Лабораторная работа № 17

Тема: «Изучение заклепочных соединений»

Цель работы: знакомство с основными видами и параметрами заклепочных соединений.

Ход работы:

1. Ознакомиться с видами заклепочных соединений (сделать конспект).

2. Произвести все необходимые расчеты и измерения, заполнить отчет.

3. Ответить на контрольные вопросы.

Порядок выполнения работы

Для исследования предлагается однородные, односрезные, нахлесточные соединения со сплошными стальными заклепками, полученные методом холодной клепки. (Пример соединения показан на рис. 18.)

Рекомендуемые размеры: диаметр стержня заклепки d:

d = 2 * δ _min при δ _min < 5 мм и d = (1.1...1.6) * δ _min при δ _min =6...20 мм.;

рис.18

шаги: P ≥ 3 * d; P₁ ≥ 2 * d; P₂ ≥ 1, 5 * d.

Для изготовления заклепок используют пластичные материалы. однородные с материалом соединяемых элементов. Стальные заклепки для соединений общемашиностроительного назначения изготовляют обычно из стали Ст0, Ст2, СтЗ.

Допускаемые напряжения для заклепочных соединений при статической нагрузке приведены в табл. 1 /для других материалов см. [I, 2] /.

Таблица 21 Допускаемые напряжения для заклепочных соединений при статической нагрузке, МПа

Расчет соединения при нагружении в плоскости стыка

Основной вид нагрузки заклепочного соединения - силы, и моменты, действующие в плоскости стыка (см. рис. 18). При этом часть нагрузки передают силы трения на стыке. Тело заклепки подвержено действию напряжений среза, смятия и изгиба. Расчет соединения условно ведут на срез и смятие, полагая, что трение на стыке отсутствует (его учитывают при выборе допускаемых напряжений).

В расчете заклепочных соединений деталей машин общего назначения полагают, что центральная сила распределена между заклепками равномерно, а момент – пропорционально расстоянию от заклепки до центра масс сечений заклепок. Суммарную силу F^∑ _1max действующую на наиболее нагруженную заклепку (одну из наиболее удаленных от центра масс) определяют геометрическим сложением. Условие прочности заклепки по срезу

Τ _СР = F^∑ _1max / (π * d² / 4)

Условие прочности по смятию

σ _СМ = F^∑ _1max / d * δ _min ≤ [σ ]_СМ

Если необходимо, проверяют прочность соединяемых деталей с учетом ослабления их отверстиями под заклепки. Для соединения, показанного на рис.18 условие прочности соединяемых деталей на растяжение

σ _Р = F / (b – 2 * d) * δ ₁ ≤ [σ ]_Р.ОСН

Для этого же соединения условие предотвращения прорезания

τ _СР = F / 4 * δ * P ≤ [τ ]_СР.ОСН = [τ ]_СР

Провести расчет заклепочного соединения для заданной толщины соединяемых листов и определить d и количество заклепок. Результаты занести в таблицу.

Таблица 22

Провести необходимые расчеты по данным полученным в ходе исследования и сделать вывод. Ответить на контрольные вопросы

Форма отчета:

1. Наименование работы.

2. Цель работы.

3. Задание на работу.

4. Результаты работы.

5. Вывод.

Контрольные вопросы:

1. Проведите анализ возможности использования сварного соединения в место исследуемого заклепочного. Ход анализа запишите в виде блок - схемы.

2. Проведите анализ возможности замены исследуемого заклепочного соединения на болтовое. Ход анализа запишите в виде блок – схемы.

Список литературы:

1. Детали машин. Атлас конструкций / Б.А.Байков, В.Н.Богачев, А.В. Буланже и др.: Учебное пособив для студентов машиностроительных специальностей вузов. М.: Машиностроение, \ 1992. Ч. I.

2. Решетов Д.Н. Детали машин. М.: Машиностроение, 1989.1

Методические рекомендации к контрольной работе по машиноведению