Металл конструкциялары жас маманның конструктор ретінде ойлау

87 
4  –  мысал.  Берілгендері:  қоставрлы  ұстынға  қатаңдық  қырын  пісіріп 
біріктіруді  есептеу  керек.  Болат  маркасі  –  ВСт3сп5-1; 
kH
N
800

–  күш 
эксцентрицитеттегі 
см
e 6

  әсер  етеді;  қатаңдық  өлшемдері 
мм
500
20
10


, 
ол  ұстынғы  Э42  электродты  пайдаланып  қолмен  пісірілген  жіктермен 
біріктіріледі; 
см
l
мм
k
49
1
45
;
10




 см – тең етіп қабылдаймыз.  
см
kH
R
см
kH
R
b
4
,
16
6
,
12
180
7
,
0





.  Тексеруді  жік  металы  бойынша 
жүргіземіз. 
2
/
66
,
11
49
1
7
,
0
2
800
2
см
кН
l
k
N
f
f







 
 
2
2
2
2
2
2
2
/
18
/
46
,
14
56
,
8
66
,
11
,
/
56
,
8
49
1
1
,
0
6
3800
3
см
кН
R
см
кН
см
кН
e
k
Na
f
f
fl












 
 
Жік беріктігі қамтамасыз етілген 
 
1.4.2. Болтты және тойтарма шегелі біріктірулер 
 
Конструкцияларды  болтпен  біріктіру  пісіруден  ерте  қолданылған. 
Құрылыстағы металл конструкцияларын монтаждауда болтты біріктіру кең 
қолданылады. Өйткені, ол қарапайым, әрі сенімді. 
Болтты 
біріктірудің 
кемшіліктері

 
жапсырма 
металл 
қолданылатындықтан металл шығыны көбейеді, болтты орналастыру үшін 
негізгі  металл  тесіледі,  сөйтіп  қиманың  таза  ауданы  азаяды,  ол  металл 
шығынын арттырады. 
Құрылыс конструкцияларда дәлдігі дөрекі, қалыптағыдай және дәлдігі 
жоғары  болттар,  беріктігі  аса  жоғары,  өзі  тесетін  және  қарнақ  болттар 
қолданылады.  Конструкцияларды  біріктіретін  болттардың  басы,  жылтыр 
денесі,  бұрандалы  бөлігі  бар  білік  болтқа  тығырық  кигізіліп  гайкамен 
бұрап бекітіледі (сурет 53

. 
Дәлдігі дөрекі (МЕСТ 15 589-70) және қалыптағыдай (МЕСТ 7798-70) 
болттар  өздерінің  негізгі  диаметрлерінен  ауытқуларымен  бөлінеді. 
Диаметрлері 
30

d
мм-ден  кіші  дәлдігі  дөрекі  және  қалыптағыдай 
болттардың  диаметрлерінің  ауытқулары  1мм  және  0,52мм–ге  дейін 
жетулері  мүмкін.  Болттарды  ыстықтай  немесе  суықтай  шығарылған 
көміртекті,  кей  кезде  термиялық  өңдеуден  өткен  болаттардан  даярлайды. 
Даярлау  процесстерінде,  болаттардың  беріктіктеріне  байланыста  болттар 
бірнеше  классқа  4,6-дан  8,8  дейін  бөлінеді  (10-кесте).  Болт  беріктіктері 
сандармен  белгіленеді.  Бірінші  санды  10-ға  дейін  көбейтсе  материалдың 
уақытша қарсыласуын 
 
2
см
kH
R
un
, ал екі сандарды көбейтсе аққыштық шегін 

88 
 
2
см
kH
R
y
  береді.  Болттар  біріктірулерде  диаметрлерінен  2  –  3мм  артық 
тесіктерге  қойылады.  Ал  тесіктерді  элементтерді  бұрғылап  немесе  ойып 
даярлайды.  Элементтердегі  тесіктер  диаметрлерінің  болт  диаметрлерімен 
бірдей  болмағандақтан,  оларды  тығыз  орналастыру  мүмкін  емес, 
сондықтан  біріктірудің  бұл  түрі 

