ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ КЛЕЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ

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 DA—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

Максимальный шаг

ММ

Склеиваемые элементы

Сварных

За­

Точек

ВИНТОВ

Кле­

Пок

Алюминиевые листы толщиной 1—1,5 мм

75

75

50

Алюминиевые листы толщиной 0,5—0,8 мм

50

50

35

Стальные листы толщиной 0,8—1,2 мм.

150

150

100

Стальные листы толщиной 0,35—0,6 мм.

75

75

50

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

Комментирование и размещение ссылок запрещено.

Комментарии закрыты.