★ Συγκόλληση
Πλεονεκτήματα: Ισχυρή προσαρμοστικότητα σε γεωμετρικά σχήματα. Απλή κατασκευή? Χωρίς αποδυνάμωση της διατομής, μπορεί να επιτευχθεί αυτοματοποιημένη λειτουργία. Καλή στεγανοποίηση της σύνδεσης και υψηλή δομική ακαμψία
Μειονέκτημα: Υψηλές απαιτήσεις υλικών. Στη ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα, είναι εύκολο να προκληθούν τοπικές αλλαγές υλικού. Η παραμένουσα τάση συγκόλλησης και η υπολειπόμενη παραμόρφωση μειώνουν τη φέρουσα ικανότητα των συμπιεσμένων εξαρτημάτων. Οι κατασκευές συγκόλλησης είναι ευαίσθητες σε ρωγμές. Το πρόβλημα της ψυχρής ευθραυστότητας σε χαμηλή θερμοκρασία είναι πιο εμφανές
★ Καθηλωτικό
Πλεονεκτήματα: Αξιόπιστη μετάδοση δύναμης, καλή σκληρότητα και πλαστικότητα, εύκολος ποιοτικός έλεγχος και καλή αντοχή σε δυναμικά φορτία
Μειονεκτήματα: Πολύπλοκη κατασκευή, υψηλό κόστος χάλυβα και εργασίας
★ Συνήθης σύνδεση μπουλονιών
Πλεονεκτήματα: Βολική φόρτωση και εκφόρτωση, απλός εξοπλισμός
Μειονέκτημα: Όταν η ακρίβεια του μπουλονιού είναι χαμηλή, δεν είναι κατάλληλο για κοπή. Όταν η ακρίβεια του μπουλονιού είναι υψηλή, η επεξεργασία και η εγκατάσταση είναι περίπλοκες και η τιμή είναι υψηλή
★ Σύνδεση μπουλονιών υψηλής αντοχής
Πλεονεκτήματα: Ο τύπος τριβής έχει μικρή παραμόρφωση διάτμησης και καλή ελαστική απόδοση, ιδιαίτερα κατάλληλος για κατασκευές υπό δυναμικά φορτία. Η φέρουσα ικανότητα του τύπου πίεσης είναι υψηλότερη από αυτή του τύπου τριβής και η σύνδεση είναι συμπαγής
Μειονεκτήματα: Επεξεργασία επιφάνειας τριβής, ελαφρώς περίπλοκη διαδικασία εγκατάστασης και ελαφρώς υψηλό κόστος. Η διατμητική παραμόρφωση των συνδέσεων που φέρουν πίεση είναι μεγάλη και δεν πρέπει να χρησιμοποιείται σε κατασκευές που αντέχουν δυναμικά φορτία.
2, Χαρακτηριστικά συγκολλημένων συνδέσεων και συγκολλημένων κατασκευών
1. Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των συνδέσεων συγκόλλησης
Σε σύγκριση με τις συνδέσεις με πριτσίνια και μπουλόνια, οι συγκολλημένες συνδέσεις έχουν τα ακόλουθα πλεονεκτήματα:
1) Δεν χρειάζεται διάτρηση, εξοικονόμηση εργασίας και χρόνου.
2) Τα εξαρτήματα οποιουδήποτε σχήματος μπορούν να συνδεθούν απευθείας, καθιστώντας την κατασκευή σύνδεσης βολική.
3) Καλή αεροστεγανότητα και υδατοστεγανότητα, υψηλή δομική ακαμψία και καλή συνολική ακεραιότητα.
Μειονεκτήματα:
1) Υπάρχει μια ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα κοντά στη συγκόλληση και το υλικό γίνεται εύθραυστο.
2) Η υπολειπόμενη τάση της συγκόλλησης καθιστά τη δομή επιρρεπή σε εύθραυστη αστοχία και η υπολειπόμενη παραμόρφωση προκαλεί αλλαγές στο σχήμα και το μέγεθος της κατασκευής.
