Расчёт заклёпочного соединения на прочность

Например:

Пример 1. Спроектировать заклёпочный шов для двух стальных полос сечением          180 · 10 мм (рис.1) под статическую растягивающую нагрузку F = 160 кН, если материал полос и заклёпок сталь – Ст3. Допускаемое напряжение на растяжение материала полос

[σp] = 160 МПа, Допускаемое напряжение на срез полос и заклёпок [τcp ] = 140 МПа, допускаемое напряжение на смятие заклёпок и полос [τсм ] = 320 МПа.

 

Решение.

Задаёмся диаметром заклёпок, учитывая заданную толщину листов:

 

d ο = (1,5…2,2) s = 2 · 10 = 20 мм.

 

Определяем число заклёпок из условия прочности на срез:

 

z =  =  = 3,64,

т.е. число заклепок z = 4.

 

Проектируем шов по полученным расчётным данным. Возможно различное расположение заклёпок – в один ряд или в несколько рядов. Так как в нашем случае число заклёпок чётное и ширина пластин небольшая, выбираем расположение в два ряда по две заклёпки.

Подбираем шаг заклёпок так, чтобы по возможности материал листа был равномерно распределён на каждую заклёпку:

t = (3…6) d ο = 3 · 20 = 60 мм.

 

Подбираем расстояние от осевой линии ряда заклёпок до края листа:

                                 е = (1,5…2,0) d ο = 1,5 · 20 = 30 мм.

 

Подбираем расстояние между рядами заклёпок:

еı= (2…3) d ο = 3 · 20 = 60 мм.

Содержание отчета:

· Краткие теоретические сведения по теме.

· Эскизы расчётных схем к примерам.

· Практические решения примеров.

· Анализ полученных результатов и выводы по работе.

5.Контрольные вопросы:

· На какой вид деформации рассчитывают заклёпку?

· От каких параметров зависит коэффициент прочности шва φ?

· Какие существуют зависимости между диаметром отверстия, толщиной листа и шагом заклёпочного соединения? 

· Каково назначение заклёпочных соединений?

· Где применяются заклёпочные соединения.

Практическая работа

 «Расчёты при изгибе с кручением»

Цель занятия:

Закрепить теоретические знания студентов, применяемые при изучении механизмов и машин, решением примеров.

Общие сведения:

    Изгибом называется такой вид деформации бруса, при котором в поперечном сечении бруса возникает только изгибающий момент. Причинами возникновения изгибающего момента могут быть поперечные силы, а также пары сил (моменты). В случае отсутствия поперечных изгиб называют чистым.

Брусья, работающие на прямой изгиб, называют балками. Мы будем рассматривать балки, у которых есть хотя бы одна плоскость симметрии и плоскость действия нагрузок совпадает с ней. Изгиб такой балки называется прямым.

 

Порядок выполнения работы:

       При решении задач, связанных с изгибом, необходимо знать некоторые геометрические характеристики поперечного сечения.

Например:

 

Пример 1.  Определить, как изменится кривизна бруса III (рис.1) при изгибе момента М в плоскостях yz и xz, если Н = 3В.

Решение.

 

1. Определяем кривизну бруса при действии момента в плоскости yz:

 

 =  = .

 

2. Определяем кривизну бруса при действии момента в плоскости xz:

 

 =  =

 

3. Вычислим отношение кривизн с учетом, что Н=3В:

 

 =  = 9

Таким образом, мы численно подтвердили, что жесткость бруса с прямоугольным сечением в плоскости yz больше, чем в плоскости xz.

 

Содержание отчета:

· Краткие теоретические сведения по теме.

· Эскизы расчётных схем к примерам.

· Практические решения примеров.

· Анализ полученных результатов и выводы по работе.

 

5.Контрольные вопросы:

· Что такое чистый и поперечный изгиб?

· Что называется нейтральным слоем балки?

· Какие напряжения возникают в поперечном сечении при изгибе? 

· Два бруса одинакового поперечного сечения подвергаются нагрузке, в результате чего возникают переменные напряжения с одинаковым коэффициентом асимметрии R. Первый брус работает на изгиб, а второй – на растяжение – сжатие.У какого бруса раньше начнётся усталостное разрушение?

· В чём заключается условие прочности при изгибе?

Практическая работа

«Резьбовые соединения»

Цель занятия:

Закрепить теоретические знания студентов, применяемые при изучении механизмов и машин, решением примеров.

Общие сведения:

    При расчёте резьбы на прочность принимают следующее допущение: все витки резьбы нагружаются равномерно (хотя теоретическими и экспериментальными исследованиями установлено, что для гайки с шестью витками первый виток резьбы воспринимает 52% всей осевой нагрузки, второй – 25%, третий – 12%, шестой – только 2%).

 

3.Порядок выполнения работы: