Металл конструкциялары жас маманның конструктор ретінде ойлау

95 
Беріктігі  жоғары  болттар  қолданылған  біріктірулерді  есептегенде, 
серпімділік  –  созылымдылық  сатыдағы  жұмысын  ескермей 

1

b


 
есептеледі. Статикалық жүк әсер еткенде әлсіреген қиманың беріктігі егер 
А
A
нт
85
,
0

  болғанда,  қиманың  толық  ауданымен,  ал  егер 
85
,
0

нт
A
 
болғанда  келтірілген  ауданмен 
нт
кел
А
А
18
,
1

,  ал  динамикалық  жүк  әсер 
еткенде 
нт
кел
А
А

 етіп қабылданады. 
 
Кесте 14. 
 
Жоғары берікті болттармен біріктіру кезіндегі 
үйкеліс коэффициенттері 
 
Бірігетін беттерді 
өңдеу 

тазалау

 
әдістері 
Болт
тарт
уын
 
тексе
ру
 
Ү
йкелі
с 
коэф
ф
иц
ие
нт
і  

-коэф. жүктің түріне ж

е тесік 
диаметрі мен болт диаметрінің 
айырмалары 
Динамикалық 
жүк 

=3-6мм 
статикалық жүк 

=3-6мм 
Динамикалық жүк 

=1 мм статикалық 
жүк 

=1-4мм 
1. 
Құм 
ағыны, 
бұршақ  атқыны,  н

се 
бұршақ  ағыны  екі 
беті  де  қорғалмаған 
кварцты құммен, н

се 
бұршақпен 
м 

 
0,58 
0,58 
1,35 
1,20 
1,12 
1,02 
2.Сынық  өзі  бір,  екі 
беті  де  цинк  н

се 
алюминий 
шашып 
қорғаған 
м 

 
0,5 
0,5 
1,35 
1,20 
1,12 
1,02 
3.Кварцты құммен 
немесе бұршақпен 
бір бетін полимерлі 
корунд түйіршіктері 
себіліп, қорғамай, 
екінші қорғалмаған 
бетін болат тазала-
ғышпен 
м 

 
0,5 
0,5 
1,35 
1,20 
1,12 
1,02 
4. Газды от жалыны-
мен екі бетті де, 
қорғамай 
м 

 
0,42 
0,42 
1,35 
1,20 
1,12 
1,02 
5.Болат  тазалағыш-
пен  екі  бетті  де. 
қорғамай 
м 

 
0,35 
0,35 
1,35 
1,20 
1,12 
1,02 
6. Өңделмеген 
м 

 
0,25 
0,25 
1,70 
1,50 
1,30 
1,20 

96 
М – болттың тартуын бұрау моменті арқылы тексеру

 

 - гайканың бұрылу бұрышы арқылы тексеру.  
 
Біріктірудің созылғанда жұмыс істеуі және есептелуі 
 
Егер біріктіруге сыртқы күш болт өсіне параллель әсер етсе, онда болт 
созылуға  жұмыс  істейді.  Бұндай  біріктірулерге  статикалық  күштің 
әсерінен жұмыс істегенде болттар дәлдіктеріне қарамай, бәрі бірдей жұмыс 
істейді.  Болттың  тартылуы,  созылғандағы  жүк  көтеру  мүмкіндігіне  әсер 
етпейді.  Сыртқы  күш  біріктірілген  элементтерді  қысатын  болттардың 
күшіне теңескенде, біріктірудің тұтастығы бұзылмайды. Сыртқы күш одан 
асқан  кезінде  біріктірудің  біртұтастығы  бұзылады,  сөйтіп  болттарға 
беріледі.  Біріктірудің  беріктігі  болттардың  созылуға  беріктігіне 
байланысты болады. (сурет 57). 
Бір  болттың  қабылдай  алатын  күш  мәні  келесі  формуламен 
анықталады: 
 
б
нт
bt
bt
A
R
N


   
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
    (102) 
 
бұл жерде: 

bt
R
 болттардың созылуға есепті қасыласуы. 
 
 
 
Сурет 57. Созылуға болттың жұмыс істеуі 

а
фланцты симметриялық біріктіру; б – симметриялы емес 
 
Біріктіруге керекті болттар саны келесі формуламен анықталады: 
 
e
bt
N
N
n



, 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
    (103) 
 
Біріктіруге  созатын  және  ығыстыратын  күштер  бірге  әсер  еткенде 
ығысуға (97), (98), (99)  формулалармен, созуға (102), (103) формулалармен 
жеке – жеке тексеріледі. 