С

  тобына  жатады.  Бұл  біріктірулерде 
болттар оңай орналасады, бұл олардың артықшылықтары болып саналады. 
Болттардың  тесіктерге  тығыз  орналаспаулары  біріктірулердің  тез 
ығысуына,  деформациялануына,  сөйтіп  біріктірулердегі  болттардың 
әртүрлі  жұмыс  істеулеріне  себептерін  тигізеді.  Жоғарыда  келтірілген 
болттарды 

әсіресе  дәлдігі  дөрекі

  аққыштық  шегі  380МПа-дан  артық 
болттар 
қолданылған 
конструкцияларды 
біріктіруге, 
жауапты 
біріктірулерде пайдалануға болмайды. Олар  – монтаждау кезінде, болттар 
созылуға  жұмыс  істейтін  біріктірулерде  немесе  болт  бекітетін  элемент 
ретінде пайдаланылатын кезінде қолданылады. 
Дәлдігі  жоғары  болттар  (МЕСТ  7805-78)  көміртекті  болаттардан 
даярланады, олардың беріктік класстары дәлдігі қалыптағыдай болттармен 
бірдей. 
 
 
 
Сурет 53. Болттардың түрлері 
а
- шайбалы (1) және гайкалы (2) болт; б - өзі кесетін; 
в – іргетас болттары: 1 - 
мм
d 36

, 2 - 
мм
d 30

 
 
Болттың  бұрандасы  жоқ  денесі  жонылады  және  таза  цилиндрлік 
сұлбалы  болады.  Бұл  тәріздес  болттар  орналасатын  тесіктердің 
диаметрлерінің  ауытқулары  =  0,3мм-ден  артпауы  керек 

болттар 
диаметрлерінің плюстік ауытқулары мен тесіктер диаметрлерінің минустік 
ауытқулары  болмауы  керек

,  бұл  талаптар  арнайы  құралмен 

кондуктор

 
іске асады, жиналған элементтерде диаметрлері жобадағыдан кіші бірінші 
тесік бұрғылап тесіледі, содан кейін екінші рет жобадағы тесік диаметріне 

89 
бұрғылап жеткізіледі – біріктірудің бұл түрі - 

В

 тобына  жатады. Бұндай 
біріктірулерде  болттар  тесіктерге  тығыз  орналасады,  ығыстырғыш 
күштерге  жақсы  қарсыласады,  деформацияланулары  аздау,  бірақ 
біріктірулердегі  элементтерді  жәй  қысатын  болғандықтан,  беріктігі  аса 
жоғары болттарға қарағанда біріктірулер жұмыстары нашарлау. Болттарды 
даярлау,  орнату  қиын  болғандықтан  оларды  іс  жүзінде  қолдану  азырақ. 
Беріктігі  аса  жоғары  болттар  (МЕСТ  22  353  –  77  ,  МЕСТ  22  356  –  77) 
легірленген  болаттардан  даярланып,  термиялық  өңдеулерден  өтеді  (11  – 
кесте

.  Беріктігі  аса  жоғары  болттардың  дәлдіктері  қалыптағыдай  өз 
диаметрлерінен  артық  тесіктерге  орналастырылады,  олардың  гайкалары 
кілтпен бұралады, сөйтіп болттар денелерінде созатын күштер бақыланып 
отырылады.  Болттарды  қатты  тарту  арқылы  біріктірілетін  элементтерді 
қысып біріктірудің тұтастығына қол жеткізіледі.  
 
Кесте 10. 
 
Бір болтты біріктірудің ығысу мен созылуға есепті қарсыласуы 
 
Кернеулену 
түрі 
Шартты 
белгісі 
Болат болттардың класстары бойынша есепті 
қарсыласуы 
4,6 
4,8 
5,6 
5,8 
6,6 
8,8 
Ығысу 
bo
R
 
150 
160 
190 
200 
230 
320 
Созылу 
b
R
 
175 
160 
210 
200 
250 
400 
 
Кесте 11. 
  
