Детали машин - Батурин А.Т.
Скачать (прямая ссылка):
6. Проверяя скольжение листов, определим допускаемую силу трения (растягивающую силу) по нижнему и верхнему пределам для односрезного гава (см. фиг. 14) и двухсрезного (см. фиг. 18), ибо проверяемый шов представляет комбинацию того и другого типов швов:
pmin = 1 - 4,15 • 600 + 2 ¦ 4,15 ¦ 1000 = 10 790 кГ; pmax = 1 -4,15-700+2-4,15- 1200= 128?5 кГ,
т. е. шов обеспечивает силу трения от 10 790 до 12 865 кГ, что больше растягивающей силы P = 9500 кГ, т. е. шов достаточно плотен.
Проверку заклепок на срез не производим, так как шов, проверенный на скольжение листов, заведомо обладает достаточной прочностью на срез. Действительно, расчетные зависимости дли проверки на срез и скольжение по форме совершенно одинаковы, a [R] всегда меньше [т]Ср.
Пример 3. Подобрать продольный и поперечный швы парового котла, если диаметр котла D = 1 м; давление пара по манометру р = 10 am; материал— сталь Ст. 2 с ов = 34 кГ/мм2.
Решение,
1. Определяем характеристику нагрузки продольного шва: с=^ = _100_№=5ШкГ/сж_
Принимаем продольный шов однорядный двухсрезный по фиг. 18 (при D > > 700 мм и р > 7 am применение продольных швов внахлестку не допускается).
44
ЗАКЛЕПОЧНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
2. Определяем требуемую толщину стенки, принимая машинную клепку:
3. Определяем диаметр заклепок и шаг:
d — O + 7 мм = 9 -J- 7 = 16 мм; таких заклепок (диаметр отверстия) по ГОСТ нет, принимаем d = 16,5 мы; t = 2,6d + 10 мм = 2,6 • 16,5 + 10 = 53 мм.
4. Проверяем прочность листов:
t—d 53—16,5 _ „0 ^ = -7- = ^3— = 0'69'
что всего лить на 1,4% ниже принятой при определении толщины стенки, таким образом прочность листов достаточна.
5. Проверяем шов на скольжение. Выделив полосу шириной і = 5,3 см, находим силу Р, действующую на эту полосу:
P=Zf= 100 •1P-5'3 = 2650 .Г.
Эта сила должна уравновешиваться силой трения между листами; сила трения, соответствующая 1 см2 площади сечения заклепки, будет
P 2650
д = -^--7зЛ4Л^ = т0кГ/с"а-
(— 1—4—
что лишь немного (на 3,3%) превышает допустимую [Л] = 1200 кГ/см*.
6. Определяем толщину накладок:
O1 = -^- o = -fp 9=6 JWjH.
о о
Так как толщина листов менее удвоенной толщины накладки, проверка прочности накладки излишняя.
Таким образом, продольный шов выполняем по фиг. 18 с размерами O = = 1,1 -9 10 мм (10% прибавляем на коррозию;; d = 16,5 мм; t = 53 мм; е = 25 мм; O1 = 6 мм.
7. Поперечный шов может быть взят .слабее продольного (пробуем однорядный шов по фиг. 14); диаметр заклепок тот же d = 16,5 мм; шаг
h = 2d -f- 8 мм = 2 • 16,5 + 8 = 41 мм.
Число заклепок по окружности
nD 3,14-100
( = - =-—- -— /о.
ti 4,1
Более точная величина шага при і — 75
_ itj> _ 3,14-100
h - ~~Г - 75
8. Усилие в поперечном сечении барабана
Q = j^ = 3,14-100*-10 = 785ШкГ.
= 4,22 см.
ЧИСЛОВЫЕ ПРИМЕРЫ
45
9. Проверка на прочность дает
I1-O- 42,2-16,5 1P=-^ = —Ж2—=°'609'
что для выбранпого типа шва достаточно. 10. Проверяем на скольжение:
_ Q 78 500 /Qn Г1 ,
R = = ^572Ж = 490 ^ '
1 4
а допустимо до 700 кГ/смг, т. е. поперечный шов годен.
Пример 4. Подобрать продольный и поперечный швы барабана парового котла по данным: диаметр барабана D = 1800 мм; давление пара р = 15 am; материал — сталь с ае = 3300 кГ/см?.
Решение.
1. Определяем нагрузку на единицу длины продольного шва:
PD 15-180 ,„_„ г, с = -~- —--- = 1350 кГ/см.
Принимаем продольный шов двухрядный двухсрезный (см. фиг. 19).
2. Определяем толщину стенки:
ад^=2^5-*-2,18 «2,2«.
2оеф 2-3300-0,75
3. Определяем d и f:
с? = 22 + 6 = 28 мм; по ГОСТ rf = 29 мм; і = 3,5rf + 15 мм = 3,5 • 29 + 15 = 116 лш.
4. Проверка прочности дает
t—d 116—29 „ „_
т. е. прочность достаточна.
5. Сила, растягивающая кольцо барабана шириной t = 11,6 см,
P=DfL= I««•15¦11.6^ 15650 жГ_
6. Проверяем на скольжение
„ P 15 650 „, .
Л = -^ = Т^6 =1185 B/7c-"
a = 1150 кг/см?. Вследствие того что R лишь на 3% больше TRl, считаем продольный шов годным.
7. Поперечный шов двухрядный внахлестку (фиг. 15); диаметр заилении принимаем тот же d = 29 мм;
I1 = 2,6d + 15 мм = 2,6 • 29 -f-15 = 75,4 + 15 a 90 мм.
46
сварные соединения
8. Проверяем прочность:
^ = ^-»««••'•
т. е. прочность недостаточна.
9. Проверим также шов на скольжение. Число заклепок в поперечном шве
я?>2 3,14-180-2
' = — =-№— = 125-
10. Сила Q, действующая на поперечный шов,
nD* 3,14-1802 <г
Q — —;— р =-;-- Io = 382 ООО кГ.
4 4
11. Сила трения И, приходящаяся на 1 см2 сечения заклепки,
_ Q 382 000 .„., Г1 .
т. е. значительно меньше допускаемого значения [R] = 650 кГ/см?, ввиду чего увеличим шаг I1, обеспечивая (р = 0,7. 12. Определяем новое значение шага:
ф==0.7 =
откуда I1 = 97 лмі.
13. Проверяем шов на скольжение;
R = —= = 5U0 к/>л,2 < 650 кГ/ем*;
. да/ 117-6,6 '
яВ2 3,14-180-2 ' = —= -9J-= 117-
Таким образом, поперечный шов берем двухрядный, односрезный с размерами d = 29 мм; I1' = 97 лш; е = 45 лш; C1 = 58 мм-
СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
§ 10. СУЩНОСТЬ И ВИДЫ СВАРКИ
В современных строительных конструкциях, а также в машиностроении снарные соединения применяются значительно шире, чем заклепочные.
