Svarīga eksperta piezīme: Šis ir arhīva izglītojošs teksts, nevis pašreizējā dizaina specifikācija, statiskie aprēķini vai ražošanas un montāžas instrukcijas. Tērauda konstrukciju izmēriem un izpildei jāievēro spēkā esošie noteikumi un standarti, pilnvarota inženiera projekts, ražotāja dokumentācija, materiālu un metināto vai mehānisko savienojumu kontrole, kā arī noteiktie drošības pasākumi.
Tērauda konstrukciju projektēšana un būvniecība neietilpst pašreizējā Savo Kusić publiskajā piedāvājumā. Šodienas ražošanas uzmanības centrā ir koka logi, koka-alumīnija logi un pielāgotas durvis.
Tērauda konstrukcijās ir stieņi, sijas, tvertnes, virsmas balsti utt., kas sastāv no derīgiem profiliem. Savienojumiem atsevišķi profili jāsavieno tā, lai tie veidotu konstrukcijas daļas, kas darbojas kā viena vienība. Tas tiek panākts tikai tad, ja savienojumi var droši pārnest spriegumus, kas rodas starp atsevišķām daļām. Ja savienojumā starp abām daļām ir tikai spiediens, spriegums tiek pārnests tiešā saskarē starp savienošanas līdzekļiem un elementu. Papildus fiksētajiem savienojumiem ir arī kustīgi savienojumi, kas nodrošina noteiktas kustības (savienojumi, centrālie spraudņi, izvilcēji, gultņi utt.).
Kniedes
Par kniedēm tiks pateikts tikai pamats, jo šodien tās tikpat kā netiek lietotas - tās ir nomainītas ar skrūvēm. Tie ir naglām līdzīgi aizbāžņi, kas atrodas savienojamo un pēc tam kniedējamo daļu atverēs. Neapstrādātas kniedes (att. 1) ir izgatavotas no velmēta apaļa tērauda. Tērauda konstrukciju gadījumā kniedes ir kniedētas spilgti sarkanā mirdzumā. Kniedējot, esošā neapstrādātā kniedes galva ir labi atbalstīta ar piemērotu instrumentu. Gala galva tiek veidota, izmantojot āmuru, galvenokārt pneimatiski darbināmu, tikai pēc tam, kad kniedes kakls ir pilnībā iedzīts. Kniedēšanas kvalitātei ir ļoti svarīgi, lai kniedes kakls pilnībā aizpildītu atveres. Kniedes diametrs ir 1mm mazāks nekā cauruma diametrs, kniedes kakls ir jāsablīvē ar spiedienu vai perforatoriem, pirms gala galva iegūst formu.
att. 1 - a) neapstrādāta kniede; b) kniede ar pusloku galvu; c) kniede ar iegremdētu galvu; d) Kniede ar pusapaļu galvu katliem
Atsevišķu kniežu spriedze un izturība (statiska)
Bīdes savienojumi (2 att.) veido svarīgāko kniežu pielietojuma jomu tērauda konstrukcijās. Pēc kniedes kakliņa bīdes noslogoto posmu skaita izšķir viengabala, divdaļīgu un daudzgabalu savienojumus (3 att.). Ar savienojumu, kas parādīts attēlā. 4 (dubultgriezuma savienojums) ir simetrisks sprieguma stāvoklis.
att. 2
att. 3 — viengabala un divdaļīgs savienojums
Spiedieni starp durvīm un caurumu korpusu ir atkarīgi no kniežu biezuma un savienoto detaļu izmēriem; to sadalījums dots att. 4a. Praktiskajam aprēķinam tika pieņemts vienmērīgs sprieguma sadalījums pa loksnes biezumu (att. 4b). Sprieguma sadalījums pa kniedes kakliņa apkārtmēru ir norādīts att. 4c. Izmēru noteikšanai to aprēķina ar vienmērīgu sadalījumu pa diametru saskaņā ar att. 4d. σlm vidējā vērtība ir spriegums pāri cauruma apvalkam.
att. 4 - spriegumi uz cauruma apvalku; a) un c) reāls; b) un d) parastie aprēķinu pieņēmumi
Normāls kniežu aprēķins
Bīdes izturība galvenokārt ir atkarīga no kniedes materiāla. Izvērtējot testa rezultātus, jāpatur prātā, ka kniežu materiāls atšķiras no tā, no kura loksnes tiek savienotas, un kniedēšanas materiāla stiprību palielina.
