Пісіру жалғауларын есептеу

Тұрақты жүктемелеу кезінде пісіру қосылыстарын есептеу [20]

Түйістіре жалғаулар. Тұрақты күшсалмақтың әсері кезінде түйісу жіктерін жалғастырылатын бөлшектердің номиналь қимасы бойынша төзімділікке (жік қалыңдығын есепке алмастан) бүтін бөлшек ретінде есептеуді.

Жалпы алғанда, сыртқы күштер және июші момент бірлесе ісер еткен кезде (10.1а сурет):

(10.49)

мұнда М және Р июші момент пен сыртқы күш; - иілу кезінде бөлшектің жік қимасының қарсыласу моменті; l және S – сәйкес жік ұзындығы мен жалғанатын бөлшектердің қалыңдығы; - созу кезіндегі пісірілген жіктің рауалы кернеуі.

	10.1 сурет. Пісіру қосылысын есептеу сұлбалары: а) түйіспе; б) маңдайлық жіктермен айқас; в) қапталдық жіктермен асқас

Сыртқы күшсалмақ әсері кезінде керу кернеуі:

(10.50)

Рауалы керу немесе сығу күшсалмағы:

(10.51)

Пісіру жігінің рауалы кернеуі:

(10.52)

бұл жердегі [σ_р] – негізгі металдың керілу кезіндегі рауалы кернеуі.

10.3-сурет. Айқас жалғау: а) маңдайлық бір жікпен; б) маңдайлық бір және қапталдық екі жікпен жалғау:

10.2-сурет. Пластинаны бұрышы жасай жалғау

Пісіру жіктеріндегі рауалы кернеу негізгі металдың рауалы кернеуінің үлесі ретінде 10.2- кестеде көрсетілген. Металл құрылымдардағы негізгі металға арналған рауалы кернеулер:

(10.53)

бұл жердегі - материалдың біртектес еместігі ескерілумен есептік қарсыласуы ( -материалдың ағулық шегі); m - жалғаудың типіне және оның жұмыс істеу жағдайына тәуелді қабылданатын коэффициент, негізінде m=0,8 0,9; к- асқын күшсалмақ коэффициенті (әдетте к=1 1,2; ішкі қысымды резервуарлар үшін к = 1,2; ауыр жұмыс істеу режимінде кранасты арқалықтар үшін к= 1,3 1,5.

Құрылыс контрукцияларында есептік қарсыласуы R =0,9 деп қабылданады.

Машинажасау салалары қатарында қолданылатын R мәндері 10.3-кестеде көрсетілген.

10.2 кесте

Статикалық күшсалмақ кезінде пісіру жіктері үшін рауалы кернеулер

Пісіру	Пісіру жіктерінің рауалы кернеулері
керуде	сығуда	ығысуда
Э42А және Э50А электродтарымен автоматтандырылған қолмен, қорғалған газ ортасында, түйістіре жалғау			0.65
Кәдімгі сапалы электродтармен қолмен	0.9		0,6
Түйіспе нүктелік	-	-	0,5

Айқас жалғау. Айқас жалғаудың қапталдық және маңдайлық (бұрыштық) жіктері тік бұрыштың биссектрисасы арқылы өтетін қимасы бойынша кесілу шартынанберіктікке есептеледу (10.1-сурет, в). Кесілудің есептік қимасының ауданы:

(10.54)

бұл жердегі Кр –маңдайлық (немесе қапталдық) жіктің есептік катеті; l –жіктің жалпы ұзындығы.

Маңдайлық жік ұзындығына шектеу қойылмайды, бірақ айқасу шамасы мынадай болады b< 4Smin (10.1б-сурет).

Ұзындығына бойына күшсалмақ бірқалыпты таратылмағандықтан қапталдық жік ұзындығына шектеу қойылады және ол мынадай болады l< 60Kp. Қапталдық жіктің минималь ұзындығы 30 мм-ден аз болмауы керек, өйткені, аз ұзындықта ақаулар (пісірілмей қалулар, қождыұ қосылыстар және т.б) тігістің басы мен аяғында оның беріктігін едәуір азайтады.

