Połączenia
Połączenia
Połączenia części
konstrukcji są istotnym
elementem zarówno z
punktu widzenia ich
konstrukcji jak i
technologii wykonania.
zgrzewan
e
spawane
klejone
spajane
skurczowe
wtłaczane
śrubowe
sworzniow
e
kołkowe
wpustowe
nitowe
klinowe
Techniki
uplastycznienia
elementów
(końców)
wpustowe
kołkowe
sworzniow
e
śrubowe
Rys. 1
do poszczególnych grup połączeń
nierozłącznych zaliczyć można:
- połączenia kształtowo-cierne, np.
połączenia nitowe;
- połączenie spójnościowe, np..
połączenia
zgrzewane, spajane,
klejone, spawane itp.;
- połączenie cierne, np.
połączenia
skurczowe i wtłaczane;
- połączenie kształtowe, np.
różnego
rodzaju połączenia elementów powstałe
przez odkształcenie trwałe (przez zagięcie,
rozwalcowanie brzegów).
Połączenia rozłączne
dzielą się na dwie
podstawowe grupy:
połączenia kształtowe
i kształtowo-
cierne.
g
n
=
g
g
n
g
g
n
≥
0,65g
g
Rys. 2
Rys.
3
Rys.
4
Rys.
5
Rys. 6 Zamykanie nitu
1 – zakuwnik,
2 – zakuwka,
3 – trzon (szyjka),
4 – łeb,
5 – wspornik,
Rys. 7 Połączenie przez rozwalcowanie
nawierconego trzpienia: a) przed zamknięciem;
b) po zamknięciu
otwór: d
o
= ø4
wałek, nit: d
n
= ø4,1 –
ø4,2
Rozerwanie blach:
r
g
d
n
b
P
r
k
'
(lub k
rj
)
r
gk
d
n
b
P
'
(lub k
rj)
Rys. 8 Rozrywanie blachy w szwie
wielorzędowym
Rys. 9 Ścinanie
nitu
Przyjmując oznaczenia z rys. gdzie P – siła obciążająca złącze
[MN], d – średnica [m], m – liczba przekrojów nitowych ścinanych
w danym połączeniu, k
t
– naprężenia dopuszczalne na ścinanie
nitów (MN/m
2
), warunek wytrzymałościowy nitów na ścinanie
można wyrazić wzorem:
'
4
2
n
m
d
P
t
t
k
n
m
d
P
'
4
2
Rys.10 Naprężenia
kontaktowe
na ściance otworu
Rys.11 Szkic do obliczania
nakładek
Rozkład naprężeń kontaktowych między nitem, a blachą
przedstawia powyższy rysunek. Wypadkowa naprężeń
kontaktowych nitu na blachę jest równa iloczynowi nacisku
jednostkowego „p” przez rzut powierzchni bocznej otworu na
płaszczyznę symetrii A-A. Rzut ten ma pole d
.
g. Przyjmując, że
naprężenie kontaktowe nie może przekroczyć naprężenia
kontaktowego dopuszczalnego dla blachy k
o
, otrzymuje się
warunek wytrzymałości na naprężenia kontaktowe
dopuszczalne:
(2.6)
(2.7)
gdzie; g – grubość łączonych blach, d – średnica otworu
nitowego, n – ilość nitów.
o
k
gdn
P
p
o
gdnk
P
Nośność wytrzymałościowa połączenia
nitowego.
Z porównania warunków wytrzymałościowych: ścinania - i naprężeń
kontaktowych
t
k
m
d
P
4
2
o
k
n
g
d
P
gdzie
t
o
k
k
5
,
2
o
t
k
n
g
d
k
m
d
4
2
m
n
m
n
k
k
g
d
t
o
5
,
2
4
4
Dla połączeń
„Z i Nj”
1
n
m
m
n
2
,
3
g
d
jeśli
g
d
to sprawdzamy
o
k
n
g
d
P
P
g
d
to sprawdzamy
c
p
> 3,2
< 3,2
Dla połączeń
„N
D
”
,
2
n
m
,
2
1
m
n
6
,
1
g
d
, jeżeli
g
d
to sprawdzamy
o
k
n
g
d
P
P
jeżeli
g
d
to sprawdzamy
> 1,6
< 1,6
Rys.12 Mimośrodowe obciążenie złącza
nitowego
nakładk
a
nakładk
a
Rys.13 Połączenie kątowników
Rys.14 Połączenie
dwuteowników
Rys.15 Przekrój blachownicy
płaskiej
Rys.16 Przekrój blachownicy
skrzynkowej
Rys.17 Połączenia nitowe bezpośrednie w konstrukcjach
drobnych
Rys.18 Zakuwanie nitu w konstrukcjach drobnych przez a)
częściowe nitowanie,
b) radełkowanie, c) zamykanie przecinakiem, d) zamykanie
punktowe
Zalecenia
konstrukcyjne
średnica nitu :
t=(2,2 – 8)d
e
1
=(2 - 2,5)d
e
2
=(1,5 - 2)d
a=(0,6 - 0,7)t
Rys.19 Przykład połączenia zakładkowego pasów
(n=9, m=9)
Rys.20 Połączenie nakładkowe pasów
cm
g
d
2
,
0
5
Rys.21 Szkic kielni polskiej z Tomaszowa
Mazowieckiego
Nitowanie z wirującym zakuwnikiem
Rys.22 Koncepcja metody „Broekere”