при помощи специальных клепальных машин, с помощью обжимок, расклепать выступающий конец заклепки – образовать замыкающую головку.

При d≤12мм расклепывать можно без нагрева заклепок

При d≥13 мм конец стальной заклепки нагревают до 1000-1100 ⁰С

Трубчатые заклепки из цветных металлов обычно не нагревают.

Классификация заклепочных швов.

По назначению заклепочные швы подразделяются на прочные (фермы мостов, металлоконструкции подъемно – транспортного оборудования) и плотные, от которых требуется еще и герметичность. Заклепки плотных швов ставятся в горячем состоянии.

По конструктивным признакам

швы делятся на швы внахлестку и стыковые. Стыковые швы с одной накладкой имеют недостаток: силы, растягивающие листы, лежат в параллельных плоскостях и при работе соединения возникает изгибающий момент.

Расчет прочных швов при осевом нагружении

Заклепки рассчитывают только на срез и смятие, а соединяемые детали – только на растяжение (сжатие) по ослабленному отверстиями сечению и на смятие стенок отверстий

При расчете принимают следующие допущения:

1.Нагрузка равномерно распределена между всеми заклепками.

2. Концентрация напряжений у отверстий не учитывается

3. Давление между боковой поверхностью заклепки и стенкой отверстия (напряжение смятия) считают распределенным равномерно.

4. Напряжение среза принимают распределенным равномерно по поперечному сечению заклепки.

Расчеты выполняют по диаметру отверстия под заклепку d₀, который незначительно больше диаметра заклепки d.

Расчет заклепки на срез.

ср = . На рис. сила Р об означена F, в формуле F - площадь Z – число заклепок – площадь среза одной заклепки і – число срезаемых плоскостей заклепки d0 – диаметр отверстия под заклепку Расчет ведется по диаметру отверстия под заклепку.

Расчет на смятие.

боковой поверхности заклепок и стенок отверстий в соединяемых деталях.

Здесь F - сила

Площадь смятия заклепки или листа равна проекции боковой поверхности цилиндра заклепки на осевое сечение .

_min – наименьшая толщина соединяемых деталей(листов).

Расчет на растяжение(сжатие) листа.

,

где F_нетто = (l – d₀m) _min- расчетная площадь по опасному сечению растянутого листа.

m – число отверстий по опасному сечению листа.

Дата добавления: 2015-01-03