POŁĄCZENIA LUTOWANE: łączenie części metalowych z metalicznymi lub metalowych z ceramicznymi za pomocą spoiwa (lutu), które silnie przywiera do łączonych elementów na zasadzie dyfuzji. RODZAJE LUTOWANIA: a)lutowanie miękkie (stosowane do łączenia stopów cyny, ołowiu, antymonu; łączone elementy należy rozgrzać za pomocą lutownicy (palnika) do temperatury wyższej niż temperatury topnienia lutu (200-300⁰C); powierzchnie powinny być oczyszczone i odtłuszczone, pomiędzy powierzchniami łączonymi powinien pozostać luz poniżej 0,1mm następnie podajemy lut; środki wspomagające w postaci past lutowniczych zmniejszają napięcie powierzchniowe łączonych powierzchni oraz zapobiegają utlenianiu materiałów)WADY: wytrzymałość tych połączeń jest bardzo mała (15÷85MPa) ZALETY: lutowanie zapewnia szczelność b)lutowanie twarde (wysokotemperaturowe) (spoiwa miedziane, mosiężne, aluminium tylko do łączenia aluminium; łączone elementy nagrzewa się do t≈550⁰C; podczas lutowania w celu ochrony przed utlenianiem stosuje się Borax, wytrzymałość do 300-500MPa c)lutowanie szlachetne stosowane w celach dekoracyjnych np. u jubilera; stop srebra z miedzią i cynkiem. WADY: lutowanie o małej wytrzymałości d)lutowanie niskotopliwe stosowane w elektronice. Ołów, cyna, kadm, bizmut. t:60÷100⁰C. połączenie z elementami ceramicznymi OGÓLNIE: nieodporność na naprężania, rozciągające, najkorzystniejsze naprężenie styczne. POLĄCZENIA KLEJOWE: ZALETY: a)możliwość łączenia różnych materiałów b)możliwość łączenia elementów bardzo różnej grubości (cienkich również) c)mały ciężar połączeń d)zbędność oprzyrządowania warsztatowego e)zachowanie gładkiej powierzchni f)równomierny rozkład naprężeń i nieosłabienie elementów łączonych g)szczelność, izolcyjnośc, odporność na korozję WADY: a)pracochłonne przygotowanie powierzchni b) spadek wytrzymałości w skutek działania ciepła, światła i czasu c)skłonność do rozwarstwiania przy brzegach połączenia d)wrażliwość na różną rozszerzalność cieplną łączonych elementów. WYMAGANIA KLEJU: a)zwilżanie i przyleganie do łączonych powierzchni b)przechodzenie w stan stały w określonych warunkach c)duże siły adhezji i kohezji w stanie stałym KLASYFIKACJA 1 KLEJÓW: a)sztywne b)plastyczne (podatne) INNA KLASYFIKACJA: a)termoutwardzalne b)termoplastyczne c)elastomerowe d) anaerobowe SPOSOBY PRZYGOTOWANIA POWIERZCHNI: a)chemiczne (rozpuszczalnik, elektroliza, trawienie) b)mechaniczne (szlifowanie, piaskowanie, mycie i suszenie sprężonych powietrzem) UWAGA: istotną rzeczą jest docisk miejsc klejowych (im cieńsza warstwa kleju tym lepsze złączenie)

POŁĄCZENIA ZGRZEWANE: łączenie przy pomocy uplastycznionych brzegów, niezbędny docisk. RODZAJE ZGRZEWANIA: a)zgrzewanie ogniowe (ogniskowe) b)zgrzewanie gazowe (acetylenowo tlenowe) c) zgrzewanie elektryczne: - metody zwarciowe – metody iskrowe (stosowane do większych przekrojów niż zwarciowe (≤300)) – metody punktowe (do zgrzewania blach) – metody garbowe (do zgrzewania blach falistych) WADY: połączenia te są nie odporne na działanie naprężeń normalnych (zwłaszcza nierównomiernie rozłożonych). ZALETY: odporne na naprężenia styczne. Obliczenia w zgrzewaniu: - oblicza się pole zgrzewania.