Spiedes stiprība uz vienu cauruma apvalku kā lielākā slodzes vērtība nav tik skaidri izteikta kā bīdes izturība. Kad attālums e no palaga gala nav pārāk liels, kniedes to saplēš; Attēlā 5 ir parādīti sadalījuma attēli. Saspiešanas spriegums gar cauruma apvalku, kas nepieciešams lokšņu galu nogriešanai, var būt e < 2,5d prikazati obrascem σlB = σB e/d. Širina b je bez primetnog uticaja na jačinu gnječenja po omotaču rupe, σB je jačina na kidanje spojenih limova.
att. 5 — lūzumu veidi
Vēsturiskie kniedes noteikumi
Rivet Spacing. Kniežu atstatums e (riteņu bāze) ir ierobežots uz leju, pateicoties vieglai kniedēšanai, sprieguma maksimumiem un caurumu pretestības samazināšanai. Maksimālais atstatums starp kniedēm ir ierobežots, tāpēc savienotājus nedrīkst atvērt rūsēšanas riska dēļ, kā arī nedrīkst locīt loksnes zem spiediena. Lielākais attālums ir atkarīgs no loksnes biezuma t. Dzelzceļa tiltu un citu tērauda konstrukciju parastās kniežu atstarpes noteiktās robežās atšķiras. Attālums no gala ir e1, un tas ir spēka virzienā. Attālums no gala e2 ir perpendikulārs spēka darbības virzienam.
Kniežu novietojums. Kniedes pārsvarā ir sakārtotas regulāros kniedes rakstos un novietotas taisnās līnijās viena aiz otras. Ar platākām sekcijām ir nepieciešams vairāk kniežu rindu (att.6), kur jāievēro tabula1. Platu spriegošanas stieņu iekšējām strukturālajām kniedēm to var palielināt līdz pat divkāršām vērtībām, kas norādītas tabulā1.
Sl.6
Sl.7- Profilētā tērauda kniežu piemērs
Skrūves un spraudņi
Skrūves gandrīz vienmēr izmanto konstrukcijās, kur nepieciešams nostiprināt savienojumu. Skrūvēm, kas izgatavotas no augstas kvalitātes materiāla, ir jāpārraida spēki ar berzi, savukārt bīdes izturība un spiedes spriegumi uz spraudņa apvalku būtiski neietekmē. Tērauda konstrukcijās tiek izmantotas skrūves ar metriskiem vītnēm. Skrūvju pielikšanas noteikumi atbilst kniedēm ar tādu pašu cauruma diametru d. Tomēr mazākais attālums nedrīkst būt mazāks par e =3,5d, labāk4d. Citi attālumi, saknes un lineārie mērījumi ir tādi paši kā kniedēm. Skrūvēm jābūt attālinātām vienai no otras, nevis kniedēm, jo uzgriežņiem un skrūvju atslēgai ir nepieciešams vairāk vietas.
Tērauda konstrukcijām galvenokārt tiek ņemtas vērā šādas formas:
Neapstrādātām sešstūra skrūvēm: ir sešstūra uzgrieznis un paplāksne Vītnes diametrs d =10uz33 mmar caurumu diametru d1=11uz34 mm. Šīs skrūves ir apstrādātas tikai vītnēs, tāpēc jums ir jāaprēķina ar klīrensu0,5uz2 mmstarp korpusu un caurumu. Jāievēro piesardzība ar lielākiem spēkiem, jo skrūvju savienojumi bieži uzrāda ievērojamas deformācijas.
att. 8 — Skrūve
Screws: to izmēri atbilst neapstrādātām sešstūra skrūvēm, bet tām ir precīzi cilindrisks mehāniski apstrādāts korpuss, lai tās labi aizpildītu caurumu. Iebūvētās skrūves aizstāj neapstrādātās skrūves, ja ir jāpārraida lielāki spēki vai kad savienojuma kustībām ir jāpaliek nelielās robežās.
