Способы повышения долговечности заклепочных соединений

Повышение долговечности заклёпочных соединений

Долговечность заклёпочных соединений, связанная с выносливостью, определяется особенностями напряжённо-деформированного состояния соединения и концентрацией напряжений.

Способы уменьшения деформативности, т.е. способы повышения долговечности соединений, основаны на использовании факторов, определяющих деформативность. Этими способами являются следующие:

1) Уменьшение длины соединения. Рассмотрим 2 соединения, в обоих 10 заклёпок.

При снижении деформативности стыка снижается не только износ Δ, но и повышается сопротивление усталости.

2) Повышение плотности размещения заклёпок (болтов), т.е. уменьшение расстояния между ними; при этом повышается удельное давление P_o.

3) Увеличение числа контактов, переход от одноконтактных (односрезных) соединений к двухконтактным (двухсрезным). При этом деформативность соединений уменьшается прямо пропорционально в два раза, и уменьшается коэффициент концентрации напряжений α_σ на кромках отверстия для заклёпки (или болта) вследствие изменения деформаций тела заклёпки (болта).

4) Повышение величины удельного давления P_o; этого можно добиться путём замены заклёпок на высокопрочные болты. Особенно эффективен способ для эксплуатируемых пролётных строений, где уже существенен износ заклёпочных соединений и велика деформативность стыка. Так в наихудших условиях работают крайние ряды заклёпок, достаточна замена только их на высокопрочные болты.

Т.к. напряжения в элементе σ_э больше, чем напряжение в фасонке по крайнему заднему ряду прикрепления

,

в худших условиях работают именно первые ряды, а не последние, их в первую очередь надо заменить.

На выносливость заклёпочных соединений, помимо деформативности, оказывает влияние усилие, передаваемое непосредственно через заклёпку (во 2-ой и 3-ей стадиях), которое создаёт концентрацию напряжений у кромок заклёпочного отверстия.

Усилие на крайние заклепки примерно в 1,5 раза больше среднего .

Эта неравномерность мало влияет на статическую несущую способность, т.к. происходит перераспределение усилий между заклёпками за счёт пластических деформаций, но существенно снижает выносливость.

Для эксплуатируемых мостов наиболее существенно и важно повышение выносливости за счёт замены крайних рядов заклёпок на высокопрочные болты, и в отдельных случаях – устройство двухконтактных соединений вместо однконтактных.

Дата добавления: 2015-04-30