2. Оборудование

Для испытаний используется ручной винтовой пресс, на который устанавливаются два приспособления, и моментный ключ.

Н а рис. 17 изображено приспособление для испытания болтового соединения.

1. Динамометр.

2. Индикатор часового типа.

3. Вкладыш.

4. Болт.

5. Гайка.

6. Шайба.

7. Пластины.

8. Ось.

9. Основание.

10. Державка индикатора.

Приспособление для испытания клеммового соединения изображено на рис.18.

Сдвигающая нагрузка Q создается винтовым прессом и передается на соединение через динамометрическую пружину 1 . Деформации пружины, пропорциональные нагрузке, фиксируются индикатором часового типа 2 и переводятся в силовые единицы с помощью тарировочного графика.

Сила затяжки F_З обеспечивается созданием требуемого момента завинчивания, величина которого контролируется по показаниям индикатора. Затяжка осуществляется моментным ключом рычажного типа (Рис. 10).

1. Приспособление на рис. 17 состоит из вкладыша 3, соединенного через динамометр 1 с ползуном винтового пресса, и пластин 7, которые притягиваются к вкладышу 3, испытуемым болтом 4. Пластины соединены осью 8 с основанием 9 и не перемещаются.

Вкладыш 3 выполняет функцию средней пластины, на рис. 14 и при приложении предельной силы Q сдвигается. Момент сдвига фиксируется по относительному смещению рисок, нанесенных на вкладыши одной из пластин, и свидетельствует о нарушении соединения.

1. Динамометр с державкой.	4. Основание.
2.Индикатор часового типа.	5. Клемма.
3. Вкладыш.	6. Винт.

2. Приспособление, изображенное на рис. 18, имеет вкладыш 3 цилиндрической формы. На этот вкладыш устанавливается клемма 5, которая затягивается с помощью винта 6. Под действием затяжки на поверхности внутреннего диаметра клеммы a_В создаётся трение, препятствующее осевому перемещению вкладыша 3.

Сила затяжки, создаваемая на винте 6, определяется путём перевода момента завинчивания на динамометрическом ключе по формуле (2.3).

3. Порядок выполнения работы.

Для удобства сравнения результатов испытания в обоих опытах используются для затяжки детали с одинаковыми параметрами резьбы.

1. Определение параметров резьбы.

Наружный диаметр резьбы d и шаг P замеряют штангенциркулем и уточняют в соответствии с ГОСТом. Все остальные параметры резьбы выписывают из таблиц ГОСТа и заносят в бланк отчета.

2. Определение усилия затяжки F_З.

Допускаемое усилие затяжки определяется из условия прочности на растяжение

(2.9)

где: d₁— внутренний диаметр резьбы, мм.

- допускаемое напряжение на растяжение, МПа.

где: n - коэффициент безопасности. Принимаем n = 4;

σ_Т- предел текучести материала болта.

Для стали 35, из которой изготовлены крепежные детали = 320 МПа.

Полученное по формуле (2.9) значение усилия затяжки делится на четыре части

F₃₁≈0,25[F₃]

F₃₂≈0,5[F₃]

F₃₃≈0,75[F₃]

F₃₄≈[F₃]

3. Определение момента завинчивания. Т_зав.

Момент завинчивания, соответствующий требуемому усилию затяжки, определяется по формуле (2.3).

4. Экспериментальное определение сдвигающей силы Q.

1. По тарировочному графику 1 (Приложение 1) находим показания индикатора моментного ключа, соответствующие четырем значениям момента затяжки, определенных расчетным путем и вносим их в таблицу.

2. Устанавливаем на столы прессов приспособления с указанными соединениями.

3. В соответствии с найденными значениями моментов затяжки поэтапно производим моментным ключом затяжку соединений, контролируя ее по индикатору.

Для каждого этапа затяжки нагружаем соединения с помощью пресса до страгивания с места деталей соединения. В этот момент фиксируем показания индикатора в кольцевом динамометре.

4. По тарировочному графику 2 (Приложение 2) находим поэтапно сдвигающую силу Q в соответствии с показаниями индикатора кольцевого динамометра.

Все расчетные величины и показания индикаторов следует внести в соответствующие таблицы бланка отчета.

4. Определение предельной сдвигающей силы Q расчетным путем из условия работоспособности соединения.

• для соединения получистым болтом по формуле (2.2)

• для клеммового соединения по формуле (2.6)

• для соединения чистым болтом по формулам (2.7) и (2.8),

Значения коэффициентов трения на поверхности стыка можно принять по графикам (Рис. 19) в зависимости от удельного давления.

Кривая 1 - при обработке R_a 1,2…2,5 (R_z 6,3…10)

Кривая 2 - при обработке R_a 0,63…1,25 (R_z 3,2…6,3).

Среднее удельное давление определяется по формулам (2.10) и (2.11).

Для болтового соединения:

(2.10)

где: a - высота вкладыша,

b - ширина вкладыша и пластин.

Для клеммового соединения:

(2.11)

где: d_в - диаметр посадочной поверхности,

l - длина клеммы-ступицы.