ரிவெட்டுகள் மற்றும் போல்டுகளின் இணைப்புகள் – இழுத்தும் அழுத்தப்பட்டும் உள்ள கம்பிகள்

இணைப்பு எனப்படுவது நீட்டிக்க அல்லது பெருக்க பயன்படும் இணைப்புகளைக் குறிக்கும். உதாரணமாக, கிடைக்கக்கூடிய உருட்டிய தகடுகளின் நீளமோ அகலமோ போதுமானதாக இல்லாததால் இணைப்புகள் தேவைப்படுகின்றன; அசெம்பிளி நிலையில், கொண்டு செல்லப்படும் சில கூறுகளின் அளவும் எடையும் கட்டுப்படுத்த வேண்டியதால் அவை தேவைப்படுகின்றன. பிடிப்புத் தகடுகள் என்பது இணைப்பில் ஏற்படும் இடைவெளியை மூடும் தகடுகளைக் குறிக்கும். மற்ற எல்லா இணைப்புகளும், குறிப்பாக பல திசைகளிலுள்ள கட்டமைப்புக் கம்பிகளுக்கும் பல தளங்களிலுள்ள தாங்கிகளுக்கும் இடையிலானவை, இணைப்புச் சேர்க்கைகள் என அழைக்கப்படுகின்றன.

பொதுவான இணைப்புகளில், இணைப்புகளுக்கான பிடிப்புத் துண்டுகளும் ரிவெட்டுகளும் முழு விசையின்படி அளவிடப்படுகின்றன. ஆகவே, சாதாரண இணைப்பில் இணைப்பு மேற்பரப்புகள் ஒன்றை ஒன்று தொட வேண்டும் என்பது தேவையல்ல.

இழுவை மற்றும் அழுத்தச் தண்டுகளின் (இவை பெரும்பாலும் சாதாரண விசைகளால் ஏற்றப்பட்ட நேர்த் தண்டுகள்) முக்கிய பயன்பாட்டு பகுதி ஜாலிகள் ஆகும். இந்தப் பகுதியிலான விவாதங்களில் அழுத்தச் தண்டுகள் வளைந்து மடிவதற்கான அபாயம் கருத்தில் கொள்ளப்படவில்லை. முதலில் நிலை வலிமை பரிசீலிக்கப்படும்.

இழுக்கப்பட்ட கம்பிகளில் துளைகளின் கழிவு

சுமைத் திறன்: இழுவையில் உள்ள கம்பியின் அழுத்த நிலை துளைகள்/திறப்புகள் காரணமாக உள்ளூராக குறிப்பிடத்தக்க அளவில் மாற்றப்படுகிறது. விகிதாசாரப் பகுதியில், பலவீனமடைந்த குறுக்குவெட்டில் உள்ள அழுத்தப் பகிர்வு பொருந்துகிறது (படம் 1). செவ்வகக் கம்பியில் மிகப் பெரிய நீளவழி அழுத்தம் A. Henning-ன் படி:

maxσ = σm*[3-(d/b) + 0,8(d/b)2]

பட. 1 - துளையிடப்பட்ட தண்டு ஒன்றில் நீளவியல் மற்றும் குறுக்குவியல் அழுத்தங்கள் a) A. Henning படி; b) M. Rudeloff படி

எல்லைக்கட்டத்தில் d/b = 0 என்ற மிகப் பரந்த லமேலாக்களின் நிலையில், அதனால் maxσ = 3σm, மேலும் படம் 1a-வில் காட்டப்பட்ட நிலையில் d/b = 1/3 என்பதால் maxσ = 2,42 σm. நீளவழி அழுத்தத்துடன் கூட குறுக்கு மற்றும் வெட்டு அழுத்தங்களும் உள்ளன. மிகப்பெரிய அழுத்தம் துளையின் உறைப் பகுதியில்தான் உள்ளது. அங்கு முதற்கட்ட நிரந்தர வடிவமாற்றங்கள் தோன்றுகின்றன; அதாவது அழுத்த உச்சிகள் சிதைந்து, குறுக்கு வெட்டில் அழுத்த சமநிலையாக்கம் ஏற்படுகிறது. துளை பகுதிகளில் கவனிக்கத்தக்க நிரந்தர வடிவமாற்றங்கள், பலவீனப்படுத்தப்பட்ட குறுக்கு வெட்டில் சராசரி அழுத்தம் σm, நீட்டிப்பு எல்லை σFO-வை மீறினால் மட்டுமே தோன்றுகின்றன. SF = Fm * σF இல் கம்பியின் மொத்த நீளவிரிவு, துளைகள் இல்லாத கம்பியைவிட சற்று அதிகமாக மட்டுமே இருக்கும். (Fm என்பது பலவீனமான குறுக்கு வெட்டின் பரப்பு)

