Главная
>
Технологичность сварных конструкций ДОПУСКАЕМЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ В ПАЯНЫХ СОЕДИНЕНИЯХ Допускаемые напряжения в паяных соединениях зависят от многих факторов: свойств основного материала, припоев, технологического процесса, вида соединения, толшины шва. рода силовых нагрузок, температурного режима эксплуатации, среды работы конструкции. Надежным и приемлемым методом определения допускаемых напряжений в паяных соединениях является испытание образцов при параметрах и условиях, близких к производственным. Для паяных соединений встык рекомендуется испытание до .момента разрушения. В таком случае разрушающее напряжение где Р - разрушающая сила; f - площадь поперечного сечения испыт>емого образца. Допускаемое напряжение при пайке может быть определено в зависимости от величины разрушающего напряжения и коэффи- циента запаса прочности К, который рекомендуется брать равным 2.5-3,0 при статических напряжениях. Для паяных соединений внахлестку испытания проводят на образцах, имеющих толщины, равные принятым в конструкциях при Длине нахлестки 2,5 S. Разрушающее напряжение Р где b - ширина образца; S - толщина образца. Коэффициент запаса прочности такой же, как при испытании соединения встык. Для телескопических паяных соединений целесообразно производить испытание на образцах аналогичных конструкций. Разрушающее напряжение где f - площадь шва в телескопическом соединении. Коэффициент запаса прочности принимать, как при испытании соединения встык. КЛЕЕВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ Склеивание - это способ создания неразъемного соединения элементов конструкции с помощью клея. Процесс склеивания основывается на явлении адгезии - сцепления в результате физических и химических сил взаимодействия клея с различными материалами при определенных условиях. КОНСТРУИРОВАНИЕ КЛЕЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ Элементы конструкции, сборка которых осуществляется сютеиванием, дотжны иметь Х1Я этого специа1ЬНО спроектированное соединение. При проектировании клеевого соединения необходимо: определить величину и тип нагрузки на всю конструкцию и особенно на клеевое соединение; определить изменение свойств клеевого соединения под воздействием среды, в которой оно будет работать; выбрать Mcimepuoji конструкции; выбрать fcieti: рассчитать размеры и остатьные конструкционные параметры соединения с учето.м запаса прочности; выбрать технологию склеивания (обработку поверхности, способ нанесения клея, режим отверждения); экономически обосновать выбранную конструкцию и технологию. При конструировании клеевых соединений необходимо учитывать следующие рекомендации: площадь склеивания должна быть как можно большей; нагрузку должна нести максиматьная часть площади склеивания; необходимо добиваться, чтобы напряжение в клеевом шве действовало в направлении его максимальной прочности; оптимальные зазоры между склеиваемыми поверхностями в зависимости от марки клея и конструкции должны быть в пределах: 0,05-0,15 мм при склеивании металлов между собой; 0,05-0.2 мм при склеивании металлов с неметаллическими материалами; 0,1-0,2 мм при склеивании мета1Лов с резиной. В процессе эксплуатации клеевые соединения восприни.мают различные нагрузки, которые могут бьпь приведены к четырем основным типам (рис. 27). В табл. 42 представлены типы конструкций клеевых соединений, способных воспринимать различные нагрузки. Рис. 27. Основные типы нагружения клеевого соединения: а - сдвиг; б - равномерный отрын; в - отдир; г - внецентровой отрыв 42. Рекомендуемые типы конструкции клеевых соединений в зависимости от направления нагрузки Клеевые соединения Клеевь[е соединения Угловые стыковые Угловые с загибом кромки Угловьк в паз Тавровые стыковые Тавровые с уголком Тавровьге в паз Стыковые с нахлестом Стыковые в паз Ст)>1ковые на ус Стыковые с одной и двумя накладками Стыковые нахлесточные Сооединения полых профилей Соединения труб с формованным гладким раструбом с двухраструбной муфтой с гладкой надвижной муфтой различного диаметра РАСЧЕТ КЛЕЕВЫХ СОЕДИНЕНИИ Лля расчета наиболее распространенных соединений пользуются приближенными формулами [2]. Действующие напряжения при сдвиге на-viecT04Horo соединения: т = Р/ (Ьа), где F - сдвигающая сила; Ь, а - щирина и дтина нахлестки. Для неответственных соединений длина нахлестки = (2,5 + 5)5, где S толщина склеиваемых листов. При динамических нагрузках прочность при сдвиге принимают равной 1/3 ее значения при статическом нагружении. Расчетные формулы для определения действующих напряжений в соединениях на ус листов и труб предстаалены в табл. 43. 43. Расчетные формулы
Обозначения: F- растягивающая сила; М ~ изгибающий момент; О - угол скоса; Tq , -внешний и внутренний радиусы трубы; s - толщина листов; Ь - ширина листа. Для клеевых соединений деталей из полимерных, композитных и других материалов с малым модулем упругости уточненные расчеты следует вести с учето.м деформации деталей 3. 4]. В нахлесточных соединениях листов общей шириной Ь. толщиной h\ и h-> из материалов с .модулем упругости Е\ и Ej пол дей- -лвием растягивающей силы F удельные на-гр>зки в концевых сечениях {в Н/м.м) Fk 1 + achA/? shkb 1 + а Fk а + chkb shkb 1 + a h - толщина клеевой прослойки; G - модуль сдвига клея Эпюра удельных нагрузок имеет обычную вогнутую форму с максимальными значениями по концам. В случае приклейки полки линейно-упругого уголка к жесткому основанию и действия отрывающей нагрузки вдоль другой полки распределение давления в клеевом слое подчиняется зависимостям для балки на уп-рутом основании. В реальных конструкциях наблюдается значительный разброс показателей прочности. Это следует учитывать при проектировании конструкций, вводя коэффициент запаса прочности, который назначают в результате экспериментальной отработки к-1еевого соединения. В зависимости от степени ответственности конструкции и условий ее работы выбирают значение к о э ф и ц и е н та з а п а с а и pt>4 ности от 1 , 5 до 3 . |