Pamatplāksnes: skrūves tiek uzliktas ar atbalsta plāksnēm. Plāksnes biezums ir atkarīgs no izmantotās skrūves izmēra.
Markings: marķējumi, caurumu un skrūvju izmēri ir norādīti šajā tabulā:
att. 9 — skrūvju pēdas
Atsevišķu skrūvju statiskais spriegums
Bīdes savienojumi: spriedzes stāvoklis skrūvju savienojumos ir līdzīgs kniedētajiem savienojumiem. Nosakot izmērus, to aprēķina ar vidējām bīdes sprieguma vērtībām τm un spiedienu uz urbuma apvalku σlm. Ir zināms, ka spiediens uz urbuma apvalku ievērojami palielinās, kad vītnes iekļūst caurumā, tāpēc no tā vajadzētu izvairīties.
Berzes pretestība parastos savienojumos ar skrūvēm ir zemāka nekā kniedētajiem veidgabaliem, jo pievelkot uzgriežņus, var sasniegt tikai salīdzinoši mazus savilkšanas spēkus. Pārāk stipra pievilkšana sabojās vītnes. Tas attiecas uz augstvērtīgām skrūvēm, kuru dēļ savienojumu berzes pretestība ir būtiska to darbībai.
Uzstādīto cilindrisko aizbāžņu bīdes izturība ir tāda pati kā kniedēm. Statiskā plīsuma pārbaude normālos apstākļos nevar noteikt nekādu atšķirību starp uzstādītajiem aizbāžņiem un kniedēm spiedes stiprības izteiksmē uz cauruma apvalku. Noguruma slodzes laikā proporcionāli zemāka berzes pretestība ir iemesls būtiski atšķirīgai savienojumu darbībai ar skrūvēm.
Neapstrādātām skrūvēm ir mazāka pretestība bīdes slodzes savienojumos līdz pat 20% spraugas starp caurumu un skrūves korpusa dēļ. Šī iemesla dēļ pieļaujamie spriegumi neapstrādātām skrūvēm ir mazāki nekā uzmontētajām skrūvēm. Lai noteiktu izmērus, jāņem vērā faktiskais korpusa diametrs d.
Savienojumu vāciņi
Savienojumu vāciņi nodrošina pret spriedzi un spiedienu izturīgu savienojumu, kur savienotos elementus var pagriezt. Pielietojums Gerber balstu savienojumos, ķēžu piekares tiltu piekarināmās siksnas, nospriegoto stieņu savienojumi savienojumu veidā uc Režģi ar savienojumiem mezglos uz savienojumu, t.s. tiltus ar korķiem gandrīz vairs nebūvē. Lieli berzes spēki, kas rodas uz spraudņiem, neļauj kustēties, savukārt savstarpēja rotācija tiek panākta tikai ar lielākiem momentiem.
att. 10 - vāciņi, a) vāciņš ar skrūvi; b) korķis ar šķelšanos; c) viena piekares tilta spraudnis
Sprieguma stāvoklis spraudnī lielākoties ir tāds pats kā kniedētiem savienojumiem. Tāpēc aizbāžņi ir izmērīti atbilstoši vidējam bīdes spriegumam τm un vidējam spiedes spriegumam uz cauruma apvalku σlm. Tā kā spraudņiem jābūt viegli pagrieztiem, σlm tiek ņemts mazāk. Lieces spriegumi spraudņos lielākoties ir nenozīmīgi, taču tie var sasniegt ievērojamas vērtības, ja savienotās daļas ir ļoti koncentrētas.
Katram reālajam objektam tiek izmantotas pašreizējās aprēķinu metodes, noteiktās kopsavilkuma detaļas un pilnvarota eksperta projekta dokumentācija. Šis teksts tiek saglabāts kā vēsturisks izglītības resurss.