ரிவெட்டுச் செய்யப்பட்ட கம்பிகளுடன் இழுவைச் சோதனையில், முறிவு எப்போதும் பலவீனப்படுத்தப்பட்ட குறுக்கு வெட்டுகளில் நிகழ்கிறது. சாதாரண சூழ்நிலைகளில், முறிவின் போது ஏற்படும் சுமை போதுமான துல்லியத்துடன் SB = Fn * σB ஆகும். திறந்த துளைகளுடன் இழுவையில் உள்ள கம்பிகளில் செய்யப்பட்ட கிழிப்பு சோதனைகள், படம் 2-இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி முறிவு வடிவங்களை வெளிப்படுத்தின.

படம் 2 - இழுவையில் உள்ள கம்பிகளின் முறிவு படங்கள்

பொருத்தப்பட்ட இணைப்புகளில் நடத்தப்பட்ட சோதனைகளில், ஒரு வரிசை ரிவெட்டுகள் கொண்ட ஸ்ப்லைஸ்கள், ஒன்றன்பின் ஒன்றாக பல வரிசை ரிவெட்டுகள் கொண்ட ஸ்ப்லைஸ்களைவிட குறைந்த எதிர்ப்பைக் கொண்டுள்ளன என்பது காட்டப்பட்டது. அதன்படி, பயன்பாட்டு குறுக்குவெட்டில் முறிவு நேரத்திலான சராசரி அழுத்தம் σB ஆக இருந்தது:

இழுவைக் கம்பிகளுக்கான அளவீட்டு முறை: வழக்கமான கணக்கீட்டு முறையின்படி, சராசரி இழுவை அழுத்தத்துக்கு σm = S/Fm ≤ dozσ என்பது பொருந்த வேண்டும்; அதுவும் தொடர்புடைய அனைத்து குறுக்குவெட்டுகளான Fm-இல். துளைகளின் கழிவு, மிக அதிக துளைகள் உள்ள செங்குத்துக் குறுக்குவெட்டிற்காக நிர்ணயிக்கப்படுகிறது; மேலும், அதிக துளைகள் கொண்ட முறிந்த குறுக்குவெட்டு Fm-இன் குறைந்த மதிப்பை வழங்கக்கூடும் (படம் 2). இந்த அர்த்தத்தில், உருட்டப்பட்ட சுயவிவரங்களில் Fm விரிவாக்கத்துடன் கணக்கிடப்படுகிறது. சிக்கலான குறுக்குவெட்டுகளில் இதே வகையில் செயல்படப்படுகிறது.

Fm/F என்ற விகிதம் பொதுவாக 0,8 மற்றும் 0,9 இடையில் இருக்கும்; அதாவது துளைகளின் கழிவு ΔF = F – Fm என்பது கம்பியின் முழுக் குறுக்கு வெட்டமான F-இன் 10% முதல் 20% வரை ஆகும். பெரிய கட்டமைப்புகளில் ΔF எடையை மிகுந்த அளவில் பாதிப்பதால், துளை கழிவு குறைவான குறுக்கு வெட்டுகளைத் தேர்வு செய்வது பயனுள்ளதாகும்.

