Детали машин - Батурин А.Т.
Скачать (прямая ссылка):
Чеканка шва заключается в том, что по скошенной кромке листа ударяют чеканом (тупое
-15-18°
Разрез по ЯД
Разрез no BB
Фиг. 23.
Фиг. 24
зубило), прв этом получается полукруглая канавка (фиг. 23), в осаженная часть кромки прижимается к листу. Листы тоньше 5 мм при чеканке пружинят и поэтому не чеканятся. Иногда подчеканиваются и головки заклепок.
При конструировании прочно-плотных швов необходимо особое внимание обратить на стык продольного и поперечного швов; для достижения герметичности приходится на стыкуемых листах выполнять так называемые ластки, т. е. оттягивание кузнечным способом на нет части листа. Пример такого стыка пока-8ан на фиг. 24 при комбинации швов продольного трехрядного и поперечного двухрядного внахлестку.
§ «. ПЛОТНЫЕ ШВЫ
Заклепочные соединения плотными швами встречаются в резервуарах и трубах, содержащих жидкости или газы при небольшом давлении.
Толщина стальных листов в таких конструкциях не может быть определена расчетом, ее назначают по практическим данным, руководствуясь соображениями достаточной жесткости и принимая во внимание коррозию металла. В общем употребляются листы толщиной от 2 до 8, реже до 12 мм.
Плотность шва достигается постановкой между листами прокладок из картона, пропитанного суриком, холста и пр. или же (при толщине не менее 5 мм) подчеканкой. При толщине стенки до 5 мм применяется холодная, при толщине более 5 jvtJM — горячая клепка. Большие стенки прямоугольных резервуаров, укрепляют сиязями, предохраняющими плоские стенки от выпучивания.
ЧИСЛОВЫЕ ПРИМЕРЫ
41
Чаще всего в плотных соединениях употребляются однорядные швы внахлестку; элементы шва определяются по эмпирическим формулам: диаметр заклепки d = 6-)-0,7 см; шаг t = 3d -f- 0,5 см;
расстояние оси заклепки от края листа е = 1,5 d.
Для определения элементов шва можно также пользоватьсячтабл. 6.
Таблица ff
Соотношения размеров плотных швов
Объект Толщина листа 6 в см Диаметр заклеини d В CM Расстояние от края листа € В CM Шаг / в см
Резервуары и вентиля-
ционные трубы .... 0,4—0,6 1,2 2,5 4,5
То_ же......... 0,7—0,8 1,7 2,9 5,5
Газопроводы...... 0,5—0,6 1,2 2,5 5
Дымовые трубы .... 0,3—0,4 1,0 2,0 6,5
» » .... 0,5—0,6 1,2 2,5 6,5
>> » .... 0,7—0,8 1,7 2,9 6.5
§ 9. ЧИСЛОВЫЕ ПРИМЕРЫ
Пример 1. Элемент металлической конструкции, несущий растягивающую нагрузку Q = 15г, выполнен из двух полос сечением 180 X 10 мм, соединенных семью заклепками d = 20 мм * (F = = 3,14 см?).
Проверить прочность соединения, если полосы выполнены из стали Ст. З, а заклепки — из стали Ст. 2 (фиг. 25).
P е ш е н и е. 1. Определяем значения допускаемых напряжений. Для стали Ст. 3 по табл. 1 о„ = 24 кГ/мм?; при-1,0, [ns] = 1,0
имеем нимая и In2J чаем
[ob =
'T
In1]
In7,] = 1,5, полу-
2400
= 1600 кГ/см*.
1,5
Для стали Ст. 2 аналогично найдем [а]р = 1500 кГ/см2. Предполагая, что отверстия продавлены, принимаем
[Tjcp = 0,7 [о\р = 0,7 • 1500 = 1050 кГ/см2 [0"W= 1,7 [а]р = 1,7 • 1500 = 2550 кГ[см\
* Диаметр отверстия под заклепку.
42
ЗАКЛЕПОЧНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
2. Определяем рабочие напряжения: а) срез заклепок
15 000
iF
7-3,14 ~ б) смятие полос и заклепок
685 кГ/см* < 1050 кГ/ам2;
|_ = ^tOo = 1070 кГ/смг< 2550 кГ/сл2;
в) растяжение нижней полосы в сечении аа Q
(Ъ—2d)b (18—4)
15St = 1070 «71M2 <1600 кг/см*
в сечении bb
Jp2
6hQ
(Ь —3d) 6
7^18-6H ~ 900 кГ1см* < 1600 кГ'см*
Закл ючение. Соединение может выдержать нагрузку
ff=75
d~23
—ЯЮ-
болыпе заданной.
Прняир 2. Проверить шов парового котла, если его диаметр D = = 1470 мм, а давление пара по манометру р = 12 а/л. Для материала листов и накладок oe = = 3800 кГ/см?. Конструкция шва приведена на фиг. 26.
Решение.
1. Выделив полосу шириной, равной шагу t = 10,8 см, найдем силу P1 стремящуюся разрушить шов:
Фиг. 26.
P=
Dpt
147 ¦ 12 • 10,8
д 9500кГ.
2. Определяем напряжение на растяжение листа по сечению через центры одаосрезных заклепок:
0"Pl :
9500
(t—d)o (10,8—2,3)1,5 а коэффициент запаса прочности
3800 „_„ п»1 = -.-^ = 5,07.
= 750 кГ/см*
750
3. Напряжение на растяжение листн по центрам двухсрезных заклепок найдем, учитывая, что первый ряд заклепок передал нижней накладке усилие
P1 = 4- P = 4- 9500 = 1900 кГ,
ЧИСЛОВЫЕ ПРИМЕРЫ
43
так как всего на фронте шага имеется пять площадей среза (одна односрезная и две двухсрезные заклепки):
P-P1 9500—1900 соп ,
= Т^йГо = (10,8-2-2,3) 1,5 = 820 КГ/СМ
и коэффициент запаса прочности
3800 . „
йвг = -щ- =4Д
4. Напряжение на растяжение накладок следует проверить лишь по сечению через центры двухсрезных заклепок, где растягивает накладки полная сила P — = 9500 кГ.
Имеем
Р 9500 con Vl 2
= 590 к! /см%
м (Ъ—2й)26, (10,8-2-2,3)2-1,3
3800
"«=-590- = 6'5-
5. Определяем напряжение смятия листов и заклепок. Площадь смятия всех трех заклепок составит
F = 2 • 2,3 • 1,5 -f-1 • 2,3 • 1,3 = 9,9 см*;
P 9500 Осм = -у- = = 960 кГ/см* < [aU-
Таким образом, наименьший коэффициент запаса прочности равен nei = = 4,6 > [и], что при машинпой клепке обеспечивает достаточную прочность шва.
