Препоръки за проектиране на нитови съединения
Нитовете се използват широко за създаване на постоянни връзки. Индустрията произвежда широка гама нитове, които се различават по предназначение, геометрия на главата на вложката, размери, материал, дизайн и технология на занитване. Гамата от нитове, използвани в самолетостроенето, е дадена в [1].
Основните параметри на занитената връзка са (фиг. 2.1.):
d - диаметър на нита;
L - дължина на нита;
t - стъпка на нитовия шев;
a - разстояние от ръба на листа;
δi е дебелината на съединяваните листове;
s = Σ δi - дебелина на опаковката.
Връзката, показана на фиг. 2.1, е едноредов еднорязан. Определяне на параметри
има смисъл да се извършват връзки от условието за еднаква сила на всички негови елементи.
Като правило, от предишното проектно изчисление, дизайнерът знае дебелината и материала на листовете, които ще бъдат съединени.
Изборът на диаметър на нита dсе извършва въз основа на условието за еднаква якост на срязване на нита и
нитове или листове под него за смачкване:
Къде е лесно да се получи:
(1)
Където
[σsm]l, [σsr]zk - допустимите напрежения на смачкване, съответно, на материала на листа и нитове;
τzk - допустимото напрежение на срязване на нита;
δmin - минимална дебелина на листа
Намерената стойност се закръгля до най-близкия асортимент.
В дизайнерската практика изборът на диаметри на нитове се извършва по-често по нормата 3AP (виж [1], където стойностите на Pavg и Pcm са дадени в таблична форма в зависимост от d и δ.
При захранващи връзки не се използват нитове с диаметър по-малък от 3 мм.
Основите на изчисляването на локална група нитове се обсъждат в курса "Основи на машинното проектиране". Авиационните конструкции се характеризират с използванетозанитени съединения в правилни зони на обшивъчни панели, натоварени с разпределени нормални и тангенциални сили.
Определянето на стъпка tще се разглежда в зависимост от опцията за зареждане:
1) Натоварване на листове за обшивка с нормални сили. От състоянието на равновесие на листовете (фиг. 2.2) и якостта на срязване на нита и листа за смачкване:
където i е броят на редовете нитове;
n е броят на равнините на срязване в нита;
N = [σ] δ - линейна нормална сила;
[σ] - допустимо нормално напрежение в листа;
Pas = min sr; Rsp> - разрушителна сила за шева (Рср и Рсм се определят от нормата на ZAR).
откъде (2)
2) Натоварване на листове обшивка с тангенциални сили (фиг. 2.3.).
По същите причини:
където T \u003d [τ] δ - линейна тангенциална сила;
[τ] - допустимо напрежение на срязване в листа.
откъде (3)
За условието: [τ] ≈ 0,65 [σ]
Фигура 2.3 Фигура 2.4
3) Комбинирано натоварване на кожата.
Съгласно фиг. 2.4
От условието за еднаква якост на листа и якостта на срязване на нита:
(4)
където σ и τ са напреженията, действащи в листа.
Стъпката, намерена от условието за якост по технологични причини, трябва да се намали до най-близкия стандарт. OST 1.00016-71 предвижда следните стойности на стъпка в нитови съединения:
t, mm: 12,5; 15; 17,5; 20; 25; тридесет; 35; 40; 50; 60.
Допускат се отклонения от стандарта на сложни, неправилни места, при поставяне на отделни групи нитове. Ограничения на стъпките:
t ≥ 3d - за едноредов шев, (5)
t ≥ 5d - за многоредов шев.
Определянето на минималното разстояние от ръба на листа aсе извършва от условието за еднаква якост на листа до смачкване ипарче:
Разрезът се извършва по линии 1 - 1 и 2 - 2 (фиг. 2.5).
От тук е лесно да се заключи:
(6)
На практика се приема a = (1,5 - 2,0)d.
Определянето на дължината на нита Lв зависимост от дебелината и диаметъра на опаковката се извършва съгласно OST 1.34041-79 - за обикновени нитове и съгласно OST 1.34042-79 - за сърцевини.
Често се използват прости съотношения:
L = S + 1.3d - за нитове с нормална затваряща глава;
L \u003d S + 0,8d - за нитове с вдлъбната затваряща глава.
Получената стойност се закръгля до най-близкия асортимент.
Редът за проектиране на нитова връзкасе препоръчва, както следва:
1) избрани са типът на връзката (n, i) и типът (нормален или OST) на нита ([τzk]). Има смисъл да започнете
конструкция от едноредов шев (i = 1);
2) се определя съгласно (1) и се избира според асортимента, диаметъра на нита d, според нормалните 3AP - Рav и Рcm;
3) чрез (2), (3) или (4) стъпката на нита се определя и редуцира до най-близкия стандарт. Ако ограниченията (5) не са изпълнени, i или n трябва да се променят и стъпки 1 - 3 да се повторят;
4) Определят се разстоянието от ръба на листа и дължината на нита
Когато проектирате връзка с нитове, трябва да спазвате някои правила:
нитовете трябва да се натоварват само от срязващи сили;
разстоянието между редовете h в дву- или многоредова връзка се приема равно на h = (0,6 - 0,8) t;
опаковката трябва да се състои от не повече от три елемента (листа);
дебелина на опаковката S ≤ (5 ÷ 6)d;
по-добре е да завършите опаковката така, че по-здрав лист да се намира отстрани на затварящата глава (фиг. 2.6).