Расчет клеевых соединений

Расчет сварных соединений

Расчет стыковых швов ведут по номинальному сечению (без учета наплывов) и номинальным напряжениям, для вычисления которых используются известные из курса сопротивление материалов зависимости для сплошных балок. При одновременном действии нормальных и касательных напряжений в наиболее нагруженной точке сечения определяют эквивалентное напряжение по зависимости:

σ_Э = (σ² + 3τ²)^0,5

Условие прочности имеет вид σ_Э ≤ [σ’]_P, где [σ’]_P находят по справочным таблицам.

Сторону сечения шва называют катетом и обозначают к. Разрушения углового шва происходит по наименьшему сечению плоскостью, проходящей через биссектрису прямого угла. Размер шва в этом сечении β_K, второй размер – длина шва. При многопроходной автоматической и полуавтоматической сварке, а также при ручной сварке принимают β = 0,7, считая шов равнобедренным прямоугольным треугольником. Для двух- и трехпроходной полуавтоматической сварки β = 0,8; для такой же, но автоматической сварки – 0,9; а для однопроходной автоматической – 1,1. Рекомендуют принимать к ≤ δ_min; в машиностроении общего назначения обычно к > 3 мм.

Расчет угловых швов ведут условно по касательным напряжениям. Суммарное касательное напряжение в наиболее нагруженной точке сечения определяют геометрическим сложением составляющих напряжений.

Напряжения, вызванные центральными силами, считают равномерно распределенными по сечению. Исключение составляют напряжения, вызванные центральной поперечной силой в коротких швах, расположенных перпендикулярно линии действия силы. Ими пренебрегают. Напряжения, вызванные моментом, считают пропорциональными расстояниям до центра масс (при действии момента в плоскости стыка) или расстоянием до нейтральной линии, проходящей через этот центр (при действии момента в плоскости, перпендикулярной плоскости стыка). Поэтому наиболее нагруженной будет одна из наиболее удаленных точек опасного сечения шва.

Прочность соединения зависит от материалов деталей, качества поверхности, температуры среды, толщины слоя клея (оптимальная величина 0,05...0,15 мм) и ряда других факторов. Со временем прочность снижается из-за изменения механических свойств клея при его старении. Поэтому при определения допускаемых напряжений соединения принимают коэффициент запаса по отношению к предельным характеристикам равным s = 3...5.

Рис. 4 К расчету клеевого соединения

Расчет прочности соединения производится по формуле:

P = S[τ]_k = ab[τ]_k

где [τ]_k – допускаемое напряжение на сдвиг, a и b размеры клеевого соединения, S – площадь склеиваемой поверхности.

Дата добавления: 2014-01-04