3) Μόλις εμφανιστούν ρωγμές συγκόλλησης, είναι εύκολο να επεκταθούν.
2. Κοινά ελαττώματα συγκόλλησης:
Ρωγμές, πόροι, ατελής συγκόλληση, συμπερίληψη σκωρίας, υποκοπή, καύση, κοιλώματα, κατάρρευση, ατελής συγκόλληση.
3. Επιθεώρηση ποιότητας συγκόλλησης:
Μέθοδοι επιθεώρησης ποιότητας ραφής συγκόλλησης: οπτική επιθεώρηση, δοκιμή υπερήχων, επιθεώρηση ακτίνων Χ
Ταξινόμηση ποιότητας συγκόλλησης: Οι συγκολλήσεις πρώτου επιπέδου πρέπει να περάσουν από οπτική επιθεώρηση, δοκιμή υπερήχων και επιθεώρηση ακτίνων Χ. Οι δευτερεύουσες συγκολλήσεις απαιτούν οπτική επιθεώρηση και δοκιμές υπερήχων για να είναι πιστοποιημένες. Η ραφή συγκόλλησης τρίτου επιπέδου πρέπει να περάσει την οπτική επιθεώρηση.
3, Τύπος σύνδεσης ραφής συγκόλλησης και τύπος ραφής συγκόλλησης
1. Τύπος σύνδεσης συγκόλλησης
Ανάλογα με τη σχετική θέση δύο συγκολλημένων μερών, χωρίζονται σε επίπεδη άρθρωση, άρθρωση αγκαλιάς, άρθρωση Τ (επάνω) και γωνιακή άρθρωση.
2. Τύπος ραφής συγκόλλησης
1) Οι συγκολλήσεις από κάτω ταξινομούνται ανάλογα με τη δύναμη και την κατεύθυνση συγκόλλησης:
α) Ευθεία ραφή: Η κατεύθυνση της ασκούμενης δύναμης είναι ορθογώνια προς την κατεύθυνση της ραφής συγκόλλησης
β) Διαγώνια ραφή: η κατεύθυνση της ασκούμενης δύναμης τέμνεται διαγώνια με την κατεύθυνση της ραφής συγκόλλησης
2) Οι γωνιακές συγκολλήσεις ταξινομούνται ανάλογα με την τάση και την κατεύθυνση συγκόλλησης:
α) Τελική ραφή: Η κατεύθυνση της δύναμης είναι κάθετη στο μήκος της ραφής συγκόλλησης
β) Πλαϊνή ραφή: Η κατεύθυνση της ασκούμενης δύναμης είναι παράλληλη με τη διεύθυνση μήκους της ραφής συγκόλλησης
3) Σύμφωνα με τη συνέχεια της ραφής συγκόλλησης:
α) Συνεχής ραφή συγκόλλησης: με καλή τάση
β) Διακοπτόμενες συγκολλήσεις: επιρρεπείς σε συγκέντρωση τάσεων
4) Σύμφωνα με την τοποθεσία κατασκευής:
Κορυφαία συγκόλληση, κάθετη συγκόλληση, οριζόντια συγκόλληση και εναέρια συγκόλληση, μεταξύ των οποίων η κορυφαία θέση κατασκευής συγκόλλησης είναι η καλύτερη, επομένως η ποιότητα συγκόλλησης είναι επίσης η καλύτερη, ενώ η εναέρια συγκόλληση είναι η χειρότερη.