Беріктігі аса жоғары болттардың механикалық сипаттамалары 
 
Болт диаметрі  
мм 
Болат болттардың мөлшерлі уақытша қарсыласулары 
МПа
R
b
,

 
40Х 

селект

 
38СХ 

селект

 
40ХФА 

селект

 
30ХЗМФ  
16 – 27 
1100 
1350 
1350 
1550 
30 
850 
- 
- 
1200 
 
Біріктірілген 
элементтер 
беттерінің 
үйкеліс 
күші 
сыртқы 
ығыстыратын  күшті  қабылдайды.  Сонымен  беріктігі  аса  жоғары  болттар 
өстік  созылуға  жұмыс  істеп,  ығыстыратын  күшті  бірігетін  элементтердің 
үйкелісіне  береді,  бұл  тәріздес  біріктірулерді 

фрикциялы

  –  деп  атайды. 
Үйкеліс  күшін  көбейту  үшін  бірігетін  элементтердің  беттерін  шаңнан, 
тотықтан,  майдан,  металл  тазалағыштармен,  құм  ағынымен,  отпен 
тазалайды және боялмайды. 

90 
Екі  жақты  жапсармалы  біріктірілетін  элементтер  қалыңдықтары 
бірдей болуы керек. Егер олардың қалыңдықтары бір-бірінен шамалы ғана 
ауытқыса,  онда  элементтердің  беттесіп  жатуын  қамтамасыз  ету  мүмкін 
емес,  ал  ол  үйкеліс  күшін,  оған  сәйкес  болттың  жүк  көтеру  мүмкіндігін 
азайтып  жібереді.  Кей  кезде  металл  тазалағышпен  тазаланған  беттер 
арасына  жұқа,  екі  жағында  корундты  түйіршіктері  бар,  полимерлі  желім 
жайылған  болат  төсем  салынады.  Бұл  шешім  біріктірілетін  элементтер 
беттерінің  ауытқуларын  түзулеп,  үйкеліс  коэффициенттерін  арттырады. 
Беріктігі  аса  жоғары  болтты  біріктірулер  –  басқа  болтты  біріктірулерге 
қарағанда құрастырулары оңай, сапасы жағынан пісірілген біріктірулерден 
кем  емес,  бірақ  металл  шығыны  артық.  Олар  монтаждау  біріктірулеріне 
өте үлкен ығысу күштері, динамикалық, вибрациялық жүктер әсер еткенде 
қолданылады,  өзі  кесетін  болттар  (ТШ  34–5815–70)  алдын  –  ала  тесілген 
элементтерге  бұранда  сала  кесіп  біріктіріледі.  Бұл  болттар  термиялық 
өңделген  Ст10кп  болаттан  жасалады.  Олардың  диаметрлері  6  мм-ге  тең 
етіп қабылданады.  
Іргетас  (қарнақ)  болттары  (МЕСТ  243791-1-80)  ұстыннан  іргетасқа 
созатын  күшті  беру  үшін  қолданылады.  Олардың  материалдары  – 
ВСт3кп2, 09Г2С және 10Г2С1 маркалы болаттар. 
 
Тойтарма шегелі біріктірулер 
 
Тойтарма  шегелі  біріктірулер  ертеректе  металл  конструкцияларын 
біріктірулердің  негізгі  түрі  болғанымен,  оларды  даярлау  технологиясының 
қиындығы, металл шығынының көптігіне байланысты пісірулер мен беріктігі 
аса  жоғары  болттармен  толық  ауыстырылды.  Олар  тек  динамикалық  және 
вибрациялық 
күштер 
әсер 
ететін 
конструкцияларда 

көпірлерде, 
гидротехникалық  қақпаларда

  және  пісірулері  қиын 
материалдарды  пайдаланғанда  қолданылады.  Тойтарма 
шегелер  созылымдылық  қасиеттері  жоғары,  аз 
көміртекті,  аз  легірленген  болаттардан  даярланады 

сурет 54

. 
Бірігетін 
элементтердегі 
тесіктер 
болтты 
біріктірулердегідей  даярланады.  Даярланған  тесіктерге 
тойтарма  шегелерді  қойып,  пневматикалық  балғамен, 
қысқыш  қысымымен  диаметрлерін  ұлғайта,  тесіктерді 
тығыздай  толтырып,  екінші  басын  құрай  даярлайды 

сурет 54

. 
Тойтарма  шегелерді  ыстықтай  және  суықтай 
орналастырады. 
Ыстықтай 
орналастыру 
үшін, 
тойтарма  шеге  800

