ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Сборка болтовых соединений

Учебное занятие № 30

Тема занятия: Сборка болтовых соединений. Инструмент для сборки и разборки резьбовых соединений.

Болтовое соединение – распространённый тип резьбового соединения болтом и гайкой. Обычно в отверстие соединяемых деталей болт вставляется с зазором (рис.),и соединение осуществляется затяжкой гайки, что создаёт давление между деталями, препятствующее ихрасхождению (раскрытию стыка) под действием осевых сил (Р) и относительному сдвигу под действиемпоперечных сил (Q), благодаря возникающему между деталями трению. Реже болт плотно входит вотверстие соединяемых деталей и препятствует относительному их сдвигу под действием поперечных сил,работая на срез; в этом случае стержень болта и отверстие детали обрабатываются с высокой точностью ипри той же поперечной силе болт получается тоньше.

Рис. 1 Болтовое соединение с зазором между болтом и отверстием: 1 — болт;

2 — гайка; 3 — шайба.

Винтовое соединение – разъёмное неподвижное соединение деталей при помощи винтов, ввёртываемых в резьбу в теле одной из деталей (см рис. 2).

Рис.2 Винтовое соединение

Сравнение болта и винта

Винт от болта отличается способом соединения. Винт и болт используют на разных схемах нагружения. Расчет болта идет на срез (большая нагрузка приходится на место, перпендикулярное соединяемым деталям). Расчет винта идет на нераскрытие стыка (основная нагрузка приходится на место, расположенное вдоль или параллельно оси скрепляемых деталей).

По конструкции винт очень похож на болт. Тем не менее, их основное различие заключается в применении: болт проходит через соединяемые детали насквозь, на него накручивается гайка, а винт при помощи отвертки вкручивается в одну из соединяемых деталей, имеющую резьбу.

Рис. 3

Винт можно затянуть либо выкрутить с помощью отвертки или торцевого ключа, вставленного в прорезь его головки. Болт затягивается гаечным ключом или гайкой. Поэтому и головки имеют различные прорези. Болт не может вращаться в результате соединения двух деталей, как некоторые разновидности винтов, используемые в подвижных, перемещающихся машинных механизмах.

Головку винта при вкручивании часто углубляют в соединяемую деталь, при болтовом соединении она остается на поверхности. Само понятие винта, как геометрической фигуры, соответствует слову «резьба». Ради примера можно привести ходовой винт в привычном всем домкрате и токарном станке. Болт же обозначает «стержень». Винты, в отличие от болтов, часто изготавливают очень маленького размера. К примеру, распространены винты для скрепления часового механизма и других микрогабаритных устройств. Болтовое соединение разъединяют путем срезания болта, а винтовое – срезанием резьбы винта.

Болтовое соединение – способ скрепления металлических деталей при помощи болтов, гаек и шайб, главная характеристика которого – разъемность получаемой в итоге конструкции. Соединения такого типа широко применяются при сооружении металлических конструкций самого разнообразного типа и назначения: от мобильных стеллажей и лестниц до металлических ферм и каркасов большепролетных зданий. Использование болтовых соединений целесообразно в случаях, когда необходимо изготовить:

· конструкцию разборного типа – годную к демонтажу, транспортировке и повторному монтажу на новом месте (например, легкие металлические ангары-гаражи);

· мобильную либо динамичную конструкцию, эксплуатация которой связана с постоянным перемещением или движением отдельных деталей (к примеру, конструкции для различных производственных объектов);

· металлический каркас повышенной устойчивости – с применением высокопрочных соединений (опоры и перекрытия высотных зданий);

· а также во всех тех случаях, когда проведение сварочных работ не дает желаемого результата.

Виды болтовых соединений

Рассмотрим признаки классификации болтовых соединений согласно профессиональной терминологии. Прежде всего следует разграничить соединения по технологии крепления: со сдвигом между связуемыми элементами и без него. Первый тип соединений осуществляется на болтах повышенной, нормальной и грубой точности, при соединении второго типа используют высокопрочные болты. Перечисленные типы болтов, а также соответствующие им гайки и шайбы, различаются стандартами качества, плотностью установки и методом образования болтовых отверстий. Приведем некоторые характеристики:

· болты грубой точности: отклонения по диаметру не превышают +-1 мм, допустимый зазор отверстий составляет 3 мм;

· болты нормальной точности: диаметр – до -0,52 мм, отверстия – до +2 мм;

· болты повышенной точности: диаметр – до -0,3 мм, отверстия – до +0,5 мм;

· высокопрочные болты: соответствуют болтам нормальной точности.