Απαιτήσεις για διάταξη και κατασκευή μπουλονιών
1. Απαιτήσεις που πρέπει να πληρούνται για τη διάταξη των μπουλονιών
1) Απαιτήσεις δύναμης:
Όταν η τελική απόσταση των μπουλονιών προς την κατεύθυνση της δύναμης είναι πολύ μικρή, υπάρχει πιθανότητα διάτμησης ή σχίσιμου χάλυβα (τελική απόσταση μεγαλύτερη ή ίση με 2d0). Όταν η απόσταση μεταξύ κάθε σειράς μπουλονιών και της απόστασης γραμμής είναι πολύ μικρή, το εξάρτημα μπορεί να καταστραφεί κατά μήκος μιας διακεκομμένης ή ευθείας γραμμής. Για συμπιεσμένα εξαρτήματα, όταν η απόσταση του μπουλονιού κατά μήκος της κατεύθυνσης δράσης είναι πολύ μεγάλη, τα φαινόμενα διόγκωσης και ανοίγματος είναι πιθανό να συμβούν μεταξύ των συνδεδεμένων πλακών.
2) Απαιτήσεις κατασκευής: Για να αποφευχθεί η διάβρωση που προκαλείται από εμβάπτιση υγρασίας μετά τη στρέβλωση της σανίδας και να περιοριστεί η μέγιστη ροπή στην οπή της βίδας.
3) Απαιτήσεις κατασκευής: Για να διευκολύνετε το σφίξιμο των μπουλονιών, αφήστε το κατάλληλο διάστημα (διαφορετικά εργαλεία έχουν διαφορετικές απαιτήσεις).
2. Διάταξη μπουλονιών
Υπολογισμός συνηθισμένων μπουλονιών
1. Απόδοση λειτουργίας των μπουλονιών
Ταξινομούνται με βάση την απόδοση τάσης: μπουλόνια διάτμησης, κοχλίες εφελκυσμού και μπουλόνια διάτμησης τάσης.
Μπουλόνια ανθεκτικά στη διάτμηση: ασκούν πίεση στο τοίχωμα της οπής και μεταδίδουν δύναμη διάτμησης μέσω των βιδών.
Μπουλόνι εφελκυσμού: βασίζεται στο μπουλόνι για τάνυση.
Κοχλίας διάτμησης: στηριζόμενος ταυτόχρονα στον κοχλία για μετάδοση δύναμης διάτμησης και εφελκυσμού
Λειτουργία αστοχίας μπουλονιού
α) Κοπή μπουλονιών.
β) Αστοχία συμπίεσης τοιχώματος οπής από χάλυβα.
γ) Η χαλύβδινη πλάκα έχει μια καθαρή επιφάνεια διατομής που σπάει λόγω εξασθενημένων οπών βιδών.
δ) Η χαλύβδινη πλάκα κουρεύεται λόγω της μικρής απόστασης μεταξύ των άκρων της οπής της βίδας ή του κέντρου της οπής της βίδας (τελική απόσταση e3 Μεγαλύτερη ή ίση με 2d0).
ε) Η βίδα μπορεί να λυγίσει ή να διατμηθεί λόγω του ότι είναι πολύ μακριά ή η οπή της βίδας είναι μεγαλύτερη από τη διάμετρο της βίδας (πάχος στοίβας Μικρότερο ή ίσο με 5d).
Μεταξύ αυτών, οι δύο τελευταίοι τύποι ζημιών είναι εγγυημένοι μέσω της κατασκευής, ενώ οι τρεις πρώτοι τύποι πρέπει να υπολογιστούν και να εξασφαλιστούν.
