|
П р и этом получим бо л т М 16.
Пример 3. Рассчитать болты крепления кронштейна, нагруженного по схеме,
показанной на рис. 1.32:
R =
2000 кге;
1 =
1050 мм;
а =
130 мм;
Ь =
500 мм;
А = 50 мм; кронштейн чугунный (ов = 2800 кгс/см2); болты из стали 20; затяжка
болтов не контролируется.
Расчет выполнить для двух вариантов установки болтов — без зазора и с за
зором.
Р е ш е н и е . 1.
Болты без зазора.
Нагрузка определяется по формулам (1.38):
Р д = 2000/6 = 334 кге;
м
= 4 р Л (/1
+ 2 Р
м
/ 2 = Р м , (4 r i
+ 2 '1 / ' i ) .
где
PM,/PMl = ri/r*<
'’2
=
6 / 2
= 25 см;
Г\
=
У rt
+ a^-
= V
252+ 132 = 28
с м
;
M = R l =
2000 • 105 = 210 000 кге ■ см.
Д а л е е
М
210 000
м
■ _ 4
/-1
+ 2г1//-1_ 4 -28 + 2 (25-/28) _
КГС;
Я
Л , 2
=
РМх
(л
2
/
г
= 1300 (25/28) == 1100 кге.
Для
первого и третьего болтов суммарную нагрузку находим графически (см. рис. 1.32)
и получаем
Рх = Р3 =
1600 кге. Для второго болта
Рг = Рк + Р м 2 = ]Ш
кгс-
Таким образом, наиболее нагруженными болтами являются
1 к 3.
Определяем
диаметр болтов из условия прочности на срез по формуле (
1
.
2 1
)
d = V’4P1/n
[т]
= Y \ ■
1600/(л • 960) =!= 1,45 с м = 1 4 ,5 мм,
где
[т] = 0,4ат = 0,4 - 2400 = 960 кгс/см
2
(см. табл. 1.2 и 1.1).
Найденному значению
d
удовлетворяет чистый болт под развертку с диаметром
нарезной части М16 и ненарезной 17 мм [12]. Проверяем прочность на смятие по
формуле (
1
.
2 2
)
aCM
= Pi/dh =
1600/1,7 • 5
190 кгс/см
2
sg [асм] =
= 0,4а„ = 0,4 • 2 8 0 0 = 1100 кгс/см
2
(см. табл. 1.2).
2.
Болты с зазором.
Необходимую силу затяжки определяем по формуле (1.39),
приняв P max
= Pi =
1600 кгс, / = 0,15;
К
= 1,5.
ЯэаТ = 1 , 5 - 1600/0,15 = 16
0 0 0
кгс.
По табл. 1.4 определяем, что болт должен быть значительно больше МЗО, и
поэтому по табл. 1.3 принимаем
п
= 1,5. При этом
[о] = ат/я = 2 4 0 0 /1 ,5 = 1600 кгс/см2.
Из формулы (1.19)
dp =
V
4 • 1,ЗРЭ11Т/я [а] =
Y
4 • 1,3 ■ 16 000/(л • 1600) = 4,05 см = 40,5 мм.
Этому значению
dp
удовлетворяет болт М48.
З а к л ю ч е н и е . Постановка болтов с зазором в данной конструкции неце
лесообразна, так как болт М48 слишком велик для кронштейна заданных размеров и,
кроме того, трудно обеспечить силу затяжки болтов Р зат = 16 000 кгс.
Назначаем
болты без зазора.
Пример 4. Рассчитать болты для крепления кронштейна к бетонному фунда
менту (см. рис. 1.34), где
R —
1000 кгс,
а =
30°,
ls
= 400 мм,
lN
= 100 мм,
Ь
=
= 490 мм,
а -
130 мм,
с = ~ Ъ =
245 мм,
lt
= 210 мм,
12
= 140 мм; болты из стали
20, допускаемое напряжение смятия для бетона [асм] = 18 кгс/см2, Затяжка не кон
тролируется, нагрузка статическая.
62
S = R
cos 30° = 865 кгс;
N = R
sin 30° = 5 0 0 кгс;
M = S /s — ^
= 865 - 40 — 500- 10 = 29 600 кгс • см
— см. формулу (1.42).