97 
Ығыстыратын жүк қайталана әсер еткендегі  
біріктірудің жұмыс істеуі және есептелуі 
 
Ығыстыратын жүк үзіліспен әсер еткендегі  
біріктірудің жұмыс істеуі 
 
Жүк қайталана әсер еткенде біріктірулер бірнеше түрлі жұмыс істейді. 

. Біріктірудегі болттардың қысу күші үлкен болғанда, қайталана әсер 
ететін  жүк  шамасынан  бірігетін  элементтердің  үйкеліс  күші  артық 
болғанда,  біріктіру  өзінің  тұтастығын  жоғалтпай  негізгі  металл  тәрізді 
серпімді  жұмыс  істейді.  Беріктігі  аса  жоғары  болттар  жоғарыда 
айтылғандай жұмыс істейді. 

.  Дәлдіктері  қалыптағыдай,  жоғары  және  беріктігі  аса  жоғары 
болттардың  бірігетін  элементтерді  қысатын  күштер  аз  болғанда  сыртқы 
ығыстыратын  күш  бірігетін  элементтердің  үйкеліс  күшінен  артық 
болғанда,  біріктіру  серпімді-созылымдылы  сатыда  жұмыс  істеді.  Бұндай 
біріктіруді  созылымдылық  деформация  дамығанша 

үйкеліс  күшінен 
арттыра

 жүктен, одан кейін жүкті алғанда, онда біріктірудегі деформация 
кері бағытта үйкеліс күшіне сәйкес шамаға серпімділік заңдылықты сақтай 
кейін жүреді, сөйтіп біріктіруде  қалдық деформация қалады. Серпіміділік 
заң  бірінші  жүктегендегі 
F
  жүкті  алғандағыдай  емес,  құрғақ  үйкеліс 
заңына  сәйкес 
F
2
–  ке  дейін  сақталады,  яғни  келесі  жүктеу  кезеңдерінде 
егер  ығыстыратын  сыртқы  күш  шамасы 
N
  үйкеліс  күштің  екі  еселенген 
шамасынан аспағанда 
F
2
, біріктіру серпімді сатыда жұмыс істейді. 
Сонымен,  біріктіруге  жүктер  қайталана  әсер  еткенде  олардың 
серпімділік жұмысы екі есеге артады.  
Біріктіруге  жүктер  қайталана  әсер  еткенде  шамалары 
F
N
2

  артса 
үйкеліс  күші  әр  жүктеу  мен  жүкті  алу  сатыларында  азаяды,  жүктеу  – 
деформация  гистерезис  тұзағын  –  біріктірудің  циклді  жұмысын  құрайды. 
Біріктірудің  ішкі  үйкеліс  күші  көбейген  сайын,  біріктірудің  серпімді 
сатыдағы  жұмысы  арта  түседі,  сол  себепті  біріктірудегі  болттардың 
элементтерді қысатын күштерді көбейте түсу керек. 
 
 
 
Сурет 58. Қайта жүктелген кездегі болттың жұмыс істеуі 

а
жұмыс диаграммасы; б – I – IV құрғақ үйкеліс кезінде екі жолақтың 
орын ауыстыру схемалары 

98 
Вибрациялық жүк әсер еткендегі біріктірудің  
жұмыс істеуі және есептелуі 
 
Вибрациялық  жүк  әсер  еткендегі  біріктірулерде  беріктігі  аса  жоғары 
болттар мен тойтарма шегелер қолданылады. 
Вибрациялық  жүк  әсер  еткенде,  біріктіру  серпімді  жұмыс  істейді, 
өйткені әсер  ететін күш шамасы  бірігетін элементтер арасындағы үйкеліс 
күшінен кем. Біріктірудің серпімді жұмыс істеуі болттар арасындағы ішкі 
күштердің  біркелкі  тарауына  әсер  етпейді  бірақта  шеткі  болттар 
ортадағыларға  қарағанда  көбірек  жұмыс  істейді.  Біріктірудегі  тесіктер 
күрделі  кернеулі  жағдайларға  кернеудің  шоғырлануына  және  өте  үлкен 
кернеудің пайда болуына әкеп соқтырады. 
Бұл  құбылыстар  біріктірудің  шаршауға  төзімділігін  негізгі  металл 
төзімділігіне қарағанда кемітеді, әрі металдың шаршауына әсер етеді. 
Шаршаудан болттар мен тойтарма шеге шыбықтары сирек қирайды. 
Олар  кернеулер  шоғырланған  жерлерде,  яғни  шыбықтың  басымен 
бірігетін  жерде,  бірігетін  элементтердің  шеттері  шыбық  орталарын 
мыжылуына байланысты қирайды.  
Біріктірудің  шаршауға  төзімділігін  материалдың  есепті  қарсыласуын 
төмендету арқылы ескеріледі. 
 
