Заклепочные соединения. Расчет заклепочных соединений на прочность.
Заклёпочным называется соединение деталей с применением заклёпок – крепёжных деталей из высокопластичного материала, состоящих чаще всего из стержня и закладной головки; конец стержня расклёпывается для образования замыкающей головки. Заклёпочное изделие является неразъёмным и неподвижным, так как в нём отсутствует возможность относительного движения составных частей. Ряды поставленных заклёпок образуют заклёпочный шов. Применяют для изделий из листового, полосового материала или профильного проката в конструкциях, работающих в условиях ударных или вибрационных нагрузок (авиация, водный транспорт, металлоконструкции мостов, подкрановых балок и т.д.) при небольших толщинах соединяемых деталей из материалов, не допускающих нагрева или не свариваемых.
Достоинства клепаных соединений: 1) хорошо работают в конструкциях, подверженных вибрациям и повторным динамическим нагрузкам, где сварные соединения недостаточно надёжны; 2) применяют для соединения материалов, не свариваемых или трудносвариваемых, недопускающих нагрев при сварке, коробящихся или меняющих механические характеристики.
Недостатки клепаных соединений: 1) повышенная металлоёмкость; 2) трудоёмкость изготовления; 3) невысокая технологичность.
Классификация клёпаных соединений. 1) по функциональному назначению: прочные, плотные; 2) по конструкции: нахлёсточные и стыковые с одной накладкой или двумя накладками 3) по форме головок заклепок: с полукруглой, потайной, полупотайной, плоской, полукруглой низкой. - в зависимости от соединяемой детали: полупустотелые, пустотелые взрывные, повышенного качества.
Критерии работоспособности заклёпочных соединений Критерием работоспособности клёпаных соединений является прочность, причём при расчётах предполагается, что напряжения в сечениях распределены равномерно.
Расчёт на прочность элементов заклёпочного шва Расчёт заклёпок и листов на смятие. Условие прочности на смятие
где 
-
допустимое напряжение смятия,
=
(0,4…0,5) ; 
временное
сопротивление материала детали.
Необходимое число заклёпок из расчёта
на смятие соединяемых деталей
Расчёт
соединяемых листов на растяжение. Расчёт
проводиться в сечении, ослабленном под
заклёпки.
Сварные соединения. Расчет сварных соединений на прочность.
Сварное соединение – неразъёмное соединение, выполненное сваркой, т.е. путём установления межатомных связей между свариваемыми частями при нагревании или пластическом деформировании. Сварные соединения являются наиболее распространёнными и совершенными из неразъёмных соединений, так как лучше других обеспечивают условия равнопрочности, снижения массы и стоимости конструкции. Металл соединяемых сваркой деталей – основной; металл, предназначенный для введения в сварочную ванну в дополнение к расплавленному основному, называется присадочным; переплавленный присадочный металл, введённый в сварочную ванну, называется наплавленным. Участок соединения, образовавшийся в результате кристаллизации металлической сварочной ванны, называется сварным швом.
Преимущества сварного соединения:
- невысокая стоимость соединения, благодаря малой трудоёмкости и простоте сварного шва; - сравнительно небольшая масса; - сечение детали не ослабляется отверстием; - герметичность автоматизации процесса сварки.
Недостатки сварного соединения: - появление коробления, остаточных напряжений после сварки; - недостаточная надёжность при вибрационных ударных нагрузках. - трудность контроля качества; - квалификация рабочего.
Виды сварных соединений. Виды сварки: - плавлением (дуговая и контактная), - давлением. Виды сварных соединений: - стыковое рис 79, - нахлесточное рис80; - угловое рис. 81, - тавровое рис. 82.
Рис. 79. Виды сварных стыковых соединений
Рис. 80. Виды сварных нахлесточных соединений
Рис. 81. Виды сварных угловых соединений
Рис. 82. Виды сварных тавровых соединений
Геометрия сварного шва Сварной шов рис. 83, характеризуется катетом К, толщиной свариваемых деталей, длиной шва lш . Сварные швы могут быть непрерывными и прерывистыми. Сварные швы по форме поперечного сечения могут быть нормальными 1, выпуклыми 2 и вогнутыми 3
Рис. 83 геометрия сварного шва.
В зависимости от расположения к направлению действующей нагрузки различают швы рис. 84, лобовые (а) и фланговые (б); косые и комбинированные (в).
Рис. 84. Виды сварных швов
Критерии работоспособности сварных соединений. Критерием работоспособности сварных соединений является прочность, причём предполагается, что напряжение в опасных сечениях распределены равномерно. Расчёты сварных соединений:
условие прочности стыковых швов:
нахлёсточные соединения рассчитываются на срез: Допускаемые напряжения при расчёте сварных соединений принимают пониженными, в долях от допускаемых напряжений для основного металла. Нормы допускаемых напряжений для сварных соединений деталей из низко- и среднеуглеродистых сталей при статической нагрузке указаны в таблице Таблица 1.
Примечание: В таблице [ p] – допускаемое напряжение на растяжение для материал соединяемых деталей. Для сталей Ст2 [ p] = 140 Н/мм2, для Ст3 [ p] = 160 Н/мм2.