Главная » Самолетостроение » Автоматизированное проектирование конструкций » Заклепочные соединения (2.2.1). Расчет единичной заклепки. (Рис)

Заклепочные соединения (2.2.1). Расчет единичной заклепки. (Рис)

Расчет единичной заклепки (Рис.2.23.А). Методику расчета заклепочного соединения рассмотрим на примере изолированной заклепки.

image

Основной вид нагружения заклепочного соединения – силами и моментами, действующими в плоскости соединяемых деталей. Предположим, что внешняя сдвигающая сила Fs, приложенная к заклепочному соединению, действует в плоскости соединяемых листов и проходит через центр тяжести поперечного сечения заклепки. Разрушение соединения оказывается возможным в зоне действия наибольших касательных напряжений. По характеру разрушения этот случай не отличается от случая расчета винтов, установленных в отверстие без зазора.

Основной причиной разрушения заклепки является ее срез, вызванный высоким уровнем касательных напряжений דs. Условие статической прочности или условие прочности на сопротивление сдвигу  записывается в виде:

 

דs=Fs /А = 4 Fs / π d² ≤ דаs                                            (1)

 

А – площадь сечения заклепки, דаs – допускаемое касательное напряжение при сдвиге.

Из условия прочности на срез (1) можно определить диаметр d заклепки:

 

d ≥ √ (4 Fs / π דаs )                                                 (2)

 

Для соединения с двумя накладками срез может происходить по двум поверхностям. В таком случае при выполнении проектировочного расчета предполагается, что внешняя сила распределяется по поверхностям среза равномерно.

Допускаемое касательное напряжение при сдвиге דаs при расчете статической прочности рекомендуется определять из соотношения

 

דаs = 0.2 σв                                                (3)

где σв – Значение предела прочности материала заклепки.

Кроме того, соединения малой толщины, следует проверить на отсутствие пластических деформаций в контакте от действия нормального давления на цилиндрической поверхности заклепки, т.е. на смятие. По аналогии с болтовыми соединениями, установленными без зазора, условие прочности заклепочного соединения на смятие имеет вид:

σс= Fs / δ d ≤ σас                                                 (4)

 

где δ – Минимальная толщина листа соединения.

Рекомендуемое значение допускаемого напряжения смятия при расчете статической прочности равно:

 

σас=(0.4÷0.5) σв                                            (5)

 

где σв – наименьшее значение предела прочности по отношению ко всем находящимся в контакте деталям.

В тех случаях, когда количество заклепок велико и отверстия под заклепками сильно ослабляют соединяемые листы, необходимо выполнить расчет прочности этих листов.

Диаметры и длины заклепок стандартизированы и выбираются из нормального ряда чисел.

В том случае, если заклепки работают в условиях действия переменных сил, расчет прочности на срез выполняется аналогично рассмотренному выше (смотри формулу 2), а переменный характер нагружения учитывается умножением допускаемых напряжений דаs на коэффициент γ (γ ≤ 1).

 

d ≥ √ (4 Fs / π דаs γ)                                                (6)

 

Расчет группового заклепочного соединения полностью аналогичен расчету группы винтов.


Друзья! Приглашаем вас к обсуждению. Если у вас есть своё мнение, напишите нам в комментарии.

Поделиться

Дисциплины