Berzes savienojumi uz augstas stiprības skrūvēm

2024 Autors: Howard Calhoun | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-02 13:59

Berzes savienojumiem ir augsta nestspēja, un tie ir mazāk darbietilpīgi nekā metinātie savienojumi. Pateicoties tam, tos plaši izmanto ēku metāla konstrukciju ražošanā. Nepieciešamo berzes spēku iegūšana savienojumā tiek panākta dažādos veidos - abrazīvā strūklu un liesmu apstrādē, kā arī izmantojot līmējošās kompozīcijas.

Apraksts un pielietojums

Mašīnbūvē ir 2 veidu bultskrūvju savienojumi atkarībā no spēka pārneses veida:

• Bīdes izturīgs. Visbiežāk tie ir konstruēti uz rupjām, normālām un paaugstinātas precizitātes (reti augstas stiprības) skrūvēm. Pievilkšanas spēks netiek kontrolēts. Aprēķinos ir ņemti vērā iekšējie stiepes, spiedes un bīdes spriegumi, bet nav ņemti vērā berzes spēki.
• Berze (izturīga pret bīdi). Ārējo spēku neitralizē berzes spēki, kas rodas savienojamo detaļu saskares plaknēs. Berze ir saistīta ar stiprinājuma skrūvju priekšslodzi, kurai jābūt maksimālai. Tāpēc šādos savienojumos augstas stiprības aparatūra ar termiskoapstrāde.

Pēdējais veids ir sadalīts 2 apakškategorijās: berzes un berzes-bīdes savienojumi, kuros viena spēku daļa tiek pārnesta caur berzi, bet otra ar saspiešanu.

Šo savienojumu trūkums ir stiprinājumu augstās izmaksas. No otras puses, berzes savienojumu izmantošana augstas stiprības skrūvēm uzlabo uzticamību un samazina lauka metināšanas šuvju skaitu. Attiecīgi montāžas sarežģītība tiek samazināta gandrīz 3 reizes. Šis savienojuma veids tiek izmantots rūpniecisko ēku celtniecībā, tiltu, celtņu un citu režģu konstrukciju būvniecībā, kas saskaras ar vibrāciju vai dinamisku slodzi.

Daudzsološi virzieni šī konstruktīvā risinājuma izstrādē ir noņemamu konservācijas pārklājumu izmantošana un "bloku" ražošanas tehnoloģijas izmantošana, kad ražotnē tiek veikta palielināto mezglu montāža un krāsošana, un tikai gala. uzstādīšana tiek veikta būvlaukumā.

Rupjuma koeficients

Nepieciešamais virsmas raupjums, kas nodrošina aprēķināto berzes spēku, tiek panākts ar abrazīvu, liesmas apstrādi savienojošās virsmas vai izmantojot īpašus pārklājumus. Berzes koeficients aprēķiniem ir ņemts no tālāk esošās tabulas.

Apstrādes veids	Berzes koeficients
Nav saglabāšanas
Oku tīrīšana	0, 35
Spridzināšana	0, 38
Izgriezt liesmu	0, 42
Skrotis vai smilšu strūkla	0, 58
Strūklu strūklu apstrāde, abu daļu tīrīšana, liesmas sildīšana līdz 300°C ap skrūvju caurumiem. Termiskās apstrādes zona - ne mazāka par mazgātāja izmēru	0, 61
Ar turpmāku saglabāšanu
Pirmā detaļa - smilšu vai skrošu strūklu, konservēšana ar līmi. Otrā pārošanās daļa - matēta, bez turpmākas saglabāšanas	0, 5

Apstrādes veids jānorāda uz rasējumiem. Pirms skrūvju montāžas savienojamās virsmas ir pilnīgi brīvas no ledus, sniega, eļļas, katlakmens, rūsas un citiem piesārņotājiem.

Smilšu strūkla

Uz metāla konstrukciju ar berzes savienojumiem tīrīšanu, izmantojot smilšu strūklas tehnoloģiju, attiecas šādas prasības:

• sagatavotās virsmas raupjums - ne vairāk kā Ra 6, 3;
• pilnīga oksīdu un rūsas likvidēšana (2.attīrīšanas pakāpe saskaņā ar GOST 9.402-2004);
• virsmas attaukošanas pakāpe - pirmā (ūdens plēves pārrāvuma laiks - vairāk nekā 1 minūte, uz filtrpapīra nav eļļas traipu);
• smilšu strūklu ieplūstošā saspiestā gaisa iepriekšēja attīrīšana no eļļas un mitruma (tas tiek kontrolēts vismaz 1 reizi maiņā);kvarca smilšu žāvēšana līdz mitruma saturam ne vairāk kā 2%.

