Лако-красочные материалы — производство

Несущая способность клеевых соеди­нений в значительной степени зависит от их конструк­тивного исполнения, которое в свою очередь определяется всесторонним учетом упруго-пластических свойств клея и соединяемых материалов.

Большей несущей способностью обладают клеевые соединения, в которых упругие свойства клея, толщина соединяемых элементов и относительное их расположе­ние подобраны так, чтобы концентрация напряжений бы­ла возможно меньшей. Получить клеевые соединения с равномерным распределением напряжений по плоскости склеивания пока не удается *.

Известно, что лучшие прочностные показатели клее­вых соединений достигаются либо при равномерном от­рыве, либо при чистом сдвиге. Однако в эксплуатацион­ных условиях клеевые соединения обычно находятся в сложном напряженном состоянии, т. е. работают на сдвиг с отрывом или на неравномерный отрыв. Нерав­номерность распределения напряжений по площади кле­евого соединения зависит от жесткости соединяемых ма­териалов, от упруго-пластических свойств клея, толщины клеевой прослойки и соединяемых элементов, от возмож­ного эксцентриситета приложения растягивающих или сдвигающих усилий и многих других факторов, иногда трудно учитываемых в расчете.

Наиболее распространенным является соединение вна­хлестку (рис. 67, е). Вместе с тем оно отличается наи­большей неравномерностью распределения напряжений. Для соединений внахлестку тонких нежестких листов следует применять возможно более упругие клеи, позво­ляющие получать сравнительно толстый клеевой слой. Соединяя внахлестку толстые жесткие детали, выгодно применять более жесткий, прочный клей, так как распре­деление напряжений в большей степени определяется жесткостью элементов. Для погашения концентрации напряжений в соединениях, работающих на сдвиг или неравномерный отрыв, полезно несколько утолщить кле­Евой слой у кромки или оставить валик. В нахлесточных

* Теоретически такие соединения возможны при переменной толщине клеевой прослойки [51].

Соединениях это повышает прочность на 15%, а в соеди­нениях на неравномерный отрыв — на 25%.

В соединении на ус (рис. 67, а) усилия распределя­ются равномерно. Эти соединения имеют, как правило, высокую прочность, их часто используют на практике, особенно при сращивании листов фанеры, стеклопласти­ка, древесных плит, досок. Чтобы приблизить прочность соединения к прочности самого склеиваемого материала, наклон скоса уса можно регулировать. Для склеивания листов металла это соединение не применяется не только из-за невозможности создания равнопрочного стыка, но и вследствие технологических затруднений. При склеива­нии на ус необходимо жестко фиксировать листы, чтобы они не сдвигались под действием усилия запрессовки. Для предотвращения сдвига используют односторонние на­кладки на клеерезьбовых соединениях (рис. 67, б). Они, кроме того, повышают прочность соединения.

Чем толще стыкуемые элементы, тем длиннее получа­ется соединение на ус. Во многих случаях это неудобно при изготовлении конструкций. Учитывая это, при сращи­вании досок и брусьев используют зубчато-шиповое со­единение (рис. 67, е), размеры которого меньше соответ­ствующего по прочности усового соединения. Благодаря этому при изготовлении стыка экономится материал. Шипы на концах досок вырезают специальными фреза­ми, а самый процесс сращивания производят при помо­щи автоматических или полуавтоматических устано­вок с прогревом соединения в поле токов высокой ча­стоты.

Широко применяют клеевое соединение встык с одной (рис. 67, г) или с двумя (рис. 67, д) накладками. Этому виду соединения присущи, в общем, такие же недостатки, как и соединению внахлестку. Главные из них — нерав­номерность распределения напряжений по длине стыка, возникновение отрывающих напряжений у концов накла­док (нахлестки). В стыке с односторонней накладкой отрывающие напряжения больше, так как существует эксцентриситет приложения действующих усилий. Такое соединение применяют в конструкциях, одна сторона ко­торых должна быть ровной, без выступов. Накладки при­меняют при склеивании листов асбестоцемента, метал­ла. Для уменьшения отрывающих усилий края нахлестки скашивают (рис. 67, ж).

Для склеивания листовых и профильных элементов (угловых, швеллеров, двутавров и др.) применяют соеди­нения плашмя, под углом, с накладками, а также комби­нированные— клеесварные, клеезаклепочные и клеевин — товые. Клеесварные соединения осуществляют контактной точечной электросваркой через тонкий слой клея, кото­рый при нагревании отверждается.

При конструировании клеезаклепочных соединений диаметр заклепок должен быть не менее толщины паке­та. Диаметр винтов в клеевинтовом соединении прини­мается: D—Ъ—3,5 мм при толщине элементов от 0,5 до 1 мм и D—A—5 мм при толщине элементов от 1 до 3 мм. Длина винтов должна быть на 5 мм больше общей тол­щины пакета. Расстояние первого ряда заклепок или винтов от кромки соединения должно быть минимальным. Максимальный шаг заклепок, винтов, сварных точек при­нимается согласно данным табл. 13.

Таблица 13

Шаг заклепок, винтов, сварных точек устанавливают так, чтобы обеспечить максимальную прочность соедине­ния и одновременно добиться более или менее равномер­ного распределения давления запрессовки.