மாறுபாடுகள்: துளைகள் உள்ள இழுவைப்பட்ட கம்பிகளின் நெகிழ்வான நீளிப்பு, ஒப்பிடத்தக்க துளையற்ற கம்பிகளின் நீளிப்பை விட மிகச் சிறிது மட்டுமே அதிகம். இணைப்புகளின் மொத்த நீளிப்பு, இணைக்கப்பட்ட தகடுகளின் நீளிப்புடன் கிட்டத்தட்ட சமம். ஆகையால், எஃகு அமைப்புகளின் மாறுபாடு கணக்கில், பலவீனப்படுத்தப்படாத கம்பிகளின் E மற்றும் F மதிப்புகளுடன் நெகிழ்வான நீளிப்புகளை நிர்ணயித்தால் போதும். பலவீனப்படுத்தப்பட்ட கம்பிகளில் ஓட்டத்துக்கு எதிரான பாதுகாப்பு, உதாரணமாக அழுத்தப்பட்ட கம்பிகளைவிட அதிகமாகும்.

ரிவெட்டுகளில் விசைகளின் பகிர்வு

படம் 3

தண்டு ஒன்றில் உள்ள S விசையின், இணைப்பின் தனித்தனி ரிவெட்டுகளுக்கு இடையிலான பகிர்வு அதன் இலகு பண்புகளைப் பொறுத்தது; அது “புள்ளியியல் ரீதியாக நிர்ணயிக்கப்படாதது”. படம் 3 இன் நிலையில், N1, N2, … ஆகியவற்றின் பகிர்வு ரிவெட்டுகள் மற்றும் இணைக்கப்பட்ட தகடுகளின் வடிவமாற்றத்தைப் பொறுத்தது; இது Fதாங்கி/Fதண்டு என்ற விகிதத்துடன் மாறுகிறது. Fதாங்கி ≠ Fதண்டு என்றால், ரிவெட்டுகளில் உள்ள இறுதி விசைகள் இனி சமமாக இருக்காது (படம் 50a). Fதாங்கி/Fதண்டு விகிதம் குறையும்போது Nn குறைவாகிறது, N1 S-க்கு நெருங்குகிறது. மிக வேறுபட்ட தடிமன்களுடைய லமேல்களை இணைப்பது (படம் 4b) முதல் ரிவெட் மிகைச்சுமை அடைவதால் பொருத்தமல்ல.

படம் 4 - Fštap > Fpodvezice க்கான பதக்காலிகளின் ஏற்றம்

தகடுகளும் கச்சைகளும் கடினமானவை, போல்டுகளே நெகிழ்வானவை (படம் 5a). அப்போது அனைத்து போல்டுகளும் சமமான வளைவைப் பெறுகின்றன; போல்டுகளில் உள்ள அனைத்து விசைகளும் சமமாக இருக்க வேண்டும்.

பதக்காலிகள் கடினமானவை, கேந்தல்கள் மற்றும் கட்டுப்பட்டிகள் மட்டும் நெகிழ்வானவை (படம் 5b). கம்பியின் முதல் மற்றும் கடைசி பதக்காலிக்கிடையில் உள்ள நீளவிரிவுகள் மற்றும் கட்டுப்பட்டிகளின் நீளவிரிவுகள் சமமாக இருக்க வேண்டும் என்பதால், N2 = N3 = … = Nn-1 = 0, இதைத் தவிர N1 = S * x1.

படம் 5

உண்மையான விசைப் பகிர்வு இவ்விரு எல்லை நிலைகளுக்கிடையில் உள்ளது. சுமை அதிகரிக்கும்போது, முதலில் இறுதி ரிவெட்டுகளில் நிரந்தர வடிவமாற்றம் ஏற்படுகிறது, அதிக சுமை ஏற்றிய ரிவெட்டுகள் சுமை குறைகின்றன, மேலும் விசைப் பகிர்வு மேலும் மேலும் சமமாகிறது. பெரிய வடிவமாற்றங்கள் தோன்றிய பிறகு, விசைப் பகிர்வு, லமேல்கள் மற்றும் தாங்கிகள் கடினமானவையாக உள்ள நிலைக்கு அண்மித்து, அதாவது ரிவெட்டுகளில் உள்ள விசைகள் அனைத்தும் ஏறத்தாழ சமமாகிவிடும்; இது ரிவெட் வெட்டு முக்கியமானதாக இருக்கும் நிலையில்.

