2) SPOJE S TVAROVÝM STYKEM

Nejjednodušší a nejstarší způsob spojení KOLÍKOVÉ SPOJE Nejjednodušší a nejstarší způsob spojení

Výpočet kolíkových spojů Vypočtěte průměr kolíku, který je namáhán klidnou silou F = 10 kN. Materiál kolíku: automatová ocel 11 140.0 Materiál součástky: 42 2415 τDs = 𝐹 𝑆 = 𝐹 π𝑑2 4 = 4𝐹 π𝑑2 d = 4𝐹 π.τ𝐷𝑆 V tabulkách vyhledáme: τDs = 50 Mpa PD = 70 MPa d = 4𝐹 π.τ𝐷𝑆 = 40000 3,14 . 50 = 15,96 = 16 mm p = 𝐹 𝑑 . 𝑠 = 10 000 16 . 20 =31,25 MPa <pD −𝐯𝐲𝐡𝐨𝐯𝐮𝐣𝐞

Výpočet kolíkových spojů Příčný kolík v táhle a objímce: Smyk kolíku: τS = 𝐹 𝑆 = 𝐹 2( π𝑑2 4 ) = 2𝐹 π𝐷2 ≤ τDS Tlak v táhle: P1 = 𝐹 𝑆 = 𝐹 𝐷 . 𝑑 ≤ PD1 Tlak v objímce: P2 = 𝐹 𝑆 = 𝐹 𝐷1 −𝐷 . 𝑑 ≤ PD2

Výpočet kolíkových spojů

Příklad: Proveď návrh a kontrolu kolíkového spoje táhla a objímky F = 3 500 N střídavá Materiál táhla i objímky je 11 373 Materiál kolíku 11 140 Z tabulky určíme. τDS = 35 Mpa PD = 12 MPa

Výpočet: τDS = 35 Mpa PD = 12 MPa d = = 7,98 = 8 mm P1 = z toho: D = = D1 – D = D1 = + D → D1 = 2D (platí pro ocel)

Čepové spoje

Čepové spoje Druhy čepů: Nenormalizované Normalizované Nakreslit a nechat vyrobit nakupujeme Čep – v podstatě tlustší válcový kolík, zpravidla se používají pro kloubové spoje. Nahrazují také krátké nosné hřídele.

Značení čepů: ČEP ISO 2340 – B - 20 x 100 x 6,3 x 80 - St

Pojištění čepů a konstrukce čepových spojů 1) Pojištění proti podélnému posunutí a) Zajištění čepu bez hlavy závlačkami a podložkami. Průměr závlaček určíme z normy

Pojištění čepů a konstrukce čepových spojů 1) Pojištění proti podélnému posunutí b) Zajištění čepu bez hlavy pojistnými třmenovými kroužky

Pojištění čepů a konstrukce čepových spojů 1) Pojištění proti podélnému posunutí c) Zajištění čepu bez hlavy pojistnými kroužky – Seegerovou pojistkou

Pojištění čepů a konstrukce čepových spojů 1) Pojištění proti podélnému posunutí d) Zajištění čepu bez hlavy stavěcími kroužky

Pojištění čepů a konstrukce čepových spojů 1) Pojištění proti podélnému posunutí e) Zajištění čepu s hlavou a závitem pomocí matice a podložky

Pojištění čepů a konstrukce čepových spojů 2) Pojištění proti pootočení a posunutí: Zajištění čepu bez hlavy pomocí přídržky

Výpočet čepových spojů Čepový spoj je konstrukčně shodný s kloubovým spojem pomocí kolíku, proto i namáhání a pevnostní výpočet je shodný. Výpočet podle poměrů na tyči: P = 𝐹 𝑏 . 𝑑 → d = 𝐹 𝑏 . 𝑃𝐷1 = 8 500 30 . 12 = 23,61mm Kontrola na otlačení v objímce: F = ± 8 500 N - střídavé působení PD1 = 12 Mpa - točné uložení tyče PD2 = 45 Mpa - nepohyblivé ulož. P2 = 8 500 30 . 24 = 11,8 MPa P2 < PD2 – spoj vyhovuje

NÝTOVÉ SPOJE Spoj deformací jedné ze spojovaných součástí – nýtování přímé, deformací konců vložených nýtů do děr ve spojovaných součástech – nýtování nepřímé. Výhody: Spolehlivost ověřená mnohaletou praxí Nýtové spoje jsou pružnější než svařované Spojované materiály nejsou namáhány místním teplem jako při svařování

NÝTOVÉ SPOJE Nevýhody: Nerozebíratelný spoj Nýtový spoj nezaručuje přesnou vzájemnou polohu spoj. součástí Ve spoj. materiálu je nutno zhotovit díry - zeslabení Nepropustnost spoje je nutno zvyšovat vložkou, nebo přitužováním Hlučnost při nýtování

NÝTOVÉ SPOJE Rozdělení nýtových spojů: Pevné – ocelové konstrukce Nepropustné – nádrže Pevné a nepropustné – tlakové nádoby - kotle Nýtové spoje jsou většinou nahrazeny svařováním a lepením. Ve větší míře se stále používají v leteckém průmyslu.

NÝTOVÉ SPOJE Příklady přímého nýtování: Závěrná hlava půlkulatá Závěrná hlava zápustná kuželová Závěrná hlava zápustná plochá

NÝTOVÉ SPOJE Příklady nepřímého nýtování: Podle nebezpečných průřezů: Jednostřižné Dvoustřižné

Konstrukční nýt s půlkulatou hlavou Druhy nýtů Konstrukční nýt s půlkulatou hlavou

Konstrukční nýt se zápustnou hlavou Druhy nýtů Konstrukční nýt se zápustnou hlavou

Druhy nýtů Kotlový nýt

NÝTOVÉ SPOJE Příklady nepřímého nýtování: Podle počtu nýtových řad: Jednořadé Dvouřadé Dvouřadé střídavé Víceřadé (střídavé)

NÝTOVÉ SPOJE Příklady nepřímého nýtování: Podle vzájemné polohy spojovaných plechů: Přesažené (přeplátované) S jednou stykovou deskou Se dvěma stykovými deskami

Pevné a nepropustné nýtové spoje Pěchování okrajů plechů a hlav nýtů

Příklad: Vypočítejte průměr nýtu d a tloušťku plechu s u nýtového spoje dle přiloženého obrázku. F = 5 000 N, b = 20 mm, i = 3, ϭDt = 150 Mpa, τDs = 100 Mpa, PD = 80 MPa

Jedná se o jednostřižně namáhaný nýt, průměr vypočteme ze vztahu: Příklad: Vypočítejte průměr nýtu d a tloušťku plechu s u nýtového spoje dle přiloženého obrázku. F = 5 000 N, b = 20 mm, i = 3, ϭDt = 150 Mpa, τDs = 100 Mpa, PD = 80 MPa Jedná se o jednostřižně namáhaný nýt, průměr vypočteme ze vztahu: τDS ≧ 𝐹 𝑆 = 𝐹 𝑖 π.𝑑2 4 → d = 4𝐹 𝑖 . 𝜋 . τ𝐷𝑆 = = 4 . 5000 3 . 3,14 . 100 = 21,23 = 4,61 mm Průměr nýtu d zvolíme 5 mm Tloušťku plechu vypočteme ze vztahu PD ≧ 𝐹 𝑆 = 𝐹 𝑖 𝑑 . 2 . 𝑠 → s = 𝐹 3 . 2 . 𝑑 . 𝑃𝐷 = 5 000 3 . 2 . 5 . 80 → s = 2,1 mm