заклёпку путём нажима соответствующего листа П /;

на боковую полуцилиндрическую поверхность стержня. Силы Pi стремятся перерезать заклёпку по плоскости mk раздела обоих листов.

Для вычисления напряжений, действующих по Фиг. 94.

этой плоскости, разделим мысленно заклёпочный стержень сечением mk и отбросим нижнюю часть (фиг. 94). Внутренние усилия, передающиеся по этому сечению от нижней части на верхнюю, будут уравновешивать силу Pi, т. е. будут действовать параллельно ей в плоскости сечения, и в сумме дадут равнодействующую, равную Pi. Следовательно, напряжения, возникающие в этом сечении и действующие касательно к плоскости сечения, это - касательные напряжения т. Обычно принимают равномерное распределение этих напряжений по сечению. Тогда при диаметре заклёпки d на единицу площади сечения будет приходиться напряжение

Определение величины допускаемого касательного напряжения [т]з, ли, как говорят, допускаемого напряжения на срез, дано в § 53. ,3ная [т]з, мы напишем условие прочности заклёпки на перерезывание ь таком виде:

=?=-Мз. 00.2)

е. действительное касательное напряжение т в материале заклёпки должно быть равно допускаемому [х]з или меньше его.

О Сопротивление трения не учитывается.

9ТИ ЛИСТЫ стремятся сдвинуться один по другому, чему препятствуют заклепки, на которые и будет передаваться действие сил Р),

Для проверки прочности заклёпок применим общий порядок решения задач сопротивления материалов.

На каждую заклёпку передаются по две равные и прямо противоположные силы: одна -от первого листа, другая -от второго. Опытные исследования показывают, что одни из заклёпок ряда нагружаются больше, другие - меньше. Однако к моменту разрушения усилия, передающиеся на различные заклёпки, более или менее выравниваются за счёт пластических деформаций. Поэтому принято считать, что все заклёпки работают одинаково. Таким образом, при п заклёпках в соединении, изображённом на фиг. 93, на каждую из

них действуют по две равные и противоположные р

силы Р = ~ (фиг. 94); эти силы передаются на

Из этого условия можно определить необходимый диаметр заклёпок, если задаться их числом, и наоборот. Обычно задаются диаметром заклёпочных стержней d в соответствии с толщиной t склёпываемых частей (обычно с? 2) и определяют необходимое число заклёпок л:

f > (10.3)

Знаменатель этой формулы представляет собой ту силу, которую безопасно может взять на себя каждая заклёпка.

Пусть Р = 72а00 кг; d = 2 см; [т]з=1000 кг/см; тогда Р 72000

1х1з

3,14 . 4

;24.

. 1000

Фиг. 95.

При выводе формулы (10.2), помимо оговорённых, допущена ещё одна неточность. Дело в том, что силы Pj, действующие на

заклёпку, не направлены по одной прямой, а образуют пару. Эта пара уравновешивается другой парой, образующейся из реакций соединённых листов на головку заклёпки (фиг. 95) и ведёт к появлению нормальных напряжений, действующих по сечению mk.

Кроме этих нормальных напряжений, по сечению mk действуют ещё нормальные напряжения, вызванные тем, что при охлаждении заклёпочный стержень стремится сократить свою длину, чему мешает упор головок заклёпки в листы. Это обстоятельство, с одной стороны, обеспечивает стягивание заклёпками листов и возникновение между ними сил трения, с другой - вызывает значительные нормальные напряжения по сечениям стержня заклёпки. Особых неприятностей эти напряжения принести не могут. На заклёпки идёт сталь, обладающая значительной пластичностью; поэтому даже если бы нормальные напряжения достигли предела текучести, можно ожидать некоторого пластического удлинения стержня заклёпки, что вызовет лишь уменьшение сил трения между листами и осуществление в действительности той схемы работы заклёпки на перерезывание, на которую она и рассчитывается. Поэтому эти нормальные напряжения расчётом не учитываются.

§ 48. Проверка заклёпок на смятие и листов на разрыв.

В § 47 рассмотрены условия прочности, ограждающие заклёпочное соединение от разрушения путём срезывания заклёпок. Однако заклёпкам и соединяемым листам в конструкции, показанной на фиг. 93, угрожают и иные опасности.

Так как передача сил на заклёпочный стержень происходит путём нажатия стенок заклёпочного отверстия на заклёпку, то необходимо установить, не произойдёт ли наружное обмятие этого стержня или стенок отверстия, - произвести проверку на смятие.

На фиг. 96 указана примерная схема передачи давлений на стержень заклёпки. Закон распределения этих давлений по цилиндрической поверхности нам

неизвестен; он во многом зависит от неправильностей формы заклёпочного отверстия и стержня, вызванных условиями изготовления конструкции. Поэтому расчёт производится условно. Принято считать, что неравномерное давление, передающееся на поверхность заклёпки от листа, распределяется равномер-

Фиг. 96.

НО по диаметральной плоскости сечения заклёпки (фиг. 96). При этом напряжение по этой диаметральной плоскости оказывается примерно равным наибольшему сминающему напряжению в точке А поверхности заклёпки.

Чтобы вычислить это условное напряжение смятия, необходимо разделить силу, приходящуюся на заклёпку, на площадь диаметрального сечения ВССВ (фиг. 96). Эта площадь представляет собой прямоугольник, одной стороной которого служит диаметр заклёпки, другая же равна толщине листа, передающего давление на стержень заклёпки.

Так как давление на одну заклёпку равно -, то

условие прочности на смятие будет иметь вид:

где [oJ - допускаемое напряжение на смятие число заклёлок

(10.4) (10.5)

Отсюда необходимое

Допускаемое напряжение на смятие принимают обычно в 2-2,5 раза больше основного допускаемого напряжения на растяжение и сжатие [а], так как расчёт на смятие по существу является упрощённой проверкой прочности по контактным напряжениям.

6 Н. М. Беляев