உடைப்பு ஏற்றம்: ரிவெட்டுகளை பொருத்தும் முறை τBV மீது כמעט எந்த தாக்கமும் செலுத்தாது. இணைப்பின் ஷியர் வலிமை τBV, ரிவெட்டுகளின் எண்ணிக்கை, அவற்றின் அமைப்பு, ரிவெட்டுச் சேர்க்கையின் வடிவம் ஆகியவற்றிலிருந்து நடைமுறையில் சுயாதீனமானது; உடைப்பு ஏற்றம் எல்லா ரிவெட்டுகளுக்கும் சமமாகப் பகிர்ந்து வழங்கப்பட்ட ஏற்றத்துடன் நல்ல அண்மையில் ஒத்ததாகும். இதே கருத்துகள் சாதாரண போல்ட் இணைப்புகளுக்கும் பொருந்தும்; இதிலிருந்து வழுக்கல் எதிர்ப்பு ஏற்றத் திறனில் குறிப்பிடத்தக்க தாக்கம் இல்லை என்று முடிவு செய்யலாம்.

அளவிடுதல்: எஃகு அமைப்புகள் மற்றும் மையச் சுமை ஏற்ற கம்பிகளில், சுமை சமவினையாக பகிரப்படுகிறது, அதாவது ஒவ்வொரு ரிவெட்டுக்கும் N = S/n. நீளமான இணைப்புகளில் முதல் ரிவெட்டுகள் விரைவாகவே அதிகச் சுமையடைவதால், வரிசையாக ஆறு 6-ஐ விட அதிகமான ரிவெட்டுகளை சாத்தியமாயின் தவிர்க்க வேண்டும்.

நழுவல் எதிர்ப்பு: இணைப்புகளில் நழுவல் ஒப்பீட்டளவில் சிறிய சுமையிலேயே ஏற்படுகிறது. நழுவல் எதிர்ப்பு முதன்மையாக இறுக்கும் விசையைப் பொறுத்தது, அது பல காரணிகளால் மாறுகிறது. ரிவெட்டுகள் மற்றும் இதுவரை வழக்கமாகப் பயன்படுத்தப்பட்ட போல்டுகளைக் கொண்ட இணைப்புகளின் பரிமாண நிர்ணயத்தில் இது கவனிக்கப்படவில்லை. உயர்தர போல்டுகளைக் கொண்ட இணைப்புகள் பரிந்துரைக்கப்படுகின்றன.

ரிவெட்டுகளில் விசைகளின் அகல விநியோகம்: விசை திசைக்கு செங்குத்தாக ரிவெட்டுகளுக்கிடையிலான தூரங்கள் சமமாக இருந்தால் (படம் 6a), தனித்தனி ரிவெட்டுகளுக்கு குறுக்குவெட்டின் சம அகலத் தாள்கள் a உரியவையாக இருக்கும்; எனவே முதல் அணுக்கத்தில் ரிவெட்டுகளில் உள்ள விசைகள் N = a t σ சமமாக இருக்கும். சமமற்ற ரிவெட் இடைவெளிகளின் போது விநியோகம் நிலைநிறுத்த முடியாதது; படம் 6b-இல் உள்ள நிகழ்வுக்கு அது லீவர் சட்டத்தின்படி நடைபெறுகிறது.

படம். 6

இழுவையில் உள்ள கம்பி

தொடர்ச்சி: சமச்சீர் துணைப்பட்டைகளுடன் தொடர்ச்சி (படம் 3 மற்றும் 4). தொடர்ச்சி இடத்தில் தண்டிலுள்ள S விசையை துணைப்பட்டை மட்டுமே ஏற்றுக்கொள்ள வேண்டும். தொடர்ச்சியில் உள்ள ரிவெட்டுகளும் S-ன் அடிப்படையில் அதேபோல் அளவிடப்பட வேண்டும், ஏனெனில் அவை தொடரப்பட்ட தண்டிலிருந்து முழு விசையையும் துணைப்பட்டைகளுக்கு மாற்ற வேண்டும்.

