Рассчитать и сконструировать заклепочное соединение внахлестку двух полос с размерами в сечении b х δ (рисунок 1); сила F, действующая на соединение, приложена по оси симметрии листов. Материал листов сталь Ст 3, заклепок - сталь Ст 2.
Дано:
F= 15 кН, l = 500 мм, b = 60 мм, δ =4,0 мм.
Рисунок 1. – Схема к задаче
Ответ
z = 6 шт., расположение заклепок и параметры, см. рис.2 , d = 5,0 мм по ГОСТ 10299-80 из стали Ст.2.
Решение
Из условия прочности на срез определяем диаметр заклепки d0.
τср = F/(Aср·z·i) ≤ [τср], где i = 1 - количество плоскостей среза, z - количество в одном ряду, Aср = π·d2/4 - площадь среза одной заклепки.
Согласно рекомендациям диаметр заклепки принимается приблизительно равным:
d ≈ 1,3·δ = 1,3·4,0 = 5,2 мм. Принимаем стандартный диаметр заклепки согласно
ГОСТ 10299-80 «Заклепки с полукруглой головкой» d = 5,0 мм.
Aср = π·d2/4 = 3,14·52/4 = 19,6 мм2.
Из условия прочности на срез определяем число заклепок: z ≥ F/(Aср·[τср]·i), где [τср] = 140 МПа (Н/мм2) - допускаемое напряжение на срез материала заклепки (сталь Ст.2):
z ≥ 15·103/(19,6·140·1) = 5,5 шт, принимаем z = 6 шт.
Диаметр отверстия под заклепку d0 = d + (0,2…0,5)мм = 5,0 + (0,2…0,5) =
= 5,2 …5,5 мм, принимаем d0 = 5,25 мм.
Шаг заклепок согласно рекомендациям: р = 3,4·d0 = 3,4·5,25 = 17,85 мм, принимаем
р = 18,0 мм.
Расстояние от центра заклепок до края листа: е = 2,6·d0 = 2,6·5,25 = 13,65 мм, принимаем е = 14 мм.
Тогда количество заклепок в одном ряду равно:
z = (b -2e)/p +1 = (60 - 2·14)/18 + 1 = 2,8 шт
. принимаем z = 2 шт. и количество рядов соответственно будет равно: n = 6/2 = 3 ряда. Корректируем шаг заклепок и расстояние е. Принимаем е = 16 мм и р = b - 2e = 60 - 2·16 = 28,0 мм.
Тогда принимаем конструкцию заклепочного соединения в виде изображенного на рис.2.
Рисунок 2. Схема сконструированного заклепочного соединения.
Проверяем пластину на прочность по растяжению (на разрыв) по формуле:
𝜎р = F/AP ≤ [𝜎р], где [𝜎р] = 160 МПа - допускаемое напряжение на растяжение для стали Ст.3
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