ZAWORY: funkcje: zamykanie przepływu, przepływ jednokierunkowy, zmiana kierunku, utrzymanie zadanego cisnienia, regulacja, odpowietrzanie. Podzial w zależności od funkcji: zaporowe, rozdzielcze, bezpieczeństwa, regulacyjne. Zaporowe: a)zawor zaporowy grybowy- są one stosowane przy małych średnicach Dn<300mm, wykorzystują dużą strate miejscową. Przyłącza zaworu mogą być kołnierzowe lub bezpośrednio skręcane na gwint. Na grzybku mogą być stosowane pierscienie uszczelniające. Stosowane są brązy, żeliwo. Posiada odporność na temperatury, duza plastyczność, odporność na sciskanie, grzybek musi być zawieszony na wrzecionie (w zwrotno-zaporowym nie) Wymagania pierścieni uszczelniających: odpornośc na sciskanie, plastyczność, musza znosic duze nacisk jednostkowy, musza wykozystac duze własności plastyczne, niezmienność własności z czasem (wyklucza tworzywa sztuczne). W celu zmniejszenia oporów miejscowych tworzy się konstrukcje zaworow skosne lub kontowe. Zawory zasuwowe sa stosowane w duzych średnicach bo Malo sily potrzebne jest do zamykania, maja również maly współczynnik oporow przepływu. Wady: rozbudowanie, duzo miejsca, duza droga unoszenia klina, łatwość w zakleszczaniu klina. Zawory kulowe stosowane są do malych średnic (do 80mm), malych cisnien (do 1 PPa).Zalety: zwarta budowa, szybkie zamykanie ,otwieranie, względne Male opory przepływu. Wady: duze powierzchnie uszczelniające, uszczelnienia zaworow to najczęściej teflon. Zawory zwrotne zapobiegaja wstecznemu przepływowi, dziela się na : grzybkowe, klapowe, kulowe. Czynniki dobierania zaworu to: srednica nominalna przepływu, nominalne cisnienie