ஒற்றை புறத் தாங்குதளத்துடன் உள்ள சேர்க்கைகளில், இணைக்கப்பட்ட தகடுகள், தாங்குதளங்கள் மற்றும் ரிவெட்டுகளில் குறிப்பிடத்தக்க கூடுதல் வளைவு அழுத்தங்கள் ஏற்படுகின்றன. மிகுந்த வடிவமாற்றங்களினால், ஒற்றை புற மூடிய சேர்க்கை (பட. 7) கம்பி வளைவிற்கு கடினமாக இருந்தாலோ, அல்லது அது பக்கத்திலிருந்து தாங்கப்பட்டிருப்பதால் வளைந்து விட முடியாதபடியாக இருந்தாலோ மட்டுமே பயன்படுத்தப்படுகிறது.

படம் 7

இடைநிலை இணைப்பு – இணைக்கப்பட்ட தகடுகளின் மீது கவர் பட்டைகள் நேரடியாக அமர முடியாதபோது, ரிவெட்டுகளும் தகடுகளும் வளைவு அழுத்தங்களை மிக அதிகமாகப் பெறுகின்றன. ஆகவே, m இடைஅடுக்குகளின் எண்ணிக்கைக்கேற்ப, நேரடி மூடுதலின் போது இருக்கும் n ரிவெட்டுகளைக் காட்டிலும் அதிகமான n’ ரிவெட்டுகள் தேர்ந்தெடுக்கப்படுகின்றன.

படம் 8

சிக்கலான குறுக்குவெட்டுகளில், உள்ளூர் அழுத்த உயர்வுகளைத் தவிர்க்கும்படி கட்டுப்புத் துணைகள் அமைக்கப்படுகின்றன; எனவே தனித்தனி கட்டுப்புத் துணைகளின் பரப்பளவு அவை மூடும் குறுக்குவெட்டு பகுதியின் பரப்பளவின்படி நிர்ணயிக்கப்படுகிறது, இயன்றவரை நிறையமையப் புள்ளியின் நிலையைப் பேணியவாறே. இதிலிருந்து விலகும் கட்டுப்புத் துணைப் பரப்பு விநியோகங்கள், அழுத்த விநியோக மாற்றங்களுடன் தொடர்புடையவை. படம் 9 இல் ஒற்றைச் சுவர் கொண்ட கம்பியின் தொடர்ச்சி, படம் 10 இல் 4 செங்குத்துத் தகடுகளும் கோணக்கம்பிகளுக்கு இடையில் ஒரு முகமும் கொண்ட இருபகுதி கம்பியும் காட்டப்பட்டுள்ளது.

பட. 9

படம். 10

இணைப்பு: இழுவை கம்பிகளின் இணைப்புகளுக்கு அடிப்படையில் நீட்டிப்பிற்கான அதே சார்புகள் பொருந்துகின்றன. சோதனைகள் சக்தியை சமச்சீராக அறிமுகப்படுத்துவதன் மிகுந்த முன்னிலையை காட்டின. ஒருபுற இணைப்பில், நீளவிலும் குறுக்கு திசையிலும் கடுமையான வளைவு ஏற்படுகிறது (படம் 11). குறிப்பிடத்தக்க கூடுதல் வளைவு அழுத்தங்கள் இருந்தபோதிலும், ஒருபுறமாக இணைக்கப்பட்ட L மற்றும் C கம்பிகள் கிட்டத்தட்ட முழுமையாக பயன்படுத்தப்படலாம். கூடுதல் வளைவு மொமென்ட்களை சமன்செய்ய நடவடிக்கைகள் எடுக்கப்படவில்லை என்றால், ஒரு இணைப்பின் தாங்கும் திறன் பாதியாகக் குறையலாம்.

பட. 11

இணைப்புகளின் மூடுதலுக்காக மடக்கு தகடுகளை பயன்படுத்த வேண்டும்; அதற்காக சிறப்பு அடைப்புக் கம்பிகளை முன்கூட்டியே திட்டமிட வேண்டும். கம்பியின் குறுக்குவெட்டின் பெரும்பகுதி இணைப்பு தகட்டின் தளத்தில் இருக்கும் போது, மடக்கு தகட்டுக்கான இணைப்பு எளிதாகும்.

