CHƢƠNG 5 CÁC CHI TIẾT MÁY GHẫP
5.1. Ghộp bằng đinh tỏn
5.1.2. Tớnh mối ghộp chắc
5.1.2.1. Cỏc dạng hỏng của mối ghộp và chỉtiờu tớnh toỏn
Khi mối ghộp chịu tải trọng (hỡnh 5.4), trờn mối ghộp cú thể xuất hiện cỏc dạng hỏng sau đõy:
- Thõn đinh bị cắt đứt.
- Tấm ghộp bị kộo đứt tại tiết diện qua cỏc đinh.
- Bề mặt tiếp xỳc giữa lỗtrờn tấm ghộp và thõn đinh bị dập. - Biờn của tấm ghộp bị cắt đứt theo cỏc tiết diện cú kớch thƣớc e. - Cỏc tấm ghộp bịtrƣợt tƣơng đối với nhau, khụng đảm bảo kớn khớt.
89
Chỉ tiờu tớnh toỏn của mối ghộp chắc: kết cấu của mối ghộp đó đƣợc xõy dựng trờn cơ sở của sức bền đều, do đú ngƣời ta chỉ kiểm tra điều kiện bền τđ≤ [τđ] , đểtrỏnh dạng hỏng cắt thõn đinh là đủ.
Điều kiện bền τđ≤ [τđ ] đƣợc dựng để làm chỉ tiờu tớnh toỏn kiểm tra bền và thiết kế mối ghộp đinh tỏn ghộp chắc. Trong đú:
τđlà ứng suất cắt sinh ra trờn tiết diện thõn đinh. [τđ] là ứng suất cho phộp của đinh
Chỉ tiờu tớnh toỏn của mối ghộp chắc kớn: tƣơng tự nhƣ trờn, ngƣời ta dựng bất đẳng thức δ≤ [δ] làm chỉtiờu tớnh toỏn mối ghộp chắc kớn, trong đú:
δ: là hệ số cản trƣợt của tấm ghộp.
[δ]: là hệ số cản trƣợt cho phộp của mối ghộp.
5.1.2.2. Tớnh toỏn mối ghộp chịu lực ngang
Kiểm tra mối ghộp chắc chịu lực ngang, đƣợc thực hiện theo trỡnh tự sau:
- Tớnh toỏn lực tỏc dụng trờn một đinh tỏn: Khi mối ghộp chịu lực ngang F, thực tế lực F phõn bố khụng đều trờn cỏc đinh, do đú cú sự sai lệch trong quỏ trỡnh chế tạo mối ghộp và do biến dạng khụng đều của tấm ghộp. Lực tỏc dụng lờn một đỡnh Fd đƣợc tớnh gần đỳng bằng:
Fđ= K.F/z
z: sốđinh tỏn lắp ghộp, tớnh trờn 1 tấm ghộp.
K: hệ số kểđến sựphõn bố tải trọng khụng đều cho cỏc đinh, K= 1ữ 1,2; trƣờng hợp lắp một hàng đinh, lấy K= 1
- Tớnh ứng suất cắt trờn thõn đinh: τđ= 4.Fđ/ (i.π.d2
) Trong đú :
i: là số tiết diện chịu cắt của mỗi đinh. Vớ dụ, ghộp giỏp mối của một tấm đệm i= 1, hai tấm đệm i= 2.
- Xỏc định ứng xuất cho phộp: giỏ trị của [τd] đƣợc tra bảng hoặc tớnh theo cụng thức thực nghiệm, tựy thuộc vào cỏch tạo mối ghộp và vật liệu đinh tỏn.
- So sỏnh τd và [τd], rỳt ra kết luận: Nếu τd≤ [τd], mối ghộp đủ bền
Nếu τd˃ [τd], mối ghộp khụng đủ bền
Nếu τđ nhỏhơn nhiều so với [τd], mối ghộp quỏ dƣ bền, khụng kinh tế. Thiết kế mối ghộp chỏc chịu lực ngang, đƣợc thực hiện theo trỡnh tự sau:
- Chọn vật liệu chế tạo đinh tỏn, phƣơng phỏp gia cụng lỗtrờn tấm ghộp, tra bảng để cú giỏ trị[τd].