10.3 кесте

Төмен көміртекті болаттардың есептік қарсыласуы

Болаттың маркасы	R, MПа,
керілгенде	қысылғанда	кесілгенде
Ст3, Ст4	210/180		130-150
14Г2, 10Г2С1, 15ХСНД	290/250		170-200
10ХСНД	340/290		200-240

Ескерту:алымындафизикалық тәсілдермен, бөлімінде жәй тәсілдермен (визуальды және т.б.) бақыланатын жіктер үшін R көрсетілген.

Есептік қималардағы кесу кернеуі:

(10.55)

бұл жердегі - пісіру жігінің кесілуге рауалы кернеуі; l – маңдайлық және қапталдық жіктердің барлық периметрлерінің ұзындығы.

Пісіру тігісінің белгілі параметрлерінде және кесілуге рауалы кернеуінде, рауалы керу күшсалмағы мынаған тең:

(10.56)

Немесе, күшсалмақ белгілі кезде пісіру жігінің талап етілген ұзындығы:

(10.57)

Жік катетінің ұзындығын есептеулерде қабылдайды:

(10.58)

бұл жердегі S_min – пісірілетін элементтің ең аз қалыңдығы; S > 3 мм кезінде К_{p min} = 3мм.

Пісіру қосылыстарының жобалануы пісіру жігінің бірқалыпты жүктелу шартынан жүзеге асады. Сондықтан, айқас жалғауларда қапталдық жіктің орналасуы күш түсетін өске симметриялы болуы керек (10.1-сурет, в). Қапталдық жіктер әрекет етуші күшсалмаққа салмаққа қатысты симметриялы емес орналасқан кезде (мысалы, бұрыш жасай жалғау кезінде, 10.2-сурет), түйістіре жалғаудың теңдік шарттарынан кернеу жік бойына таралады және олар теңдікте деп қабылдап, төмендегідей өрнектер аламыз:

(10.59)

Қапталдық жіктерге түсетін күшсалмақтың мәні мынаған тең болады:

(10.60)

бұл жердегі а₁, а₂ – бұрыштың кесілу массасы ортасынан жіктердің кесілу массасы ортасына дейінгі арақашықтық; Р₁, Р₂ – жіктерге әсер ететін күшсалмақтар.

Жіктердің l₁ және l₂ ұзындықтарын табу үшін (10.2-сурет) (10.57) формуласы бойынша жіктердің жалпы ұзындығын тауып, содан кейін, оны шартынан Р₁ және Р₂ салмақтарына пропорционал таратады, сонда

(10.61)

Бөлшектің айқас жігі жазықтығындағы моментпен жүктелген, бір маңдайлық жікті айқас жалғауды есептеуде (10.3-сурет, а), пластина деформацияға ұшырамайды, ал жік өз массасының ортасын айнала бұралады деп жорамалдауға болады. Максималь жанама кернеу мынаған тең болады:

(10.62)

бұл жердегі - жіктің бойлық қимасының қарсыласу моменті, һ –парақтың биіктігі.

Егер айқас жалғауда маңдайлық жік және екі қапталдық жік бар болса (10.3-сурет, б) және түйістіру жазықтығы моментпен жүктелген болса, онда жіктер тәуелсіз жұмыс істеуді, ал қысқа қапталдық жіктер күштерді тек қене өзбойына береді деп жорамалдап қарапайым сұлба бойынша есептейді.

Пластинаның тепе-теңдік шарты бойынша мынаны алуға болады:

(10.63)

бұл жердегі - қапталдық жіктің бойлық қимасының ауданы.

Пластинаның бұрыштық нүктесіндегі кернеуді былай қабылдап отырып,

(10.64)

Рауалы кернеу бойынша беріктік шартын аламыз:

(10.65)

10.4 сурет. Түйістіре жалғаудағы кернеулер

10.5 сурет. Түйістіру жіктерінде кернеудің таралуы: а- ақаусыз жік; б- пісірілмеген жерлері бар жік; в-кесік жері бар жік

Бұрыштық жіктермен пісірілген таврлы жалғаулар (3.3-сурет, а), (11.56) – (11.58) және (11.62) формулалары бойынша есептеледі. Егер олар түйістіре жалғану (3.3-сурет, б, в) сияқты пісірілген болса, онда оларды (11.49)-(11.51) формулалары бойынша есептейді.

Бұрыштық жалғаулар (3.3-сурет, г-е) көбінесе, жіктері күштік ретінде қолданылмайтын, жеке элементтерден профильдер дайындау үшін қолданылады.