பட. 12 - இணைப்பு கோணப் பகுதியுடன் மற்றும் இல்லாமல் உள்ள இணைப்புகள்

அழுத்தப்பட்ட கம்பி

அழுத்தத்தில் உள்ள கம்பிகளின் நீட்டிப்பு மற்றும் இணைப்புக்கு, இழுவையில் உள்ள கம்பிகளுக்கு பொருந்தும் அதே கொள்கைகளே பொருந்தும்; இங்கேயும் மொத்த விசை முளைகள் மற்றும் கட்டுப்பட்டிகள் மூலம் பரிமாறப்படுகிறது, அதாவது கம்பியின் முழுப் பரப்பு F அடிப்படையில் Fகட்டுப்பட்டி மற்றும் Fs, அல்லது Fl ஆகியவை அளவிடப்படுகின்றன. பொதுவாக இணைப்புப் பரப்புகள் ஒன்றோடொன்று பொருந்தச் செதுக்கப்படுவதில்லை. கட்டிட இரும்பு அமைப்புகளில், பல மாடிகளைக் கடந்து செல்லும், அழுத்தச் சுமை மட்டுமே ஏற்கும் தூண்களில், இணைப்புகளை குறைவான மேல்மூடுதலுடன் கடத்திச் செல்லும் வாய்ப்பு பயன்படுத்தப்படுகிறது. அழுத்தக் கம்பிகளின் சுமைத் தாங்கும் திறன், அதற்கு முன் நிலைத்தன்மையின்மை ஏற்படாவிட்டால், மிக позднее பயனளவு எல்லையை எட்டும்போது முடிவடைகிறது, ஏனெனில் அப்போது பெரிய வடிவமாற்றங்கள் தோன்றி, கம்பி பக்கமாக வளைந்து விடுகிறது. முளைகளால் நிரப்பப்பட்ட துளைகளுக்கு இதில் கம்பியின் நடத்தை மீது கணிசமாகக் காணக்கூடிய எந்த விளைவும் இல்லை.

முடிச்சு இணைப்புகளின் சோர்வுப் பலம்

முளைத்த இணைப்புகளின் களைப்பு வலிமைக்காக முதன்மையாக துளைகளில் தோன்றும் அழுத்த உச்சங்களே தீர்மானிக்கின்றன. துளைகளே கூட களைப்பு வலிமையை குறிப்பிடத்தக்க அளவு குறைக்கின்றன. திறந்த துளைகள் கொண்ட கம்பிகள் இழுவைச் சுமையின் களைப்பு சோதனைகளில் பலவீனமான குறுக்கு வெட்டுகளில் முறியும்; களைப்பு முறிவு துளையின் விளிம்பில் உள்ள சிறு பிளவுகளால் தொடங்கி, அவை குறுக்கு வெட்டின் வழியாக தொடர்ந்து விரிந்து செல்கின்றன. ஆகவே மென்மையான துளைகள் மிக முக்கியமானவை. படம் 13 இல் வெவ்வேறு வகுப்புகளுக்கான தட்டைக் கம்பிகளின் களைப்பு வலிமை காட்டப்பட்டுள்ளது (வலப்புறத்தில் அதிகமான எஃகு வகுப்பு உள்ளது). அதிக முன்சுமைகளில் σu இல், இரு பொருட்களும் yielding வரம்பை விட உயர்ந்த σDz களைப்பு வலிமையைத் தாங்குகின்றன. இரு வகுப்புகளுக்கும் அழுத்த ஆம்ப்ளிடியூடு சுமார் ஒரே அளவாக உள்ளது.

பட. 13 - சோர்வில் வலிமை σDz

இழுவை மற்றும் அழுத்தத்தில் மாறிமாறி ஏற்படும் ரிவெட் இணைப்புச் சுமைகளுக்குப் பொதுவாக ஒரே திசைச் சுமைகளுக்கான தொடர்புகளுக்கு ஒத்த தொடர்புகள் பொருந்தும். மாறிமாறி சுமையில் அழுத்தத்தின் வீச்சு சுமார் 1,5 மடங்கு பெரியது (படம் 14) என்பதையும், ஆனால் இச்சுமையில் ரிவெட்டுகள் ஒரே திசைச் சுமையை விட குறிப்பிடத்தக்க அளவில் அதிக ஆபத்துக்குள்ளாகின்றன என்பதையும் கவனிக்க வேண்டும்.

படம் 14 - ரிவெட்டுத் தொடர்புகளின் இழுவிசைச் சோர்வு வலிமை