С 

қызарғанша

  қыздырылып, 
элементтер  тесігіне  қойылып,  екінші  басын  ұрып 
тұйықтайды.  Осылай  орнатылған  тойтарма  шеге 
Сурет 54.  
Тойтарма біріктіру 
а
- жартылай домалақ 
басты тойтарма;  
б -  біріктіруге тойтарма-
ны орнату 

91 
суығанда  көлемі  кішірейіп,  бірігетін  элементтерді  қысып,  үйкеліс  күшінің 
пайда  болуына  әсер  етеді.  Суықтай  орналастыру  тек  зауыт  жағдайында 
жүргізілуі  тиіс.  Бұл  тәрізді  біріктірулерде  үйкеліс  күші  азаяды,  даярлау 
оңайланады. 
Тойтарма  шегелі  біріктірулердің  жұмысы  дәлдігі  жоғары  және 
беріктігі  аса  жоғары  болттардың  жұмыстарының  ортасынан  орын  алады, 
өйткені  бірігетін  элементтерді  қысатын  күш  шамасы  әжептәуір,  бірақ 
ығыстыратын  күшті  үйкеліс  күші  түгел  қабылдай  алмайды.  Сол  себепті 
тойтарма  шегелі  біріктірулердің  есептелуі  дәлдігі  жоғары  болтты 
біріктірулердің есептелуіндей, ал үйкеліс күштің барлығын олардың есепті 
қарсыласуын  арттыру  арқылы  ескеріледі.  Қазіргі  құжатта  (ҚРҚНжЕ  5.04-
23-2002) тойтарма шегелі біріктірулердің есептелу жолдары келтірілмеген, 
сондықтан  бұл  секілді  біріктірулерді  жобалағанда  оған  ескі  құжаттарды 
пайдалану қажет.  
 
Болтты біріктірулердің жұмыс істеулері мен есептелулері 
Статикалық жүктің әсерінен ығысу кезіндегі  
жұмыс істеулері және есептелулері 
 
Көпшілік біріктірулер негізінен ығысуға жұмыс істейді, бірақ әртүрлі 
болтты біріктірулердің өз ерекшеліктері бар. 
Дәлдігі  дөрекі,  қалыптағыдай  және  жоғары  болттар  пайдаланылған 
бірігетін  элементтерді  қысатын  күш  шамалары  белгісіз,  сондықтан 
элементтер  арасындағы  үйкеліс  күші  сыртқы  ығыстыратын  күшті 
қабылдай  алмайды.  Бұндай  біріктірулердің  жұмыстарын  төрт  сатыға 
бөлуге болады 

сурет 55

. 
Бірінші 
сатыда 
бірігетін 
элементтер 
арасындағы  үйкеліс  күші  сыртқы  ығыстыратын 
күштен  кем  болғанда,  болттар  тек  созылуға,  ал 
біріктіру  серпімді  сатыда  жұмыс  істейді. 
Сыртқы  ығыстыратын  күш  өсіп,  бірігетін 
элементтер 
арасындағы 
үйкеліс 
күшінен 
артқанда,  біріктіру  жұмыстың  екінші  сатысына 
ауысады. Біріктіру болтпен тесік диаметрлерінің 
айырмасына  ығыса  жылжиды.  Үшінші  сатыда 
ығыстыратын  сыртқы  күш  негізінен  тесік 
бетімен болтқа беріледі, болт шыбығы мен тесік 
шеттері  мыжыла  бастайды

  болты  иіледі  және 
созылады,  өйткені  болттың  басы  мен  гайкасы 
оның  еркін  иілуіне  мүмкіндік  бермейді.  Бірте-
бірте,  сыртқы  күш  әрі  өскен  кезде,  біріктіру 
төртінші  жұмыс  істеу  сатысына  өтеді

  бұл 
Сурет 55. 
Болттық біріктірудің жылжуға 
жұмыс істеуі 
а) дәлдігі дөрекі және қалыптағы 
жәй болттар б) дәлдігі жоғары 
 в) беріктігі аса жоғары 

