Pełna treść artykułu jest dostępna dla zarejestrowanych użytkowników.

Obliczanie połączeń nitowych

1.1.2012, , Źródło: Wydawnictwo Verlag Dashofer Sp. z o.o.

Połączenia nitowe mają za zadanie przenosić siły styczne działające na powierzchni styku połączenia. Połączenia z nitami zamykanymi na gorąco przemieszczenie w funkcji obciążenia przedstawia rys. 5.3.6.3./1.

Na wykresie można wyróżnić trzy zakresy:

  • I − występuje odkształcenie sprężyste, a obciążenie przenoszone jest siłami tarcia,

  • II − w momencie gdy obciążenie przekracza siły tarcia, następuje kasowanie luzu pomiędzy otworami a nitami,

  • III − obciążenie przenoszone jest zarówno przez siły tarcia, jak i naprężenia docisku i naprężenia tnące.

Powyżej zakresu III następuje plastyczne odkształcenie w złączu.

Siły tarcia w złączu nitowym zależne są od sił normalnych związanych z zamknięciem nitów. Wwypadku nitów zamykanych na gorąco przy stygnięciu nitu na skutek skurczu powstają znaczne naprężenia rozciągające, które powodują silny docisk łączonych elementów.

Wielkość naprężeń rozciągających nit można wyznaczyć z zależności:

gdzie:
σr − naprężenia rozciągające,
Δl − przyrost długości nitu,
αt − współczynnik rozszerzalności liniowej,
Δt − różnica temperatur pomiędzy zamknięciem i po ostygnięciu,
E − moduł sprężystości podłużnej.

Wielkość siły normalnej występującej w nicie z zależności:

Siła tarcia wywołana przez docisk blach siłą normalną pochodzącą od jednego nitu:

Wielkość obciążenia przenoszonego przez złącze w zależności od siły tarcia wywo łanej przez docisk blach siłą normalną pochodzącą od n nitów, występującej w połączeniu nitowym dla I zakresu przenoszenia obciążenia rys. 5.3.6.3./2, można wyznaczyć z zależności:

W przypadku przekroczenia wartości sił tarcia następuje nieznaczny poślizg o wielkości luzu pomiędzy otworami a nitami. Nit styka się z powierzchnią otworu. Obciążenie równoważone jest przez siłę tarcia, a także przez sprzężenie kształtowe nitów z przyłączami rys. 5.3.6.3./3.

Siłę ścinającą nity w złączu wyznacza się ze wzoru:

gdzie:
Fr − siła ścinająca działająca w złączu,
Ar − pole przekroju ścinanych nitów,
τ − naprężenia ścinające,

gdzie:

m − liczba ścinanych przekrojów w nicie.

Siłę przenoszoną przez złącze można zapisać wzorem:

przyjmując, że w złączu występują nity o tej samej liczbie m ścinanych przekrojów:

Wprzypadku połączenia zakładkowego lub nakładkowego z nitami jednociętymi m = 1

Graniczne wartości μσn i τ wyznaczane są doświadczalnie, a wartość ich sumy zastępuje się wskaźnikiem kr.

Złącze jest sprawdzane również na naciski powierzchniowe,

gdzie:
Ad− pole rzutu powierzchni

Optymalne złącze uzyskuje się wówczas, gdy przy odpowiednio dobranej średnicy nitu z warunków wytrzymałościowych na ścinanie i naciski powierzchniowe otrzymuje się jednakową wytrzymałość. Porównując warunek na ścinanie i na naciski, można wyznaczyć średnicę nitu:

dla złączy zakładkowych lub z

 

Używamy plików cookie, żeby ciągle poprawiać jakość witryny.
Dowiedz się więcej.