Απόδοση συνδέσεων μπουλονιών υψηλής αντοχής
1. Επίπεδο απόδοσης και υλικά
Επίπεδο απόδοσης: Τα μπουλόνια υψηλής αντοχής έχουν επίπεδα απόδοσης 8,8 και 10,9. Υλικά: Ο χάλυβας που χρησιμοποιείται για τον βαθμό 8.8 περιλαμβάνει χάλυβα 40B, χάλυβα 45 και χάλυβα 35, ενώ ο χάλυβας που χρησιμοποιείται για τον βαθμό 10.9 περιλαμβάνει χάλυβα 20MnTiB και χάλυβα 35VB. Ο αριθμός πριν από την υποδιαστολή της διαίρεσης στάθμης είναι η ελάχιστη αντοχή εφελκυσμού του μπουλονιού μετά τη θερμική επεξεργασία και ο αριθμός μετά την υποδιαστολή είναι ο λόγος αντοχής διαρροής. Η ελάχιστη αντοχή σε εφελκυσμό του χάλυβα ποιότητας 8,8 είναι fu=800N/mm2, fy/fu=0.8; Ο βαθμός 10.9 είναι fu=1000N/mm2, fy/fu=0.9. Οι τρύπες που χρησιμοποιούνται είναι τρύπες κατηγορίας ΙΙ
2. Δύναμη απόδοση
Οι συνδέσεις μπουλονιών υψηλής αντοχής χωρίζονται σε συνδέσεις τύπου τριβής, συνδέσεις τύπου συμπίεσης και συνδέσεις μπουλονιών υψηλής αντοχής που αντέχουν την τάση με βάση τα χαρακτηριστικά καταπόνησης τους. Η δομή και η εγκατάσταση του μπουλονιού είναι βασικά τα ίδια.
Μπουλόνια υψηλής αντοχής τύπου τριβής: Το φορτίο μεταδίδεται μέσω τριβής και η τελική φέρουσα ικανότητα βασίζεται σε δύναμη διάτμησης ίση με τη δύναμη τριβής. Επομένως, η διαφορά μεταξύ της βίδας και της οπής της βίδας μπορεί να φτάσει το 1.5-2.0mm. Η σύνδεση των μπουλονιών υψηλής αντοχής τύπου τριβής έχει λιγότερη παραμόρφωση, χαμηλότερη φέρουσα ικανότητα και καλή κόπωση και δυναμική αντίσταση φορτίου σε σύγκριση με τα μπουλόνια υψηλής αντοχής τύπου πίεσης.
Μπουλόνια υψηλής αντοχής που φέρουν πίεση: Η σύνδεση βασίζεται στην αντίσταση διάτμησης της βίδας και στην πίεση στο τοίχωμα της οπής για τη μετάδοση δύναμης και η τελική φέρουσα ικανότητα καθορίζεται από την αστοχία του μπουλονιού ή της χαλύβδινης πλάκας. Η πιθανή μορφή αστοχίας είναι η ίδια με αυτή των συνηθισμένων μπουλονιών διάτμησης, επομένως η διαφορά μεταξύ της βίδας και της οπής της βίδας είναι ελαφρώς μικρότερη και κυμαίνεται από 1.0 έως 1,5 mm. Οι συνδέσεις μπουλονιών υψηλής αντοχής που φέρουν πίεση έχουν υψηλή φέρουσα ικανότητα αλλά μεγάλη διατμητική παραμόρφωση, επομένως χρησιμοποιούνται γενικά μόνο για συνδέσεις σε κατασκευές που αντέχουν στατικά φορτία και έμμεσα δυναμικά φορτία.
Μπουλόνια υψηλής αντοχής που αντέχουν την τάση: Η σύνδεση βασίζεται στα μπουλόνια για να αντέχουν εξωτερικές δυνάμεις υπό τάση και θα πρέπει να διασφαλίζεται ότι η στοίβα πλάκας είναι πάντα συμπιεσμένη και δεν αποσπάται ως η τελική κατάσταση φέρουσας ικανότητας
Προένταση των μπουλονιών αντοχής
Μέθοδοι εφαρμογής προέντασης: μέθοδος ροπής, μέθοδος γωνίας και μέθοδος διάτμησης στρέψης
Μέθοδος γωνίας: Προσδιορίστε την απαιτούμενη γωνία για την κάλυψη των απαιτήσεων προέντασης μέσω δοκιμών διαδικασίας και χρησιμοποιήστε σταθερές γωνίες στην πραγματική μηχανική, κάτι που δεν είναι ακριβές.