9. Расчет заклепочных соединений.

Основными нагрузками для заклепочных соединений являются продольные силы, стремящиеся сдвинуть соединяемые детали одну относительно другой. Расчет заклепок в соединении, находящемся под действием продольной нагрузки, сводится по форме к расчету их на срез. Трение в стыке учитывают при выборе допускаемых напряжений среза. При центральном действии нагрузки предполагается равномерное распределение сил между заклепками. В заклепочном соединении допустимая нагрузка, отнесенная к одной заклепке, , где d- диаметр стержня заклепки; -условное допускаемое напряжение заклепки на срез; i- число срезов.

При центрально действующей нагрузке F необходимое число заклепок z=F/F1.

Заклепки на смятие в односрезном или двухсрезном силовом соединении проверяют по формуле , , где s- толщина стенки соединяемых деталей.

Проверка на смятие плотных соединений не нужна, так как в них вся продольная нагрузка воспринимается силами трения в стыке.

Соединяемые элементы проверяют на прочность в сечениях, ослабленных заклепками:

При холодной клепке допускаемые напряжения в заклепках снижают на 30%.

Для элементов соединений с пробитыми и нерассверленными отверстиями допускаемые напряжения снижают на 30%.

Если соединение работает при редких знакопеременных нагрузках, допускаемые напряжения понижают умножением на коэффициент где Fmin и Fmax –наименьшая и наибольшая по абсолютной величине силы, взятые со своими знаками.

Потребная площадь элементов, работающих на растяжение под действием силы F, , где - коэффициент прочности шва, величина которого обычно колеблется в пределах от 0,6 до 0,85; Р- шаг расположения заклепок. При проектном расчете значением φ задаются, потом производят проверочный расчет. В групповых заклепочных соединениях, подверженных сложному напряженному состоянию, силы на одну заклепку определяются, как в резьбовых соединениях.

10. Сварные соединения, общие сведения, классификация, применение. Расчет сварных соединений встык при нагружении центрально-приложенной силой и моментом.

Сварное соединение- неразёмное соединение деталей с помощью сварного шва. Сварка деталей основана на использовании сил молекулярного сцепления при местном нагреве их до плавления или разогреве стыка с применением давления. В настоящее время освоена сварка всех конструкционных сталей, включая высоколегированные, цветных сплавов и пластмасс. Сварные конструкции дают значительную экономию металла по сравнению с клепаными и литыми конструкциями. По взаимному расположению соединяемых элементов сварные соединения разделяются на следующие группы: соединения стыковые; соединения нахлесточные; соединения тавровые(впритык); соединения угловые. Соединения, свариваемые электродуговой или газовой сваркой, выполняются при помощи стыковых и угловых швов. Стыковой шов применяется для выполнения соединений встык. Угловой шов используется при выполнении соединений нахлесточных, тавровых и угловых. В зависимости от расположения угловых швов по отношению к действующей нагрузке различают лобовые, фланговые, косые и комбинированные швы. Могут применяться прорезные, пробочные и проплавные соединения. Угловые швы по форме сечения разделяют на нормальные, вогнутые и выпуклые. Основной геометрической характеристикой угловых швов является величина катета шва k, а расчетным сечением- высота h. Для нормального шва h=ksin450. Сварные соединения, выполняемые контактной сваркой, подразделяются на стыковые и на соединения по поверхности- точечные и линейные. Контактная сварка встык выполняется на стыковых машинах, а линейная и точечная- на роликовых и точечных машинах. Сварное соединение является наиболее совершенным из неразъемных соединений, так как лучше других приближает составные детали к цельным. Проще обеспечиваются условия равнопрочности. Снижения массы и стоимости изделия. Стыковые соединения могут разрушаться по шву, месту сплавления металла шва с металлом детали, сечению самой детали в зоне термического влияния. Зоной термического влияния называют прилегающий к шву участок детали, в котором в результате нагревания при сварке изменяются механические свойства металла. Разрушение соединения стальных деталей происходит преимущественно в зоне термического влияния. Поэтому расчет прочности стыкового соединения принято выполнять по размерам сечения детали в этой зоне. Возможное снижение прочности деталей, связанное со сваркой, учитывают при назначении допускаемых напряжений. При расчете полосы, сваренной встык: на растяжение ; на изгиб , где b и - ширина и толщина полосы, -допускаемое напряжение для сварных соединений. Отношение к допускаемому напряжению на растяжение для основного металла детали является коэффициентом прочности сварного соединения: .