не должно превосходить допускаемое напряжение на

2ty

срез

(9 )

Отсюда находим необходимую ширину перемычки

§ 3. Заклепочные соединения

Конструктивно соединение двух листов можно выполнить на­ ложением одного листа на другой внахлестку или накладками, перекрывающими стык листов с одной или с двух сторон (фиг. 5.5). Заклепки, соединяющие листы и накладки при дей-

Фиг. 5.5. Заклепочные соединения.

а— соединение внахлестку; б— соединение накладкой с односрезными заклепками; в — соединение накладками с двухсрезными заклепками.

ствии продольной силы Р, срезаются в этих случаях по одной или двум плоскостям, совпадающим с плоскостями, отделяю­ щими листы друг от друга или от накладок. Могут быть и такие соединения, при которых заклепки срезаются больше чем по двум плоскостям. По числу плоскостей среза различают заклепки односрезные, двухсрезные и многосрезные. Принято считать, что по плоскости среза каждой заклепки напряжения распределены равномерно. Двухсрезная заклепка, очевидно, выдержит вдвое большую срезывающую силу, чем односрезная. По направлению

127

продольной силы можно поставить одну, две или несколько за­ клепок в ряд. Опыты показывают, что одни заклепки продольного ряда нагружаются больше, другие меньше. Но к моменту раз­ рушения напряжения в заклепках более или менее выравнива­ ются вследствие текучести материала. Поэтому условно прини­ мают, что все заклепки соединения работают с равными напря­ жениями и при заклепках одного диаметра сила распределяется между ними поровну. При этих допущениях расчет заклепок с любым числом плоскостей среза принципиально ничем не отли­ чается от рассмотренного выше расчета болта.

Установим условия прочности для двухсрезных заклепок со­ единения, выполненного с накладками (фиг. 5. 5,в). Заклепки, расположенные на одной половине соединения, присоединяют лист к накладкам и препятствуют стремлению силы Р сдвинуть лист между накладками. С накладок сила Р передается заклеп­ ками другой половины на второй лист.

Обозначая через п число заклепок на одной половине соеди­ нения и предполагая, что сила Р распределяется поровну между

заклепками, получаем усилие, приходящееся на одну заклепку,

Р

Раак=— . Заклепка срезается точно так же, как срезается болт

(фиг. 5.2,6), и для нее можно применить формулу (6)

Отсюда условие прочности шва, осуществленного двухсрезными заклепками, принимает вид

Здесь в знаменатель входит общая площадь среза всех закле­ пок, на которые действует нагрузка Р: площадь сечения стержня

ности подставляется общее число срезов, равное числу закле­ пок п. Неизвестными величинами являются диаметр и число за­ клепок. В практике обычно диаметр заклепок не рассчитывают, а выбирают заранее в зависимости от толщины t склепываемых листов и от общей толщины соединения приблизительно в преде­ лах от 1,71до 31. Тогда по формуле (10) получается необходимое число двухсрезных заклепок из расчета на срез:

я

( 10')

πβ(*

2[-]

128

Как и болты, заклепки рассчитывают также и на смятие, пользуясь условием прочности (7):

Отсюда получается необходимое число заклепок, обеспечи­ вающее прочность соединения на смятие:

Из двух значений п по формулам (10) и (11) принимается боль­ шее. Расстояние заклепок от края полосы (накладки) берется не меньше 1,2с? и расстояние между центрами заклепок по любо­ му направлению не меньше 3d.

Пример 1. Две полосы соединены заклепками с помощью двух накладок и растягиваются силой Р=2600 кг (фиг. 5. 5,в). Проверить прочность соединения, если диаметр заклепок

-ф-ф-ф Φ-jt-ф-ф-ф-ф

ΕΞ

Фиг. 5.6. Заклепочное соединение двух труб при помощи муфты.

d=8 мм; толщина полос t= 4 мм; толщина накладок ^ = 3 мм; ширина полос и накладок 6=80 мм. Число заклепок на одной стороне -соединения п = 4, допускаемое напряжение на разрыв * [σ]= 1100 кг/см2, на срез заклепок [х]=700 кг/см*; на смятие за -1 клепок, накладок и полос [асм]=:2200 кг/см2.

Прочность соединения оказывается обеспеченной. Проверять прочность накладок в данном случае не нужно, так как они за­ ведомо прочнее полос.

Пример 2. Рассчитать по условию равнопрочности закле­

метр трубы, a t —толщина стенки. Чтобы соединение было равнопрочным, муфта должна выдерживать такую же силу Р. Отсюда площадь муфты

^ = - ^ - = - = 1,29 см2.

σπ4 7000

Зная площадь муфгы и принимая ее внутренний диаметр

Делаем муфту из трубы 28X25 мм\ толщина ее стенок /а = 1,5 мм. Назначаем диаметр заклепок d —4 мм. Размещая заклепки в три продольных ряда, ослабляем сечение трубы тремя отверстиями

Поставим 12 заклепок по четыре в каждом продольном ряду. Проверяем прочность муфты и трубы на смятие от силы

Р=7630 кг:

Очевидно, принятые размеры достаточны.

130