В последнее время широкое распространение получили соединения на высокопрочных болтах. Крепления такого типа достаточно просты, но придают конструкциям наиболее высокую степень устойчивости, за счет отличного от других механизма действия:

- прочность соединения в них достигается посредством возникновения силы трения между сплачиваемыми плоскостями. Чтобы достигнуть необходимой степени трения, требуется создать усиленное натяжение болтов. Для выполнения этой задачи прочность обычных болтов может оказаться недостаточной, поэтому соединения данного типа выполняются только с использованием высокопрочных болтов, класса 8,8 и 10,9, из стали 40Х, 40ХФА и некоторых других марок, сопротивлением не ниже 800 МПа и прошедших специальную термическую обработку. Натяжение болтов регулируется специальными ключами с установленными на них динамометрами (динамометрические ключи), точность показаний которых оказывает непосредственное влияние на надежность производимого соединения. По этой причине в обязательном порядке необходимо ежедневно производить проверку динамометрических ключей и, при необходимости, их настройку и корректировку. Изготовление и монтаж металлоконструкций при помощи болтовых соединений осуществляется в соответствии с отраслевыми нормативными документами.

Сборка болтовых соединений

Сборка болтовых соединений на монтажной площадке состоит из следующих операций: - подготовка стыкуемых поверхностей;

- совмещение отверстий под болты;

- стяжка пакета соединяемых элементов стыка;

- разделка отверстий до проектного диаметра (для соединений на болтах повышенной точности и заклепках), если на сборку они были выполнены на меньший диаметр;

- установка постоянных болтов.

Подготовка стыкуемых поверхностей заключается в очистке их от ржавчины, грязи, снега, льда, масла и пыли, выправлении неровностей, вмятин, погнутостей на деталях стыка. Кроме того, спиливают напильником или срубают зубилом заусенцы на кромках деталей и отверстий.
Для того чтобы обеспечить при сборке проектное взаимное расположение соединяемых элементов, в монтажном стыке совмещают все отверстия.

Совмещения отверстий соединяемых элементов достигают с помощью проходных оправок, диаметр цилиндрической части которых на 0,2 мм меньше диаметра отверстий. Оправкой проштыривают отверстия, благодаря чему они совмещаются. При этом 10 % общего числа отверстий заполняют пробками (технологическими болтами), которые фиксируют взаимное расположение собираемых элементов и предупреждают их сдвиг. Длина цилиндрической части пробки (штыря) должна быть больше толщины собираемого пакета, а длина конической части - обеспечивать удобство установки пробки в отверстия.

Стяжка соединяемых элементов должна обеспечить такую плотность пакета, чтобы щуп толщиной 0,3 мм не проходил вглубь между собранными деталями более чем на 20 мм. Пакет стягивают временными или постоянными сборочными болтами, которые устанавливают в каждое третье отверстие, но не реже чем через 500 мм. После затяжки каждого последующего болта обязательно подтягивают ранее поставленный.

Для обеспечения работы болтов на срез, а также для предотвращения коррозии в соединении стыкуемые элементы (планки, накладки, уголки) должны плотно соприкасаться.

Необходимую плотность собираемого пакета можно обеспечить только в том случае, если болты устанавливают в стыке в следующем порядке: первый болт - в центре болтового поля, последующие болты - равномерно от середины к краям поля; при этом последовательно устраняют неплотности в стыке. Если устанавливать болты от краев стыка к середине или бессистемно, то неплотности устранить невозможно: свободному горизонтальному перемещению стыковых элементов будут препятствовать ранее поставленные болты.

При сборке узлов могут возникнуть взаимные смещения отверстий в соединяемых элементах, называемые чернотой. Исправление этих дефектов разделкой отверстий (рассверливанием, зенкерованием, развёртыванием, расточкой) и постановкой в них болтов большего диаметра допускается по решению проектной организации или инженерного персонала, ответственного за монтаж конструкций.

Установку постоянных болтов начинают после выверки соединения и выверки положения конструкции. Болты ставят в такой же последовательности, как при стяжке пакета.

Под головки и гайки постоянных болтов ставят круглые шайбы: не более двух под гайку и одной под головку. Головки болтов и гаек должны плотно соприкасаться с плоскостями соединяемых элементов и шайб. Это обеспечивается полной затяжкой болтов. Качество затяжки проверяют отстукиванием молотком массой 0,3 ... 0,4 кг; при этом болт не должен дрожать или смещаться, а плотность стяжки элементов должна быть такой, чтобы щуп толщиной 0,3 мм не проникал между элементами узла более чем на 20 мм.

Длина постоянных болтов в соединениях должна быть такой, чтобы в каждом болте со стороны гайки оставалось не менее одной нитки резьбы с полным профилем, а в узлах с болтами, работающими на срез, - гладкая часть болта была толще соединяемого пакета элементов на 2 ... 4 мм и полностью перекрывалась шайбой.