Болтты және тойтарма шегелі біріктірулердің түрлері 
 
Біріктірудің  екі  конструктивтік  –  түйістірілген  және  элементтердің 
бір-біріне бекітілген түрлері бар. 
Қаңылтыр  металды  түйістіре  біріктіру  екі  жақты,  немесе  бір  жақты 
жапсырмаларды  қолдану  арқылы  даярланады  (сурет  59).  Екі  жақты 
жапсырма  күштерді  симметриялы  түрде  беретіндіктен,  іс  жүзінде  көбірек 
қолданылады.  Бір  жақты  жапсырманы  пайдаланғанда  түйістіре  бекітілген 
біріктірулерде  күш  сызықтары  өз  бағытынан  ауытқиды,  оларда  иілу 
моментін тудырады, бұндай біріктірулерде болттардың есепті саны 10%  -
ке көбейтіледі. қалыңдығы әртүрлі қаңылтырларды біріктіргенде, олардың 
арасындағы  айырмашылықтары  төсеме  қойып  теңестіріледі,  бұл  кезде  де 
болттардың есепті саны 10% - ке көбейтіледі. 
Профильді металдардың біріктірулері де профильді жапсырмалар мен 
қаңылтырлы жапсырмалар қойылып даярланады. 
Элементер айқастыра да біріктіріледі. 
 

99 
 
 
Сурет 59. Жапырақты металдың жіктері 

а
симметриялы; б – симметриялы емес 
 
Біріктірудің жұмысын жақсарту үшін екі жақты симметриялы бекітуді 
қолдану дұрысырақ (сурет 60). Қатаң элементтерді иілгіш элементтерге бір 
жағынан  бекіткенде  эксцентрицитет  пайда  болады  (сурет  60),  сол  себепті 
есепті болттың саны 10%-ке көбейтіледі.  
 
 
 
Сурет 60. Прокатты профильдердің болтты және тойтарма  
шеге арқылы біріктірулері 
 

100 
 
 
Сурет 61. Элементтерді біріктіру 
 
Егер  бекітілген  элементтің  ұзындығы  қысқа  болғанда,  болттардың 
біразын  арнайы  қосымша  бұрыштарға  орналастырады.  Арнайы  қосымша 
бұрыштардан бірігетін элементтерге күштердің берілу жолдары ұзаратыны 
және  біріктірудің  деформациялануының  артуы  себепті,  оларда 
орналасатын болттардың есепті саны 5 – ке көбейтіледі. 
Болтты біріктірулерді конструкциялау кезінде конструктивтік элемент 
үшін болттың ең кіші диаметрін қолдану қажет. 
Қуаттылығы орта конструкцияларда диаметрлері 20-24 мм-ге дейінгі, 
ал ауыр конструкцияларда 
мм
d
30
24


 дейінгі болттар қолданылады. 
 
Болттарды орналастыру 
 
Біріктірулерді  конструкциялау  кезінде  бір  элементтен  екінші 
элементке  күшті  ең  қысқа  жолмен  бергізу  және  біріктіруді  даярлауды 
оңайлатуға  ұмтылу  керек.  Түйістірілген  элементтерде,  түйіндерде 

жапсырма элементтерінің материалдарын үнемдеу үшін

 болттар араса ең 
кіші шамаға тең болуы керек.  
Аз жұмыс істейтін біріктірулерде 

байланыстырушы, конструктивтік

, 
болттардың  арақашықтығы  болттар  санын  азайту  үшін  ең  үлкен  шамаға 
тең болуы керек.  
Болттар  әсер  етуші  күш  бағытына  параллель  сызықтар  бойынша 
орналастырылады. Екі сызықтар арақашықтығын 

жол

 – деп, екі болттың 
сызықтар бойындағы арақашықтығын 

қадым

 – деп атайды 

сурет 62

. 
Болттар 
мен 
тойтарма 
шегелер 
ауырлық 
орталықтарының 
арақашықтықтары  15  кестеде  келтірілген.  Болттар  арасындағы  ең  аз 
қашықтық 

