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