2. Определяем силу затяжки по условию нераскрытия стыка
аЛГ= Л //Ғ ст = 5 0 0 /(0 ,5 -4 9 * 13)=« 1,6 кгс/см
2
— см. формулу (1.44);
ам
=
M/ W^
= 29 600
j
ab^j=
29 6 0 0 - 1 3 • 49*j = 6,5 кгс/см'-»
— см. формулу (1.45),
где для рассматриваемого несплошного стыка
1/12 [аб
3
—
а
(1/26)3] 2
7
с т —
Ы
2
6
48
По условию нераскрытия стыка, принимая коэффициент запаса
Қ
= 1,5, а зат =
= 1,5 (
0
^ +
ам)
= 1,5 ( 1 , 6 + 6,5) сг 12 кгс/см
2
— см. формулу (1.47).
Необходимая сила затяжки болтов
f>3aT = а затҒст/г = 12 • 318/8 = 480 кгс —см. формулу (1.43),
где
FCT = ab —ас = 318
сма.
3. Проверяем прочность бетонного основания
а ш а х = а эат — а Л' + а М =
1 2
— 1
. 6
+ 6,5 = 16,9 < [о см] = 18 КГС/СМ*
— формулы (1.46) и (1.48).
4. Проверяем Р зат по условию отсутствия сдвига кронштейна силой
S,
приняв
/ = 0,35 и
К
= 1,3 по формуле (1.49), 0,35 (480-8—500) = 1160 кгс > 1,3-865 =
=
1 1 2 0
кгс.
Затяжка достаточна.
5. Определяем расчетную нагрузку и диаметр болта:
а) по формуле (1.51)
Рд, = 5 0 0 /8 % 62 кгс;
Р е ш е н и е . 1. О п ределяем составляю щ ие н агр у зк и
=
о., , о .л.» = 245 кгс;
б) по формуле (1.52)
29 000-21
'2(2-212 + 2- 142)
в) по формуле (1.53)
Я = 2 4 5 + 62 = 307 кгс;
г) по формуле (1.37)
Рр = 480 + 0,25 - 307 «= 560 кгс;
д) по табл. 1.4 назначаем болты М16.
Г Л А В А 2
ЗА К Л Е П О Ч Н Ы Е С О ЕД И Н ЕН И Я
§ 1. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О КОНСТРУКЦИИ
И ТЕХНОЛОГИИ ЗА К Л ЕП О Ч Н Ы Х СОЕДИНЕНИЙ,
КЛАССИФ ИКАЦИЯ, ОБЛАСТИ ПРИМ ЕНЕНИЯ
Заклепочное соединение является неразъемным. В больш инстве
случаев его применяют для соединения листов и фасонных прокатны х
профилей. Соединение образую т расклепыванием стерж ня зак л еп ки ,
вставленной в отверстие деталей — рис. 2.1, где
1
— обж им ка;
2
—
63
прижим при машинной клепке;
3
— замыкаю щ ая головка;
4
— зак л ад
ная головка;
5
— поддержка.
При расклепывании вследствие пластических деформаций обра
зуется замыкаю щая головка, а стержень заклепки заполняет зазор
в отверстии.
Силы, вызванные упругими деформациями деталей и стерж ня
заклепки, стягиваю т детали. Относительному сдвигу деталей о ка
зывают сопротивление стержни заклепки и частично силы трения
в стыке.
Отверстия в деталях продавливают или сверлят. Сверление менее
производительно, но обеспечивает повышенную прочность (см. табл.
2.1). При продавливании листы деформируются, а на выходной стороне
отверстия образуется острая кромка, которая может вы звать подрез
стержня заклепки.
К лепку (осаживание стержня) можно производить вручную или
машинным способом (пневматическими молотками, прессами и т. п.).
Машинная клепка даст соединения повышенного качества, так как
она обеспечивает однородность посадки заклепок и увеличивает силы
сж атия деталей.
Стальные заклепки малого диаметра (до 12 мм) и заклепки из
цветных металлов ставят холодным способом, т. е. без нагрева (холод
ная клепка). Стальные заклепки с диаметром больше 12 мм ставят
горячим способом (горячая клепка).
Н агрев заклепок перед постановкой облегчает процесс клепки
и повышает качество соединения (достигается лучшее заполнение
отверстия и повышенный натяг в стыке деталей).
В зависимости от конструкции соединения применяют различные
типы заклепок, геометрические размеры которых стандартизованы.
Основные типы заклепок изображены на рис. 2.2;
а
— с полукруглой
головкой;
б
— полупотайная;
в
— потайная;
г
— полая.
По назначению заклепочные соединения принято разделять на
следующие три группы; а) п р о ч н ы е (применяют в металлокон
струкциях); б) п р о ч н о п л о т н ы е (применяют в котлах и резер
Ч —1
Do'stlaringiz bilan baham: |