90
- Xỏc định kớch thƣớc của đinh tỏn: Căn cứ vào chiều dày của tấm ghộp tớnh đƣờng kớnh thõn đinh d theo cụng thức đó nờu ở trờn, nờn lấy d theo dóy sốtiờu chuẩn. Xỏc định chiều dài của thõn đinh l theo đƣờng kớnh d.
- Tớnh sốđinh tỏn z: Giả sử chỉ tiờu tớnh τd≤ [τd] thỏa món, ta cú: 4.K.F/ (z.i.π.d2)≤ [τd]
Suy ra:
z ≥ 4.K.F/ (i.π.d2. [τd])
- Vẽ kết cấu của mối ghộp: bốtrớ cỏc đinh theo hàng, đảm bảo kớch thƣớc nhƣ đó nờu ở trờn.
5.1.2.3. Tớnh mối ghộp chắc chịu mụ men uốn.
Kiểm tra mối ghộp chắc chịu mụ men uốn (hỡnh 5.5), đƣợc thực hiện theo trỡnh tự sau: - Xỏc định lực tỏc dụng lờn đinh tỏn chịu tải trọng lớn nhất: Dƣới tỏc dụng của mụ men uốn M, mối ghộp cú xu hƣớng quay quanh trọng tõm O của mối ghộp. Đinh tỏn càng xa tõm chuyển vị khảdĩ của nú càng lớn, do đú nú chịu lực tỏc dụng lớn. Lực tỏc dụng lờn đinh thứ i ký hiệu là Fi, Fi tỷ lệ với khoảng cỏch ri từtõm đinh đến trọng tõm O. Với nhận xột nhƣ thế, ta viết đƣợc phƣơng trỡnh:
Fđi/ ri= hằng số
Mặt khỏc, ta cú phƣơng trỡnh cõn bằng mụ men đối với tõm mối ghộp:
1 . z di i i F r M
Suy ra, lực tỏc dụng lờn đinh tỏn chịu tải lớn nhất là: Fdmax= M. rmax/ 𝑟𝑖2
- Tớnh ứng suất cắt trờn đinh tỏn chịu tải lớn nhất: τd = 4.Fđmax/ (i.π.d2
)
Trong đú i là số tiết diện chịu cắt của mỗi đinh
- Xỏc định ứng suất cho phộp: giỏ trị của [τd] đƣợc tra bảng, phụ thuộc vào cỏch tạo mối ghộp và vật liệu đinh tỏn.
91 - So sỏnh τd và [τd], rỳt ra kết luận:
+ Nếu τd > [τd], mối ghộp khụng đủ + Nếu τd ≤ [τd], mối ghộp đủ bền;
+ Nếu τđ nhỏhơn nhiều so với [τd], mối ghộp qỳadƣ bền, khụng kinh tế. Thiết kế mối ghộp chắc chịu mụ men, đƣợc thực hiờn theo trỡnh tự sau:
- Dựa vào kớch thƣớc của tấm ghộp ta chọn kớch thƣớc đƣờng kớnh d của đinh tỏn, xỏc định chiều dài của đinh. Để tiện cho việc gia cụng, lắp ghộp, kớch thƣớc của cỏc đinh tỏn trong mối ghộp đƣợc chọn nhƣ nhau.
- Sơ bộ chọn số đinh z, vẽ kết cấu của mối ghộp, bố trớ đinh theo quan hệ kớch thƣớc đó nờu ởtrờn.
- Đặt tải trọng lờn mối ghộp và kiểm tra độ bền của đinh chịu tải lớn nhất.
+ Nếu quỏ dƣ bền, khụng đảm bảo kinh tế, ta giảm sốlƣợng đinh z, vẽ lại kết cấu mối ghộp và kiểm tra độ bền của mối ghộp.
+ Nếu thiếu bền, thỡ tăng sốlƣợng đinh z, vẽ lại kết cấu và kiểm tra lại. + Nếu vừa đủ bền và đảm bảo kinh tế, chứng tỏ sốđinh z chọn đó hợp lý. - Vẽchớnh xỏc kết cấu của mối ghộp