POLACZENIA W KONSTRUKCJACH MECHANICZNYCH. Podział: -rozłączne (śrubowe, gwintowe, kształtowe), -nierozłączne (spawane, zginane, lutowane, klejone, nitowe, zaginane, zawlekane), -wciskowe ŁACZNIKI SRUBOWE: -śruby, -wkręty, -nakrętki (podkładka zwykła) GWINT: -metryczny zwykły np. M12 gdzie 12mm to wewnętrzna srednica sruby, -gwint rurowy walcowy np. G3/4 gdzie ¾ cala to wewnetrzna srednica sruby (1cal=25,4mm), gwint trapezowy symetryczny np. Tr 16x4 gdzie 16 to wewnetrzna srednica sruby a 4 to skok gwintu (wielokrotność zarysu), -gwinty prawe i lewe. SRUBA LUZNA- oznacza srube o mniejszej średnicy niż otwory. Wszelkie obciążenia które moglyby spowodowac przesuniecie wspornika po powierzchni sciany, musza być przeniesione silami tarcia. Konieczny jest w tym celu docisk wspornika do sciany. ZLACZA USZCZELNIAJACE - sila niezbedna do nacisku uszczelki: F=Pu*Au (sila na wszystkie sroby) gdzie Au- powierzchnia docisku uszczelki Au=π*(Dz^2-Dw^2)/4; Fjd= Pu*Au/z; parcie czynnika na uszczelke oblicza się na powierzchni, ktorej odpowiada srednica uszczelki, Fjn=Pu*An/z, An=πDsr^2/4, Dsr=(Dw+Dz)/2; Q=Fzd+Fjn, konieczne Q≥1,2Fn (współczynnik 1,2 jest stosowany w celu zabezpieczenia przed powstaniem szczeliny wskutek dzialania sil normalnych miedzy polaczonymi elementami) pu-nacisk na jednostke powierchni uszczelki, pn-nadcisnienie w przestrzeni zamknietej przez zlacze śrubowe, Au-pole czynnej powierzchni uszczelki, An-pole docisku uszczelki MOMENT OBROTOWY W UKLADZIE SRUBA-NAKRETKA: Praca mechanizmu śrubowego jest bardzo podobna do poruszania się klocka po rowni pochylej; w gwintach rzeczywistych S’=Q*tg(ϒ+ρ’),gdzia pozorny kat tarcia w gwincie ρ’=arctg u/cosα, α rzeczywiste: dla gwintu rzeczywistych 30, dla trapezowych 15. MOMENT NAPINAJACY NA GWINCIE: Mnap=0,5*Q* [d2*tg(ϒ+ρ’)+0,5*(d+S)*µ] gdzie kat wzniosu lini śrubowej gwintu ϒ= arctg P/π*d2 gdzie d2-srednica podzialowa gwintu, S-wymiar nakrętki Q-sila osiowa w srubie, µ-ws µ polczynnik tarcia. OBLICZENIA SRUBY ROBOCZEJ MECHANIZMU SRUBOWEGO: 1)obliczenie rdzenia gwintu na naprężenia normalne i naprężenia styczne od skurczania momentem M, normalne- δ=Q/As, naprężenia styczne- τ_s=(M/J_o)*r_max , τ_z=√τ^2+τ_s^2|; 2)sciskanie powierzchni- nacisk jednostkowy na powierzchnie zwoju p=Q/Ad≤pdop; 3)wyboczenie gwintu Lw=α*Lscis, smukłość λ=(Lw/√σ_min/A|) jeśli λ≤ λkr to σ_kr= Re* λ^2/2* λgr^2, jeśli λ≥ λkr to σ_kr= π^2*E/λ^2, gdzie λ_kr dla stali = 100; x_wyb= σ_kr*As/Q. Wsp. Bezpieczeństwa- x= Re/σ_z, gdzie naprężenie zastepcze σ_z=1,3Q/As, As-pole obliczeniowej powierzchni przekroju sruby. Sila docisku wywieranego przez jedna srube, niezbedna do przenoszenia sily F_jt za pomoca tarcia: F_jd= F_jt/i*µ, gdzie F_jt=T_T+T_M, gzdie T_T=|F_T|/Z, T_M=|M₀|(r_max/Σri^2), gdzie F_jt- to sila styczna przypadajaca na jedna srube w złączu poddanym obciążeń stycznych, natomiast sila styczna przypadajaca na jedna srube w złączu poddanym obciążeń odrywających liczy się ze wzoru: F_jt=(F_T/Z)+|Mgx*ymax/Σyi^2|+|Mgy*xmax/Σxi^2|.

Połączenie wpustowe służy wyłącznie do przenoszenia momentu obrotowgo(F_obr.=2M₀/d). Jest to połączenie kształtowe(obciążenie przenoszone na zasadzie nacisku pow. Jednego elementu na drugi). W p_dop sprawdza się nacisk na klocek w puscie p=(F₀)/(h/2(l-b))<p_dop, jest to Połaczenie pośrednie- w przekazaniu obciążenia uczestniczy 3 element(wpust), natomiast 1 wał, a drugi dźwignię. Dla Wpustów pryzmatycznych znormalizowanych nie jest potrzebne obl. Na ścinanie, bowiem decydujące jest dla nich ograniczenie obciążalności przez nacisk jednostkowy(p=F₀/A_p). wpust czółenkowy b. podobny do wpustów pryz. Różni się tutaj naprężeniem stycznym od ścinania wpustu. Współ. Bezpieczeństwa względem granicy plastyczności (x_e=R_e/√3*ῐ)- sprawdzenie odporności elementu na naprężenie wew. Połączenie Wielowpustowe, podobnie jak wpustowe (1 zadanie+wzór) jest to połaczenie kształtowe bezpośrednie. Nacisk jest przekazywany miedzy bocznymi pow. wpustów, a bocznymi pow. Rowków w otworze piasty. Suma wszystkich sił po obwodzie= momentu obrotowego (dlatego F_o= K*2M_o/Z*d_{sr ,} )nacisk p=F₀/h*l_o≤p_dop Połączenie czworoboczne jest połaczenie bezpośrednim, w którym czop o przekroju kwadratowym przekazuje moment obrotowy piaście z kwadratowym otworem(moment pary sił F). określając pole nacisków jednostkowych, nie możemy założyc rozkładu równoramiennego, gdyż warunki obciążenia poszczególnych pkt. Pow. Styku zbyt mocno się różnią. Prawo proporcjonalności naprężenia od odkształcenia(prawo Hooke’a)- rozkład nacisków stykowych jest trójkątny. Maks. Wartość nacisku jednostkowego p obl. Przez przyrównanie momentu statycznego wszystkich jednostkowych do momentu obrotowego obciążającego połaczenia. p_max=3*M₀/a²h≤p_dop Naprężenie na skrecanie ῐ=M₀/W_0.