Pēc smilšu strūklas apstrādes no virsmām jānotīra putekļi, pūšot gaisu vai noslaukot ar tīru drānu.

Liesmas apstrāde

Skābekļa-acetilēna liesmu izmanto, tīrot detaļas ar gāzes degli. Degšanas produkti (oksīdi) pēc tam tiek noņemti ar stiepļu sukām. Šajā gadījumā jūs nevarat padarīt metālu spīdumu. Tīrīšanu ar liesmu var izmantot tikai detaļām, kuru biezums ir vismaz 5 mm, lai izvairītos no to termiskās deformācijas. Apstrāde tiek veikta šādos režīmos:

• skābekļa spiediens - 0,6 MPa, acetilēns cilindros - 0,05 MPa;
• skābekļa padeve - maksimālais (liesmas kodolam ir jānoplūst no sildītāja sprauslas, bet tas nedrīkst nodziest);
• lāpas kustības ātrums - 1 m/min (plānsienu metāla konstrukcijām 5-10 mm - 1,5-2 m/min);
• nākamajai kārtai ir jāpārklājas iepriekšējai par 15–20 mm;
• degļa leņķis līdz 45°.

Šīs tehnoloģiskās darbības laikā tiek izmantoti speciāli degļi ar plašu liesmu.

Skrošu un otu tīrīšana

Pirms apstrādes ar metāla sukām (birstes) krāsa tiek noņemta no virsmām ar šķīdinātājiem vai ar gāzu liesmas metodi. Nav iespējams notīrīt detaļas līdz metāliskam spīdumam, jo tas novērš pareiza berzes koeficienta veidošanos. Darbs tiek veikts, izmantojot mehanizēto pneimatisko vai elektriskorīks. Atlikušos putekļus noņem, pūšot ar gaisu vai matu suku.

Strādei ar skrošu strūklu izmanto tērauda vai čuguna šķeldotus (sasmalcinātus) skrošus ar frakciju 0,8–1,2 mm. Strāvas strūklas mašīnās izmanto čuguna skrotis.

Pārklājumi

Lai palielinātu berzes spēkus atloku un berzes savienojumos, tiek izmantotas arī līmvielas - līmes. Kā berzes pārklājums tiek izmantotas kompozīcijas, kuru galvenā sastāvdaļa ir epoksīdsveķi, bet papildu sastāvdaļas ir cietinātājs, šķīdinātājs, paātrinātājs vai izopropanols.

Montāžas darbi tiek veikti šādā secībā:

1. Liela izmēra konstrukcijas elementus tīra ar kādu no iepriekš aprakstītajām metodēm, izņemot gāzes liesmu, un arī attauko. Laika intervāls starp tīrīšanu un līmēšanu nedrīkst pārsniegt 0,5 dienas. Uzglabāšana tajā pašā laikā tiek veikta mitruma apstākļos, kas nepārsniedz 80%.
2. Līme tiek sagatavota tieši pirms lietošanas.
3. Līmes sastāvs tiek uzklāts uz mazāku elementu virsmas un pildīts ar silīcija karbīda pulveri 2 mm biezumā, velmējot ar metāla rullīti. Ar līmi atļauts līmēt abas saskares daļas. 1-2 stundu laikā svaigi pagatavotā līme ir pilnībā jāizlieto.
4. Noņemiet lieko pulveri, pagriežot daļu un veicot dažus pieskārienus.
5. Turiet laiku, līdz epoksīds ir pilnībā sacietējis.
6. Berzes savienojums ir samontēts uz augstas stiprības skrūvēm.

