Краткие сведения о клеевых соединениях

15.12. В настоящее время все шире применяют неразъемные соединения металлов и неметаллических материалов, получаемые склеиванием. Наиболь­шее применение получили клеевые соединения внахлестку (рис. 15.14), реже — встык. Клеевые соединения позволили расширить диапазон приме-

Рис. 15.14. Клеевое соединение внахлестку

 

нения в конструкциях машин сочетаний различных неоднородных мате­риалов — стали, чугуна, алюминия, меди, латуни, стекла, пластмасс, рези­ны, кожи и т. д.

Применение универсальных клеев типа БФ, ВК, МПФ и других (в на­стоящее время употребляют более ста различных марок клеев) позволяет довести прочность клеевых соединений до 80 % по отношению к прочно­сти склеиваемых материалов. На прочность клеевых соединений влияют характер действующих на соединение нагрузок, марка клея, конструкция соединения, технология склеивания, условия эксплуатации.

15.13. Достоинства и недостатки клеевых соединений.

Достоинства:

• простота получения неразъемного соединения и низкая стоимость работ по склеиванию;

• возможность получения неразъемного соединения разнородных ма­териалов любых толщин;

• отсутствие коробления получаемых деталей;

• герметичность и коррозионная стойкость соединения;

• значительно меньшая, чем при сварке, концентрация напряжений.

Недостатки:

• уменьшение прочности соединения с течением времени («старе­ние»); ^:

• низкая теплостойкость большинства марок клеев.

Можно ли надежно склеить такие материалы: сталь—сталь, сталь — алюминий, сталь—стеклотекстолит, сталь—мрамор, сталь—тек­столит?

15.14. Область применения. Клеевые соединения широко применяют в самолетостроении, при изготовлении режущего инструмента, электро- и радиооборудования, в оптической и деревообрабатывающей промышлен­ности, строительстве, мостостроении. В настоящее время созданы некото­рые марки клеев на основе полимеров, удовлетворительно работающих при температуре до 1000°.

Можно ли применить клеевые соединения для узлов, работающих при температуре 600 °С?

15.15. Расчет клеевых соединений на прочность. Соединения внахлестку. При действии растягивающей или сжимающей силы F (рис. 15.14) расчет производят на сдвиг (срез) по формуле

(15.7)

где τ_сд и [τ]_сд — расчетное и допускаемое напряжения на сдвиг; [τ]_сд= 10 ÷ 25 МПа для карбонильного клея, [τ]_сд = 4,5 ÷ 7,0 МПа для клея группы БФ; F — нагрузка, действующая на соединение; А_са — площадь сдвига (среза).

Чем отличается расчет клеевых соединений внахлестку и встык при дей­ствии растягивающей силы?

15.17. Ответить на вопросы контрольной карточки 15.2,

Контрольная карточка 15.2

Вопрос	Ответы	Код
При склеивании каких материалов легко обеспечивается условие: прочность соедине­ния больше, чем прочность склеиваемых ма­териалов?	Металлов Металла с неметаллом Неметаллов
Как рассчитывают сечение — (рис. 15.12) сварного углового шва?	На разрыв и на срез Только на срез Только на разрыв
Чему равно допускаемое напряжение для на-хлесточного шва при действии осевой растя­гивающей силы, выполненного ручной дуго­вой сваркой электродом марки Э50?
По какой формуле определяют длину фланго­вых сварных швов?
Назовите формулу проверочного расчета для стыкового клеевого соединения

Ответы на вопросы

15.2. Сварное соединение — неразъемное соединение деталей с помо­щью сварных швов. Сварной шов — затвердевший после сварки металл, соединяющий свариваемые детали.

15.3. Показанный на рис. 15.2, а сварной шов — стыковой (отсутствие накладок и выступающих головок заклепок снижает массу сварной конст­рукции по сравнению с клепаной); на рис. 15.2, б показан заклепочный стыковой шов.

15.4. Зубчатый венец колеса приваривается к ступице (рис. 15.3) с по­следующим фрезерованием.

15.5. Потолочный шов имеет сравнительно меньшую прочность ввиду того, что условия выполнения этого шва менее благоприятны, чем нижне­го, горизонтального, вертикального швов (потолочный шов расположен над электродами и руками рабочего).

Рис. 15.2, а — стыковое соединение; соединяемые элементы являются продолжением один другого (сварку производят по торцам);

Рис. 15.5 — нахлесточные соединения; боковые поверхности соединяе­мых элементов перекрывают одна другую;

Рис. 15.3, 15.7, а, б — тавровые соединения; соединяемые элементы перпендикулярны один к другому (один элемент торцом приваривается к боковой поверхности другого);

Рис. 15.7, в, г — угловые соединения; соединяемые элементы перпен­дикулярны (или наклонны) один к другому (свариваются по кромкам).

15.6. Стыковой шов без скоса кромок применяют при сварке деталей толщиной 5 до 8 мм.

15.7. Шов, показанный на рис. 15.7, б — угловой. Профиль нормально­го углового шва — равнобедренный треугольник. На рис. 15.12, в катет шва К=δ.

15.8. Для нахлесточного соединения и соединения с накладками лобо­вые и фланговые угловые швы применять можно.

15.10. При l _ш > b следует применять стыковой косой шов (см. шаг 15.6).

15.11. Исходная формула для определения расчетного напряжения для одностороннего лобового углового шва

(15.8)

где F — нагрузка, действующая на шов; А_ср — площадь опасного сечения углового шва.

Для данного случая (см. рис. 15.12) А_ср = hl_ш. Так как h = 0,7Кl_ш (см. шаг 15.11), то А_ср = 0,7К1_ш.

15.13. Можно.

15.14. Можно.

15.15. Клеевые соединения внахлестку рассчитывают по условию проч­ности на сдвиг, а соединения встык — на растяжение.

Коды правильных ответов на вопросы контрольных карточек

 

Введение

К.К. 0.1. Код- 5; 7 и 8; 11; 12 и 13; 17; 18

 

Глава 1

К.К. 1.1. Код- 3; 8; 13; 17; 19

К.К. 1.2. Код-4; 7; 10; 14; 18

 

Глава 2

К.К. 2.1. Код- 2; 6; 8; 10; 15

К.К. 2.2. Код- 2; 5; 11; 14; 16

К.К. 2.3. Код-2; 6; 7; 10; 13

 

Глава 3

К.К. 3.1. Код - 1;5;7; 12; 15

К.К. 3.2. Код –1;6; 10; 16; 18

К.К. 3.3. Код –3; 6; 10; 12; 15

К.К. 3.4. Код –2; 5; 10; 12; 16 и 18

К.К. 3.5. Код –5; 7; 12; 19; 22 и 25

К.К. 3.6. Код –2; 5; 9; 11; 15

К.К. 3.7. Код –1; 6; 8; 9; 12

К.К. 3.8. Код –4; 6; 10; 16; 19

К.К. 3.9. Код –3;6;9; 11; 17

 

К.К. 3.10. Код - 4; 6; 9; 14; 19

К.К. 3.11. Код -3;7; 11; 12; 18

 

К.К. 3.12 Код- 3; 4; 6; 10; 13

 

Глава 4

К.К. 4.1. Код-3; 4; 8; 14; 16; 22

 

Глава 5

К.К. 5.1. Код - 4; 7; 10; 15; 18, 21

К.К. 5.2. Код - 2; 5 и 6; 9 и 10; 13; 19

 

Глава 6

К.К. 6.1. Код- 3; 4; 7; 9; 11

К.К. 6.2. Код- 3; 5; 9; 12; 16

К.К. 6.3. Код- 1; 5; 7; 11; 15

К.К. 6.4. Код - 4; 5; 8; 14; 17

 

Глава 7

К.К. 7.1. Код- 1; 4; 9; 12; 14

К.К. 7.2. Код - 3; 7; 10; 14; 19

 

Глава 8

К.К. 8.1. Код- 3;4; 9; 12; 15

К.К. 8.2. Код- 1; 7; 11; 14 и 15; 16

 

Глава 9

К.К. 9.1. Код- 3; 7; 9; 13-15; 18

 

Глава 10

К.К. 10.1. Код - 4; 9; 12; 14; 16 и 17

 

Глава 11

К.К. 11.1. Код- 3; 6; 11; 14; 19

К.К. 11.2. Код-4; 6; 9; 13; 16

К.К. 11.3. Код- 2; 4; 5; 8; 10; 17

 

Глава 12

К.К. 12.1. Код - 1; 2; 5; 8; 9; 12; 14 и 15

К.К. 12.2. Код - 2 и 3; 8; 13; 15; 17; 19

 

Глава 13

К.К. 13.1. Код- 2; 5; 9; 13; 15

К.К. 13.2. Код - 2; 4; 9; 13; 17

 

Глава 14

К.К. 14.1. Код-2; 3; 7; 8; 15; 16

К.К. 14.2. Код — 2; 7; 11; 12; 14 и 15; 18 и 19 (принимаем большее из по­лученных значений)

 

Глава 15

К.К. 15.1. Код- 1; 2; 5; 8; 14; 19

К.К. 15.2. Код - 2; 3; 5; 10; 13; 15