Spawanie –łączenie materiału po przez lokalne roztopienie brzegów i wprowadzenie 3 metalu. ZALETY: operacja prosta i trwała ,konstrukcje są lekkie i połączenia są szczelne WADY: powstawanie naprężeń i odkształceń spawalniczych, pogorszenie estetyki konstrukcji i czasochłonność przy skąp likowanych konstrukcjach ,zagrożenie korozji. Spawalność: -stale niestopowe są łatwo spawalne jeśli węgiel w stali nie przekracza 0,25% -stale stopowe trudno spawalne –żeliwa stopy aluminium słabo spawalne a wytrzymałość w tym miejscu pogorszona. Spawanie gazowe: zwiększa łuk elektryczny (otulina) –spawanie łukiem krytym – spawanie w atmosferze ochronnej ( w atmosferze gazów obojętnych lub szlachetnych) Rodzaje spoin: czołowe i pachwinowe. Pole obliczeniowe A=a*l Jeśli element jest połączony za pomocą kilku spoin to rozpatruje się łączny przekrój tych spoin i łączny moment bezwładności figury tworzonej przez figury tych spoin.Warunki wytrzymałościowe dla pachwinowych: 1.jesli występuje ściskanie /rozciąganie siłą normalna σ_r(c)=F_N/A≤Sp *Re/x_e sp- współczynnik statycznej wytrzymałości spoin powierzchniowych tabela 2.jesli występuje zginanie momentem M_gx σ_g=M_gx/Ix *y_max ≤sp *Re/x_e Ft τ_t=F_T/A ≤sp *Re/ x_e

3.Jesli występuje skręcanie momentem Ms σ_z=√(σ_r(c)+ σ_g)²+τ²|≤1,1*Sp*Re/ x_e τs=Ms/Io *r_max ≤Sp *Re/ x_e τ|=τ|_s+τ|_t warunki wytrzymałościowe dla czołowych 1.jesli występuje rozciąganie siłą Fn

σ_r=F_N/A≤s_r *Re/ x_e 2.jesli występuje ściskanie siłą Fn σ_c=F_N/A≤s_c *Re/ x_e 3.jesli występuje zginanie momentem Mg po stronie rozciąganej σ_g⁺=M_gx/Ix *y⁺_max ≤s_r *Re/ x_e 4.jesli występuje zginanie momentem Mg po stronie ściskanej σ_g^-=M_gx/Ix *y^-_max ≤s_r *Re/ x_e 5.przy zginaniu momentem Mgx względem osi obojętnej σ_g=M_gx/W *y_max ≤s_r *Re/ x_e 6.przy ścinaniu siłą Ft

τ_t=F_T/A ≤s_t *Re/ x_e 7.przy skręcaniu Ms τ_s=M_s/W_o ≤s_t *Re/ x_e 8.wytrzymalosci złożonej σz=√(σ/s)²+3*τ²|≤1,1*Re/ x_e