Temat: Klasyfikacja połączeń nierozłącznych.

1. Połączenia nierozłączne:

- nitowe

- zgrzewane

- klejone

- spawane

- lutowane

- wciskowe

2. Połączenie nitowe należy do stałych (spoczynkowych

nierozłącznych połączeń pośrednich).
Łącznikiem jest nit, który składa się z łba i trzonu. Nit
łączy blachy, w których wierci się otwory lub przebija
(dodatkową operacją może być rozwiercanie).
a. Zamykanie na zimno, d

0

= d +(0,1 do 0,2)mm

(do 20mm)

- łączenie cienkich blach
- nity z metali nieżelaznych, tworzywa sztuczne
- wymaga większego docisku, większej dokładności

średnicy otworu

- stosowanie nitów stalowych d

≤ 8 mm

b. zamykanie na gorąco, d

0

= d + 1 mm

(powyżej 20mm)

-

ręczne (uderzeniowe) temp. nitu 1000

0

– 1100

o

C

-

maszynowe (nitownice, prasy) temp. nitu 700

o

C

-

proces kończymy w temp. nie niższej niż 500

o

C

3. Cechy charakterystyczne.

- nierozłączność połączenia
- osłabienie przez otwory ścianek elementów łączonych
- zwiększony ciężar konstrukcji
- pracochłonność wykonawstwa i duży koszt
- trudność uzyskania szczelności połączenia
- możliwość łączenia różnych tworzyw

4. Podział nitów.

a) wg kształtu trzpienia.

- nity pełne - drążone - rurkowe

b) nity pełne dzielimy na nity z łbem:

- kulistym

- stożkowym

- soczewkowym niskim, grzybkowym
- soczewkowym

- trapezowym

mają zastosowanie w budowie mostów, dźwignic, wież, kotłów

c) nity drążone i rurkowe.

- stosuje się w drobnych konstrukcjach, mechanice precyzyjnej, przem. elektrotechnicznym,

przy łączeniu materiałów miękkich, kruchych lub różnych własnościach.

• nity drążone są produkowane z łbem (stożkowym, grzybkowym, walcowym)
• nity rurkowe są z łbem (płaskim, wywiniętym)

d) zalecane średnice: 2; 2,5; 3; 4; 5; 6; 8, 10, 12, 16, 20, 24, 30, 36
e) długość nitów.

l = 1,12l

g

+ l

1

, gdzie l

g

- łączna grubość łączonych części

l

1

-naddatek na spęczanie nitu w otworze i na utworze-

nie zakuwki; przyjmuje się l

1

= (1,3 – 1,8)d

f) przykład oznaczenia nitu.

NIT 10*35 PN-88/M-82954 lub NIT 5*12 Ms PN-88/M-82954

5. Rodzaje połączeń nitowych.

a) ze względu na zastosowanie.

- mocne (zbiorniki niskociśnieniowe)

-

szczelne

- mocno-szczelne (zbior. wysokociśnieniowe)
- nieznacznie obciążone (w konstrukcjach)

b) ze względów konstrukcyjnych.

- zakładkowe (jedno i wielorzędowe)
- nakładkowe (jedno i wielorzędowe)

6. Materia

- ze stali (St. 3N, St. 4N, St. 3S, St. 4S), S235N, E295N, E325N

mosiądzu, aluminium (duraluminium)

7. Techno g

1) Nit

a

ia są nieznaczne, dlatego te nitowanie stosowane jest do łączenia

riałów.

ły na nity.

- miedzi,
- stal chromoniklowa
- tworzywa sztuczne (termoplasty)
lo ia nitowania

ow nie na zimno.

- występujące naprężen

części z różnych mate

2) Nitowanie na gorąco. (rys. 2.5)

- występują naprężenia rozciągające w trzonie, w wyniku skurczu wzdłużnego podczas stygnięcia

nitu, co powoduje silny docisk blach przez łeb i zakuwkę nitu.

- występuje skurcz poprzeczny między otworami w blachach a nitem, co powoduje powstanie

niewielkiego luzu.

- w wyniku obciążenia złącza siłą F powstają siły tarcia T, po przekroczeniu których następuje

poślizg łączonych blach.

- obciążenie złącza przenoszone jest przez siły tarcia i przez nity, które są narażone na docisk

powierzchniowy i ścinanie.

8. Naprężenia dopuszczalne.

a) na gorąco

- umowne dopuszczalne naprężenie ścinające - (

k

n

), „dlatego, że naprężenia docisku i sił tarcia

nie da się ustalić ze względu na nieznaną temp. zakończenia nitowania”

- naprężenie dopuszczalne na docisk - (

k

o

)

b) na zimno

- dopuszczalne naprężnie ścinające - (

k

t

), „występują małe siły docisku i tarcia, dlatego pomija

się wpływ sił tarcia.”

- naprężenie dopuszczalne na docisk - (

k

o

)

9. Wartości naprężeń dopuszczalnych.

Nitowanie

na zimno

na gorąco

Materiał nitów

k

t

k

o

k

n

k

o

St 0S
St 3N (St 3S)
St 4N (St 4S)

65
75
85

(2 – 4)

k

t

średnio

≈2,5

k

t

90

110
125

(2 – 4)

k

n

średnio

≈2,5

k

t

10. Nity oblicza się z dwóch warunków wytrzymałościowych:

1) na ścinanie

τ = F / (π*d

2

*m*n)/4

≤ k

n

lub (k

t

) [MPa]

gdzie:
F- siła zewnętrzna
m- liczba ścinanych przekrojów w jednym nicie
d

o

- średnica otworu nitowego (nitu zakutego)

n- liczba nitów (w połącz. zakładkowych- wszystkie nity, w połącz. nakładkowych-
nity łączące jeden z pasów z nakładkami)
k

n

(k

t

)- dopuszczalne naprężenie ścinające

2) na nacisk powierzchniowy

p = F / n*g*d

o

≤ k

o

[MPa]

gdzie:
n- liczba nitów (zakł.- wszystkie, nakł.- połowa)
g- grubość blachy (dla nitów jednociętych – gr. Blachy cieńszej, a dla dwuciętych –
grubszej blachy)
k

o

- dopuszczalny nacisk powierzchniowy

• w konstrukcjach przyjmuje się średnicę nitu d≈ 2g

gdzie g – grubość łączonych blach

• zakłada się warunek: τ ≤ p (ze względów ekonomicznych mniejsze straty przy
zniszczeniu nitów)

11. Elementy nitowane (blachy, kształtowniki) oblicza się z warunku na rozciąganie.

σ

r

= F / (b*g - n

1

*g*d

o

)

≤ k

r

gdzie:

b- szerokość blachy, [mm]
g- grubość blachy (lub cieńszej części łączonej) [mm]
n

1

- liczba nitów w rozpatrywanym przekroju

k

r

- dopuszczalne naprężenie rozciągające dla materiału blachy lub nakładek [MPa]

• w przypadku kształtowników

σ

r

= F / (S- n

1

*g*d

o

)

≤ k

r

[MPa]

S- pole przekroju kształtownika [m

2

]

kr = 0,48 Re

kt = 0,30 Re

12. Przykład

Obliczyć liczbę nitów o śred. d=17 mm połączenia nitowego na zakładkę, jeżeli siła rozciągająca F=
100 kN. Grubość bl. g= 8 mm, dopuszczalne naprężenie na ścinanie k

t

= 70 MPa, na docisk k

o

= 170

MPa.