Проверочные расчёты при срезе и смятии
Основные понятия. Расчетные формулы.
Лекция 4. Срез и смятие.
Детали, служащие для соединения отдельных элементов машин и строительных конструкций – заклепки, штифты, болты, шпонки – воспринимают нагрузки, перпендикулярные их продольной оси.
Справедливы следующие допущения.
1. В поперечном сечении возникает только один внутренний силовой фактор – поперечная сила Q.
2. Касательные напряжения, возникающие в поперечном сечении, распределены по его площади равномерно.
3. В случае если соединение осуществлено несколькими одинаковыми деталями, принимается, что все они нагружены одинаково.
Условие прочности при срезе (проверочный расчёт):
где Q – поперечная сила
( P – общая нагрузка, z – число болтов, заклепок, i – число плоскостей среза крепежной детали)
F ср – площадь среза одного болта или заклепки, D – диаметр болта или заклёпки.
[ τ ср] – допускаемое напряжение на срез, зависящее от материала соединительных элементов и условий работы конструкции. Принимают [ τ ср]= (0,25…0,35)·σ т, где σ т – предел текучести.
Также справедливо: , т.к. , где n – коэффициент запаса прочности (для стали равный 1,5).
Если толщина соединяемых деталей недостаточна или материал соединяемых деталей более мягкий, чем у болта, штифта и т.д., то стенки отверстий обминаются, и соединение становится ненадежным, происходит смятие. При смятии действуют только нормальные напряжения – σ. Площадь смятия фактическая – это полуцилиндр, расчётная – это проекция полуцилиндра на диаметральную плоскость. F см , где d – диаметр болта или заклёпки, — минимальная толщина листа (если соединяемые листы разной толщины).
Проверочный расчёт на срез соединительных деталей:
Ниже указанная формула аналогична формуле (52)
Q – перерезывающая сила, равная по величине внешней
Где z – количество заклёпок (болтов)
i – количество срезов (равно количеству соединяемых листов минус один)
[ τ] = допускаемое касательное напряжение при срезе. Зависит от марки материала заклёпки и от условий работы конструкции.
Проверочный расчёт на смятие соединяемых деталей:
Где d – диаметр заклёпки (болта)
— минимальная толщина листа
z – количество заклёпок (болтов)
— допускаемое нормальное напряжение при смятии соединяемых деталей.
Проверочный расчёт при разрыве соединяемых деталей:
Где ( в — z d) – ширина листа без заклёпок
— минимальная толщина листа
— допускаемое нормальное напряжение при разрыве соединяемой детали.
Расчет выполняется для участка, где максимальное количество соединительных деталей (заклёпок, штифтов, болтов и т.д.).
Проектный расчёт (определение количества заклёпок).
Выбираем максимальное количество заклёпок.
Определение максимально допускаемой нагрузки.
Из двух значений выбираем наименьшую нагрузку.
Задача: рассчитать на прочность заклёпочное соединение (на срез, на смятие, на разрыв соединяемого листа).
Растягивающее усилие Р= 150Кн.,
допускаемое напряжение среза
допускаемое напряжение при смятии
допускаемое напряжение при растяжении ,
общее количество заклёпок z=5 шт. (в одном ряду 3, в другом 2),
соединяемых листа 2, следовательно количество срезов i=1 (см. рис. 19), габаритные размеры указаны в мм.,
минимальная толщина листа 10 мм.
1. Выполним проверочный расчет заклёпок на срез
— это значит, что прочность на срез обеспечена.
Источник
Анализ хозяйственной деятельности предприятия. Расчет технологических параметров ремонтной мастерской. Экономическая эффективность проекта , страница 24
внутренний диаметр гайки, мм ( мм).
3.3.5 Определение момента завинчивания гайки
Момент завинчивания гайки равен сумме моментов, возникающих в резьбе соединения винт-гайка и момент трения на торце гайки (от трения гайки с втулкой).
Момент завинчивания гайки , Н*м [26]:
3.3.6 Расчёт пальцев на срез
Данные для расчёта пальцев на срез: материал – сталь Ст3, длина м.
Соединение плита – палец- верстак представлено на рисунке 3.
Рисунок 3 – Соединение плита-палец-верстак
Условие прочности пальца на срез [26]:
где сила, действующая на палец, Н [26]:
где плечо (расстояние от оси винта до оси пальца), м ( м);
площадь среза, м 2 :
где количество плоскостей среза ( );
количество пальцев, шт ( шт);
допускаемое напряжение на срез, мПа ( мПа [26]).
Решая совместно формулы (112) и (113) получаем диаметр пальца
3.3.7 Расчёт пальцев на смятие
Условие прочности пальца на смятие [26]:
где площадь смятия, м 2 :
Решая совместно формулы (112) и (116) получаем высоту площади смятия
По [26] принимаем палец диаметром мм и высотой площади смятия мм.
3.3.8 Расчёт сварного шва
Расчёт сварного шва производится в данном случае на срез.
Условие прочности сварного шва на срез [26]:
где допускаемое напряжение на срез при ручной сварке, мПа
площадь среза, м 2 :
Подставляя формулу (119) в (118) получаем высоту катета шва , мм:
Принимаем высоту катета сварного шва равным 5 мм.
4. Безопасность жизнедеятельности
4.1 Анализ состояния охраны труда на предприятии
В МУП «Управляющая компания» мероприятия по охране труда обеспечивают: руководитель хозяйства, главные специалисты хозяйства, руководители служб.
Инженер по охране труда и технике безопасности контролирует всю работу. Подготовка кадров производится путём обучения в учебно-курсовом комбинате жилищно-коммунального хозяйства. За 2008 год было обучено 20 человек. Проводится также аттестация рабочих, ИТР согласно графиков.
Руководитель предприятия обеспечивает безопасную эксплуатацию производственных зданий, сооружений, оборудования, безопасность технологических процессов, а также эффективную эксплуатацию средств коллективной и индивидуальной защиты.
Все вновь принятые работники проходят медицинский осмотр.
Во всех службах, учреждениях проводится вводный инструктаж со всеми новыми работниками. Также проводится инструктаж на рабочих местах по утверждённым инструкциям. Ведутся журналы проведения инструктажа [15].
В соответствии с планом работ по охране труда в хозяйстве проводится обучение правилам техники безопасности. Для этих целей отведен кабинет по технике безопасности, оборудованный рабочими столами, стульями, ученической доской, плакатами, специальной литературой и всей необходимой документацией.
Рабочим, работающим с вредными условиями труда, выдается спецпитание. Рабочими комиссиями проводятся проверки по обеспеченности рабочих спецодеждой, обувью, средствами индивидуальной защиты и моющими средствами [15].
Руководитель предприятия совместно с инженером по охране труда
Источник