Aparatūras kvalitāte

Berzes savienojumu stiprinājumiem jāpievieno kvalitātes sertifikāts. Skrūves, paplāksnes un uzgriežņus sagatavo šādi:

• konservējošās smērvielas attīrīšana sārmainā šķīdumā (ekspozīcija traukā 15-20 minūtes);
• žāvēšana, pūšana ar saspiestu gaisu;
• vītināšana ar uzgriežņu atslēgām vai uz virpas;
• minerāleļļas eļļošana;
• pilns skrūvju komplekts ar pārī savienotiem uzgriežņiem, kas tika izmantoti darbības laikā;
• uzglabāšana līdz montāžas darbiem (ne vairāk kā 10 dienas).

Berzes savienojuma aprēķins

Svarīgākie šāda veida savienojuma parametri ir:

• berzes koeficients Μ uz saskares virsmām, kas noteikts iepriekš tabulā, atkarībā no apstrādes veida;
• skrūves griezes momenta attiecība;
• skrūves pievilkšanas spēks;
• nepieciešams griezes moments, lai iegūtu nepieciešamo iepriekšējā indikatora vērtību.

Aprēķināto griezes momenta vērtību nosaka pēc formulas:

M=K∙N∙d_{nom, kur K ir griezes momenta koeficients, kas noteikts saskaņā ar GOST 22356-77;}

N – skrūves spriegošanas spēks, kN;

d_{nom – tā nominālais diametrs, mm.}

N vērtību nosaka pēc formulas:

N=σ_r∙S_{n∙ k,}

kur σ_r ir skrūves materiāla stiepes izturība, N/mm^2;

S_n - skrūves šķērsgriezuma laukums,neto, mm^2;

k – darba apstākļu koeficients (tērauda konstrukcijām un ceļu tiltiem tas ir vienāds ar 1).

Spēku, kas rodas vienā skrūvju kontaktā, nosaka pēc formulas:

N_{1=N∙Μ/ɣ, kur ɣ ir uzticamības koeficients, kas izvēlēts atkarībā no savienojumā esošo skrūvju skaita.}

Minimālais nepieciešamais augstas stiprības skrūvju skaits tiek noteikts šādi:

n=P/(k∙N_{1∙s), kur P ir iedarbīgā gareniskā slodze, kN;}

s – kontaktu skaits savienojumā.

Asambleja

Berzes savienojuma izveides noteikumiem ir jāatbilst šādām tehniskajām prasībām:

• Pirms montāžas nepieciešams sagatavot virsmu, izmantojot kādu no iepriekš minētajām metodēm (saskaņā ar projekta dokumentāciju), noņemt nelīdzenumus un urbumus, kas neļauj detaļām cieši pieslēgties.
• Detaļu transportēšanas un pagaidu uzglabāšanas laikā ir jāizslēdz sagatavoto virsmu eļļošana vai piesārņojums. Ja no tā nav iespējams izvairīties, ir nepieciešama otrā tīrīšanas procedūra.
• Pirmajā montāžas posmā detaļas tiek izlīdzinātas ar caurumiem, izmantojot montāžas aizbāžņus.
• Uzstādiet skrūves ar paplāksnēm (ne vairāk kā vienu zem skrūves galvas un uzgriežņa), pievelciet tās ar uzgriežņiem par 50-90% no aprēķinātā spēka un pārbaudiet savienojuma blīvumu.
• Pielāgojiet aprēķināto pievilkšanas griezes momentu, izmantojot dinamometriskās atslēgas.
• Uzklājiet špakteli vai gruntskrāsu, kas sajaukta arcements, b alts māls, krīts. Tas tiek darīts, lai savienotu savienojumu no mitruma.

Kvalitātes pārbaude

Kvalitātes kontrole tiek veikta visos sagatavošanas un montāžas posmos. Savstarpējās darbības pārbaužu rezultāti tiek ierakstīti lauka savienojumu ražošanas žurnālā.

Šādu darbu kompleksā ietilpst šādas operācijas:

• ienākošā izejvielu, komponentu, iegādāto produktu kvalitātes kontrole;
• pārbaudīt instrumenta stāvokli, taras griezes momenta atslēgas;
• virsmas tīrīšanas un aparatūras sagatavošanas kontrole;
• Savienojumu pievilkšanas blīvuma pārbaude (izmantojot zondes);
• selektīva pievilkšanas griezes momenta kontrole;
• spiediena kontrole;
• pārbaudes paraugi (pēc būvdarbu pasūtītāja pieprasījuma).