Пример расчета заклепочного соединения

Пример 1. Рассчитать заклепочное соединение (рис. 1.8,а), нагруженное статической осевой растягивающей силой Q=74*10³ н.

Материал полосы и проушины – сталь Ст.3. Отверстия под заклепки сверленые.Ширина проушины b=100мм, толщина полосы s=6 мм.

Рис. 1.8. Пример соединения полосы с проушиной

Решение. 1. Принимаем для соединения полосы с проушиной двухрядный заклепочный шов внахлестку. Назначаем φ=0,75 (cтp. 21)

2. Определяем размеры сечения проушины с учетом ослабления ее отверстиями под заклепки. По табл. 1.2 для стали Ст. 3 [σ]_р= 160 н/мм2.

По формуле (1.12) необходимая площадь сечения проушины

Принимаем толщину проушины равной толщине полосы, тогда ширина проушины

3. Определяем размеры элементов шва.

а) По формуле (1.5) диаметр отверстий под заклепки

Принимаем заклепки с полукруглой головкой, изготовленные из стали Ст. 3. По табл. 1.1 назначаем: диаметр заклепок d=12 мм, диаметр отверстий d₀=13 мм.

б) По формуле (1.6) шаг шва t=(3/6)·d₀=(3/6)·13=39/78 мм.

Чтобы разместить по ширине проушины целое число шагов (см. рис. 1.8), принимаем t=55 мм.

в) По формуле (1.8) расстояние от края полосы до оси заклепки

e=1,65d₀=1,65·13=21,4 мм

принимаем е =22 мм.

г) По формуле (1.9) расстояние между рядами заклепок

а≥0,6t -0,6-55 - 33 мм,

принимаем а =35 мм.

4. Из условий прочности на срез и смятие определяем число заклепок z. Из табл. 1.2 для заклепок стали Ст. 3

= 140 н/мм², = 320 н/мм².

По формуле (1.1)

По формуле (1.2)

Принимаем z= 4.

5. Разрабатываем конструкцию заклепочного шва (см. рис. 1.8 б). Окончательно принимаем ширину проушины и полосы

b=2t=2·55=110 мм.

6. Заклепочное соединение проверяем:

а) на растяжение проушины и полосы. Для полосы опасным является (сечение I—I, ослабленное двумя отверстиями (m=2), в этом сечении возникает продольная сила Ni=Q (В сечении II-II полоса также ослаблена двумя отверстиями, но в этом сечении.N_II=0,5Q).

По формуле (1.3) расчетное напряжение растяжения в сечении I-I

,

что удовлетворяет условию ,

б) на срез заклепками краев полосы или проушины. По табл. 1.2 для стали Ст.З

Усилие, приходящееся на одну заклепку,

По формуле (1.4) расчетное напряжение среза

что удовлетворяет условию .

Задача 1. Из условий прочности на срез и смятие заклепок определить допускаемую осевую статическую нагрузку [Q] для соединения двух равнобоких уголков 50х50х5 с косынкой (см. рис. 1.7). Материал уголков, косынки и заклепок сталь Ст. 3. Диаметр заклепок d=10 мм, отверстия продавленные. Толщина косынки s=7 мм. Число заклепок z=3.

Ответ. [Q] =55,2·103 н при d₀=11 мм.

Контрольные вопросы

1. Изложите последовательность проектного расчета прочных заклепочных швов.

2. Какие рекомендации должен учитывать конструктор при разработке конструкции заклепочного шва?

3На рис. 1.8 укажите опасное сечение на растяжение пружины.

Дата добавления: 2014-01-14