сурет  62

  негізгі  материалдардың  беріктігіне  байланысты 
анықталады.  
Ең  үлкен  қашықтық  –  болт  араларындағы  қысылған  элементтің 
орталарында  коррозия  дамытатын  су,  шаң  түспейтін  тұтастығын 

101 
қамтамасыз  ету  шарты  бойынша  анықталады.  Профильді  элементтерде 
болт орналасатын сызықтардың орналасуы және тесік диаметрінің шамасы 
элементтердің беріктігіне және біріктіруде болттың орналасу мүмкіндігіне 
байланысты. 
Профильді  элементтер  үшін  болт  орналасатын  сызықтардың 
орналасуы металл конструкциялардың анықтамасында келтірілген. 
Тесікті  арнайы  құралды  пайдаланып  бұрғылауды  оңайлату  үшін 
қадым  мен  жолдың  арақашықтығына  1мм-ге  бүтін  бөлінетіндей  болуы 
керек.  
 
 
 
Сурет 62. Тесіктерді орналастыру 
 
Аққыштық шегі 380 МПа-ға дейін болтты элементтердің біріктірулерін 
мыжылуға  есептегенде  жұмыс  шарты  коэффициенті 
85
,
0

b

  болғанда 

дәлдігі  дөрекі  және  қалыптағыдай  болттар  үшін 
9
,
0

b

  қатар  ескеріледі). 
Болт ортасынан шетіне дейін 
d
а


5
,
1
, ал тесік орталарының арақашықтығын 
d
b


2
 дейін азайтуға болады. 
Аққыштық  шегі  380  МПа  артық  болтты  элементтерде  болттар 
арасындығы  ең  аз  арақашықтық 
d
3
  –  тең  етіп  қабылдау  керек. 
d
  –  тесік 
диаметрі

 
t
 – ең жұқа сыртқы элементтің қалыңдығы. 
1  –  мысал.  Болат  маркасы  ВСт3сп5  –  2,  қимасы 
мм
10
600

  екі 
қаңылтырды 
түйістіре 
біріктіруді 
жобалау 
керек. 
Берілгендері: 
МПа
R
МПа
R
bp
y
385
;
270


.  Біріктіруге  әсер  ететін  күш  – 
kH
N
960

. 
Біріктірудің  қалыңдығы  6  мм-ден  екі  жапсырманы  қолдана  жобалаймыз. 
Жұмыс  шарты  коэффициенті 
1

c

.  Түйістірудің  екі  вариантын 
қарастырамыз (сурет 63). 

102 
Кесте 15. 
Болат конструкцияларда болттар мен тойтарма  
шегелерді орналастыру 
 
Болттар мен тойтарма 
шегелердің бағыттары мен 
орналасулары 
Болт және 
тойтарма шеге 
тесіктерінің 
орталарының 
арақашықтығы 
Болттар мен 
тойтарма 
шегелердің 
бағыттары мен 
орналасулары 
Болт және 
тойтарма 
шеге 
тесіктерінің 
орталарының 
арақашықтығ
ы 
Болт пен тойтарма 
шегелердің кез-келген 
бағыттарындағы 
арақашықтық 
а

 ең азы 
болттар үшін тойтарма 
шегелер үшін 
б

шеттері бұрышпен 
шеттелмеген шеткі 
қатардағы созғанда және 
сығылғандағы ең үлкен 
арақашықтық 
в

орта қатардағы шеттері 
бұрышпен шеттелген 
шеткі қатардағы ең үлкен 
арақашықтық 
созғанда сығылғанда 
 
 
 
 
2,5d

 
3d 
 
 
 
 
 
8d немесе 12t 
 
 
16d немесе 24t 
12d немесе 18t 
Болт пен 
тойтарма шеге 
орталарына 
элементтің 
шетіне дейін 
а

 күш 
бойымен ең 
азы 
б

күшке 
көлденең ең 
азы

 
кесілген шетті 
прокатты шетті 
в

 ең үлкені 
г

беріктігі аса 
жоғары 
болттар үшін 
күштердің кез-
келген 
бағытында, 
шеттер түріне 
қарамай 
 
 
 
 
2d

 
 
 
 
1,5d 
1,5d 
 
4d немесе 8t 
 
 
 
1,3d 
 
Бірінші  вариант.  Біріктірудің  дәлдігі  қалыптағыдай  диаметрі  16мм

 
беріктік  класы  6,6. 
2
23
см
kH
R
bs

,  болттар  үшін  даярланатынн  диаметрі  18мм 
тең  тесік  бірігетін  элементтер  мен  жапсырмалар  да  бұрғымен  тесіледі  (10 
түрі). 
Әр  болттың  көтеру  мүмкіндігін  анықтаймыз:  (97)  формуламен  ығысу 
кезінде: 
 
