Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z techniką wykonywania połączeń nierozłącznych z zastosowaniem nitów zrywalnych, wykonanie połączenia dwunakładowego oraz jego zniszczenie przeprowadzone w jednoosiowej próbie rozciągania.

Opis przeprowadzonych czynności w ćwiczeniu.

W części rachunkowej ćwiczenia, dla zadanej wartości siły jaką musi przenieść połączenie oraz średnicy zastosowanego nita należy wyznaczyć ilość potrzebnych nitów posługując się tabelą producenta oraz następującą zależnością:

$$\tau = \frac{F}{S \bullet m \bullet n} \leq k_{t}$$

Po pobraniu odpowiedniej ilości nitów oraz elementów które zostały połączone, dokonano pomiarów wymienionych przedmiotów. Następnie wykonano połączenie nierozłączne przy pomocy nitownicy, przeprowadzono obserwacje połączenia i sporządzono próbę jednoosiowego rozciągania.

Rysunki łączonych elementów

rysunek nakładki

Rysunek blachy środkowej

Rysunek nita

4.Obliczenia wytrzymałości połączenia

Połączenia nitowane oblicza się z dwóch warunków na nity:

1. Warunek na ścinanie nitów

$$\tau = \frac{F}{S \bullet m \bullet n} \leq k_{t}$$

Gdzie :

F- siła obciążająca połączenie

S- pole przekroju poprzecznego nita

m- liczba ścinanych przekrojów

n- liczba nitów

k_t- dopuszczalne naprężenia ścinające

$$k_{t} = \frac{F_{\max}}{S}$$

Fmax – siła podana przez producenta

Zatem siłą rozrywającą połączenie obliczoną na podstawie danych producenta będzie:

F_roz = F_max • m • n = 680N • 2 • 6 = 8, 16kN

Wykres zmian siły na długości połączenia

Obliczenie naprężeń w przekrojach osłabionych otworami

$$\sigma_{r} = \frac{F}{b \bullet g - n_{1} \bullet g \bullet d_{0}} \leq k_{r}$$

F= 7500N- obciążenie podane przez prowadzącego

b- szerokość blachy

g- grubość nakładki

n₁- liczba nitów w rozpatrywanym przekroju

g∙d₀- pole powierzchni nacisku nitu na ściankę

Przekrój I:

$$\sigma_{r} = \frac{7500N}{40mm \bullet 1\text{mm} - 1 \bullet 1\text{mm} \bullet 3,2mm} = 173,611\text{Mpa}$$

Przekrój II:

$$\sigma_{r} = \frac{7500N}{40mm \bullet 1mm - 2 \bullet 1mm \bullet 3,2mm} = 161,638\text{Mpa}$$

Przekrój III:

$$\sigma_{r} = \frac{7500N}{40mm \bullet 1mm - 1 \bullet 1mm \bullet 3,2mm} = 173,611\text{Mpa}$$

$$\sigma_{r} = \frac{7500N}{40mm \bullet 1mm - 2 \bullet 1mm \bullet 3,2mm} = 161,638\text{Mpa}$$

6. Wykres siła-przemieszczenie

Wyznaczenie proponowanego współczynnika bezpieczeństwa tak aby nie dochodziło do zgniatania nitów. Uwzględniając współczynnik można określić nową ilość nitów potrzebnych do wykonania połączenia.

$$n = \frac{8,16kN}{4,39kN} = 1,86$$

Przyjmujemy że n=2