POŁĄCZENIA NIEROZŁĄCZNE
POŁĄCZENIA NITOWE
SŁYNNE KONSTRUKCJE NITOWANE
2,5 miliona nitów użyto do budowy wieży Eiffle’a.
POŁĄCZENIA NIEROZŁĄCZNE
POŁĄCZENIA NITOWE
SŁYNNE KONSTRUKCJE NITOWANE
2,5 miliona nitów użyto do budowy wieży Eiffle’a.
MOST NAD ZATOKĄ FIRTH OF FORTH
Panorama
zespołu mostów nad zatoką Firth of Forth, koło Edynburga w
Szkocji.
Do budowy mostu uzyto ponad 55,000 ton elementów stalowych połączonych
ponad 8 milionami nitów.
Most oddano do użytku w 1890 roku.
Ostatni nit, pokryty złotem, umieścił książę Walii, późniejszy król Edward VII.
W roku 2002 dokonano
przeglądu elementów mostu, w tym wszystkich nitów,
oraz wykonano analizy materiałowe, które wykazały bardzo dobry stan
techniczny obiektu.
Most ma 2.5 km długości nawet dzisiaj uważany jest za jeden z cudów sztuki
inżynierskiej, nominowany do listy obiektów dziedzictwa światowego UNESCO.
Wykonywanie złącza nitowego i przenoszenie obciążenia przez złącze nitowe:
- wykonanie otworów na nity:
o
wiercenie i rozwiercanie (w złączach odpowiedzialnych)
o
wiercenie lub przebijanie (w złączach mniej odpowiedzialnych)
- wstępne dociśnięcie łączonych elementów (śruby sczepne)
- zakuwanie nitów
Zakuwanie nitu i główne proporcje złącza nitowego.
Zakuwanie na zimno:
- nity mosiężne, miedziane, aluminiowe,
- nity stalowe o średnicy do 8-10 mm.
Zakuwanie na
gorąco: nity stalowe o średnicy powyżej 10 mm, (nagrzanie do
białego żaru, temperatura ok.1000
C).
This pneumatic compression riveter heads a rivet in an
assembly for a metal security door. Photo courtesy
Michigan Pneumatic Tool Inc.
A pneumatic compression riveter installs a semitubular
rivet in the housing for an industrial Venturi fan. Photo
courtesy Michigan Pneumatic Tool Inc.
Działanie złącza nitowego
Siły w złączach nitowych oraz naciski na powierzchniach łączonych
elementów.
Przenoszenie obciążenia w złączu nitowym i wykres rozciągania nitowanej
próbki (1- tarcie pomiędzy dociskanymi powierzchniami, 2-nacisk na
powierzchnię boczną nitu).
Obliczanie połączeń nitowych
Złącze nitowe może ulec zniszczeniu wskutek ścięcia nitów, wskutek trwałych
odkształceń bocznych powierzchni nitów lub ścianek otworów nitowych
(owalizacji
otworów) i przez zerwanie łączonych elementów.
W obliczeniach połączenia narażonego na rozciąganie zakłada się, że
obciążenie rozkłada się równomiernie na wszystkie nity.
Wytrzymałość złącza nitowego na umowne ścinanie:
'
t
2
mk
4
d
Q
Q – obciążenie złącza, N
d
– średnica otworu nitowego, mm
m – liczba przekrojów nitowych ścinanych w złączu,
'
t
k
- umowne dopuszczalne naprężenie na ścinanie nitów, MPa
Wytrzymałość złącza nitowego na naciski powierzchnie:
'
d
dgnk
Q
Q – obciążenie złącza, N
d
– średnica otworu nitowego, mm
n – liczba nitów w złączu,
g – grubość blachy w rzucie powierzchni nitu na płaszczyznę przechodzącą
przez jego oś,
'
d
k
- dopuszczalne naprężenie na docisk powierzchniowy nitów, MPa
Wytrzymałość nitowanych blach na zerwanie:
r
n
k
F
Q
Q – obciążenie złącza, N
F
n
, przekrój netto (bez otworów na nity) łączonych blach, mm
2
r
k - dopuszczalne naprężenie na rozrywanie materiału łączonych blach, MPa
Wytrzymałość brzegów nitowanych blach na wyrwanie (ścinanie):
t
gk
)
2
d
e
(
n
2
Q
Q – obciążenie złącza, N
d
– średnica otworu nitowego, mm
n – liczba nitów w złączu,
g – grubość blachy w rzucie powierzchni nitu na płaszczyznę przechodzącą
przez jego oś,
e
– odłegłość osi nitów od brzegu blachy, mm
t
k - dopuszczalne naprężenie na ścinanie materiału blach łączonych, MPa
Rodzaje nitów
Kształty i wymiary podstawowych rodzajów nitów są znormalizowane.
Obliczeniową średnicę nitów przyjmuje się równą średnicy otworu na nit,
ponieważ po zakuciu nit wypełnia prawie całkowicie otwór.
Typowe rodzaje nitów ze łbem: a) kulistym, b) stożkowym, c) stożkowym
soczewkowym, d) trapezowym, e) grzybkowym
Nity stalowe wykonywane są ze stali o R
m
= 340-420 MPa, R
a
=190-230 MPa,
wydłużeniu względnym a
10
26%.
Do łączenia części z materiałów niemetalowych stosuje się nity rurkowe.
W miejscach trudno dostępnych do ulokowania wspornika pod łeb nitu stosuje
się jednostronne nitowanie różnymi nitami specjalnymi.
Nity rurkowe i sposób ich zamykania. a) nity drążone, b) i c) nity rurkowe
Nity specjalne: a) wybuchowe, b) i c) r
urkowe z wciąganym rdzeniem,
d)rurkowe gwintowane Goodricha, e) rurkowe Schoberta, f) rdzeniowe,
g)połówkowe. Pokazano postać nitu przed i po zamknięciu.
Rodzaje połączeń nitowych i zasady rozmieszczania nitów w
połączeniu.
Połączenia nitowe należy konstruować tak, aby nity były poddane działaniu sił
tnących.
Połączenia nitowe: a) zakładkowe jednorzędowe, b) zakładkowe ze szwem
dwurzędowym równoległym, c) nakładkowe jednostronne ze szwem
jednorzędowym, d) nakładkowe dwustronne symetryczne ze szwem
dwurzędowym niepełnym, e) nakładkowe dwustronne niesymetryczne,
f) zakładkowe jednoszeregowe.
W zależności od wzajemnego położenia elementów połączenia mogą być
zakładkowe, nakładkowe i przekładkowe (w przypadku więcej niż dwóch
płaszczyzn cięcia nitu).
Nity w połączeniach tworzą szwy nitowe, które mogą być jednorzędowe i
wielorzędowe.
Przyjmuje się następujące odległości pomiędzy nitami wynikające z proporcji w
stosunku do średnicy nitów lub grubości blach łączonych:
d
9
t
d
3
Ze względu na zwartość złącza należy dążyć do podziałki możliwie małej:
d
3
t
- dla szwów zwykłych
d
3
t
s
- dla szwów przestawnych
Wtedy inne wymiary należy przyjmować:
d
6
,
2
a
d
2
e
1
d
5
,
1
e
2
Do obliczeń można przyjmować wartości naprężeń dopuszczalnych podane w
tablicy:
Czy ta Pani wie, że użyto jej wizerunku do prezentacji połączeń nitowych?