 

103 
 
 
Сурет 63. Есептеу мысалдарына 
 
kH
n
A
R
N
б
s
b
bs
b
2
,
83
2
01
,
2
9
,
0
23










 
 
(97) формуламен мыжылу кезінде: 
 
kH
t
d
R
N
b
bs
b
7
,
62
1
8
,
1
9
,
0
5
,
38











  
 
бұл жерде:  
 
мм
t
мм
t
t
ж
k
12
2
10






   
 
Керекті болттың саны  
 
98
,
11
57
,
62
1
750
min
,





c
b
N
N
n

 дана 
 
Әрқайсысына екі қатар болттан қабылдаймыз. Қаңылтырдың болтпен 
тесіліп  әлсіреген  қимасының  көтеру  мүмкіндігін  тексереміз.  Элементтің 
және жапсырманың сенімділік коэффициентін 
1

c

 (тең екенін ескере):  
 
kН
R
A
N
c
y
нт
9
,
1131
1
,
1
23
)
4
88
,
1
14
,
3
6
1
60
(
2











 
 
Екінші  вариант.  Біріктірудің  беріктігі  аса  жоғары,  диаметрі  16  мм 
40Х селект маркалы болаттан даярланған болтты қабылдап жобалаймыз. 
Берілгендері: 
2
110
см
kH
R
th

  –  болттың  есепті  қарсыласуы

  бірігетін 
элементтер беттерін газ жалынымен тазалаймыз. 
(100)  формуланы  пайдаланып,  болт  диаметрі  мен  тесік  диаметрінің 
айырмашылығы 1мм және  
85
,
0

b

 
 
kH
k
A
R
Q
h
b
б
bh
bh
62
,
84
2
02
,
1
42
,
0
85
,
0
57
,
1
7
,
0




















 

104 
Жапсырманың жартысына керек болт саны: 
86
,
8
62
,
84
1
750





в h
с
Q
N
n

 дана 
 
Бес болттан екі қатар орналастырамыз. 
Әлсіреген қиманың көтеру мүмкіндігін тексереміз. 
 
85
,
0
83
,
0
60
95
,
49
95
,
49
4
6
,
1
14
,
3
5
1
60
2
2















бр
нт
нт
А
А
см
А
 
 
Қаңылтырдың шартты есепті қимасы. 
 
2
94
,
58
95
,
49
18
,
1
18
,
1
см
А
А
нт
с






 
 
Қаңылтырдың  жүк  көтеру  мүмкіндігі 

бірігетін  элементтердің 
серпімділік-созылымдылық сатыдағы жұмысын ескермегенде

 
 
kH
kH
R
A
N
c
y
c
750
62
,
1355
1
23
94
,
58










  
 
Бірінші және екінші вариантарды салыстырғанда, беріктігі аса жоғары 
болттарды  пайдаланған  біріктіруде  болт  саны  аз  және  бірігетін 
элементтердің көтеру мүмкіндігін арттырады. 
2  –  мысал.  Суретте  келтірілген  стропилалық  ферманың  төменгі 
белдеуін ұстынға болтпен бекітуді есептеу керек. 
Берілгендері: 
kH
N
400

; конструкциялар үшін 
1

c

; Біріктірудің екі 
вариантын қарастырамыз.  
Бірінші  вариант.  Бекітуде  дәлдігі  дөрекі  болттарды  қолданамыз, 
оның  беріктік  классы  5.6,  есепті  қарсыласуы 
2
21
см
kH
R
bt

;  диаметрі 
мм
d
20

.  Бір  болттың  созылғандағы  қабылдай  ала  алатын  есепті  күші 
формуламен анықтаймыз. 
 
kH
A
R
N
б
нт
bt
bt
45
,
51
45
,
2
21





 
 
Бекітуге керек болт саны

 
66
,
7
45
,
51
400



bt
N
N
n
 дана қабылдағанымыз 

 
болт. 
Екінші  вариант.  Беріктігі  жоғары  класы  8.8  35Х  маркалы  болаттан 
жасалған болтты пайдалана орындаймыз, 
2
0
40
см
kH
R

  
 
kH
N
bt
98
45
,
2
40



 
08
,
4
98
400



bt
N
N
n
 дана 
қабылдағанымыз 

 болт. 

105 

жүктеу/скачать 7,41 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: