Даже случайному потребителю клеев важно знать об ошибках, связанных с неправильным проектированием соединения. Важно также, что настоящая книга является основой для дальнейшего исследования в области проектирования соединений. В этом кратком разделе описаны некоторые из приемлемых и неприемлемых конструкций клеевых соединений с точки зрения рассмотренною ранее в данной работе анализа напряжений в соединениях.
В разделе 3.3.4 был рассмотрен анализ Голанда-Рейснера для соединения в нахлестку. Основной результат этого анализа заключался в том, что кран соединения в нахлестку отклоняются от линии усилия, проходящей через соединение, подвертя их. в первую очередь, воздействию усилия расслаивания, а не сдвига. Ранее в данной главе были приведены значения прочности мри расслаивании, характерные для различных клеев. Анализ табл. 11.1 ясно показывает, что значення прочности клея при расслаивании могут на несколько порядков быгь меньше, чем значения его прочности при сдвиге. Наиболее важным критерием при проектировании соединения является следующее условие: проектируйте соединения таким образом, чтобы они находились в состоянии сдвига и сведите к минимуму любую расслаивающую нагрузку.
Ниже приведено несколько примеров. На рис. 11.1 показаны некоторые неправильно спроектированные Т-образные соединения, а на рис. 11.2 те же соединения. спроектированные правильно. Соединение на рис. 11.1, я особенно склонно к разрушению в результате расслаивания. Соединение на рис. 11.1. Ь склонно к разрушению в результате расслаивания, если склеенные материалы отрывают перпендикулярно оси соединения, как показано на схеме. Однако, как видно из рис. 11.2, применение на соединении накладок исключает проблему расслаивания.
Существует ряд способов минимизации напряжений расслаивания при формировании клеевых соединений. На рис. 11.3 показаны некоторые способы, включающие: (я) увеличение ширины тонкого склеиваемого материала (который может быть более склонен к расслаиванию) по кромке. Более широкое соединение оказывает большее сопротивление воздействию расслаивающих усилий. Во втором способі — (b) более тонкий склеиваемый материал загибают на торец более толстого материала, я) Ь)
1 |
|||||
________ 1 |
1________ |
/ |
к |
_____ 1 |
Рис. 11.1. 1 Ісправнльно спроектированные «Т-образные» соединения
Я) і, |
6) , і |
—]-► |
|
________ |
________ |
||
I____________ I I——————————- 1 |
Рис. 11.2. Правильно спроектированные «Т-образные» соединения |
а) Ь) [*ис 11.Х Эскизы некоторых схем, позволяющих исключить или уменьшить вероятность начала расслаивания на кромке склеенною образна (о) Показано увеличение ширимы тонкого склеинаемого материала: (/») показано заворачивание тонкого склеиваемою материала вокруг торца; (с) показано дублирован нс конца образца; (с/) показано созлаиие углубления, внутри которого может бы і ь закреплен более тонкий склеиваемый материал; (<•) показано разумное использование механических крепежных элементов в соответствующих точках клеевого соединения. І Іунктирние линии показывают, что реальный склеенный образец имеет размеры больше, чем на рисунке |
‘Гретин способ (с) час то используют в аниа-космичсской промышленности уси — линающие двойные и тронные накладки. Другими словами, лополнительные клеевые соединении наноси г на участки, болеч — подверженные расслаиванию. усталости и другим видам разрушения. Вше один интересный сінк-об(</) заключается к создании углубления, ннутри которого крепят более гонкий склеиваемый материал. При таком способе отсутствует к|юмка, коюр;ія могла бы инициировать процесс расслаивания. К сожалению, создание такого углубления также может потребовать дорогостоящей механической обработки детали. И наконец, еще один способ (с) заключается в использовании механического кренежна в тех точках, в которых, как ожидают, отслаивание может создать возможные проблемы.