92 
сатыда  біріктіру  серпімділік-созылымдылық  сатыда  жұмыс  істейді. 
Біріктіру – болттың қиылуынан, мыжылуынан және жұлынуынан қирайды.  
Бұл  жұмыс  –  өте  күрделі,  өйткені  тесік  беттері  мен  болт  сұлбалары  бір 
тесік емес, болтпен тесік араларында арақашықтық бар олардың шамалары 
әртүрлі.  Сол  себепті  болттар  әр  мезгілде  жұмысқа  енеді,  бұл  құбылыс 
біріктірулердің  жұмыс  шартын  ескеретін  коэффициенттерді  қабылдау 
арқылы  ескеріледі.  Есептеу  қираудың  мүмкін  түрін,  қалың  элементтер 
біріктірілгенде  болттың  қиылуын,  жұқа  элементтер  біріктірілгенде  тесік 
бетінің мыжылуын ескере жүргізіледі. 
Бұл болттың қабылдай алатын есепті күші: 
 
s
б
b
bs
bs
n
A
R
N





,  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
      (97) 
 
бұл  жерде: 

bs
R
болттың  қиылуға  есепті  қарсыласуы; 
b

–  біріктірудің 
жұмыс  шарты    коэффициенті,  дәлдігі  дөрекі  және  қалыптағыдай  көп 
болтты  біріктіруді 
9
,
0

b

;  дәлдігі  жоғары  біріктіруде 
1

b

; 
4
2
d
А


- 
болттың  бұранда  кесілмеген  жағының  көлденең  қимасы

 
d
–  болттың 
диаметрі

 
s
n
 – бір болттың есепті қиылу саны 

сурет 56

. 
Болтты  мыжылуға  есептеу  жуық  шамамен  жүргізіледі,  өйткені 
болттан  бірігетін  элементтерге  күш  берілген  жерлерде  күрделі  жағдай 
туады 

сурет 56

. 
 
 
 
Сурет 56. Болттың жұмыс істеуі.  
а
- болттың қимасы; б – тесіктің мыжылуы 

93 
Суреттегі 

а

  нүктесінде  мыжу  кернеуі 
м
х

  және  созатын  кернеу 
у

 
әсер етеді. Мыжу кернеуі 
м
х

 материалдың ерте аққыштығын тудырады, ал 
созатын кернеу 
у

 бірігетін элементтерді жаруы мүмкін, сөйтіп  элементті 
болт  кесіп  кетуі  мүмкін.  Суреттегі 



  нүктесінде  болт  бірігетін 
элементтерде  ешқандай  кернеулер  тудырмайды,  ал  бұл  нүктеде 
кернеулердің  өсуі  тесік  маңындағы  кернеулердің  шоғырлануына 
байланысты.  Тек  маңында  материалдың  біркелкі  жұмыс  істемеуі 
біріктірудің 

С

  түрінде  ұлғая  түседі.  Шын  мәніндегі  күрделі  кернеулі 
жағдайды  ескеру  қиын,  сондықтан  болттың  тесік  бетіне  қысымы  болт 
диаметрі  бойынша  бірқалыпты  жайылған  деп  есептелінеді.  Есептеудің 
шын  жұмыс  істеуінен  айырмашылықтары  болттың  есепті  қарсыласуын 
анықтағанда ескеру қажет. 
Бір  болттың  элементтер  мыжылатын  кезде  қабылдай  алатын  күшті 
келесі формула бойынша анықталады

 
 




t
d
R
N
b
b
b



,  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
      (98) 
 
бұл  жерде: 

b
R
  –  болттар  біріктіретін  элементтердің  мыжылуға  есепті 
қарсыласуы

 

t
  –  бір  жаққа  қарай  мыжылатын  элементтердің  ең  жұқа 
қалыңдығы

 
b

 
мен 
d
 (96) формуладағыдай. 
Керекті болттардың жалпы саны, олардың бәрі бірдей жұмыс  істейді 
деген жорамалмен келесі формула бойынша табылады

  
 
c
b
N
N
n



min
,
,   
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
      (99) 
 
бұл  жерде: 
min
,
b
N
–  (97)  және  (98)  формулалар  бойынша  табылған  бір 
болттың  қабылдай  алатын  ең  кіші  есепті  күші

 

с

конструкциялардың 
жұмыс шарты коэффициенті. 
Біріктірілетін  элементтердің  беріктігі  қиманың  тесіліп  әлсіреген 
ауданы 
n
А
  бойынша  тексеріледі.  Материалдың  серпімді  –  созылымды 
сатыда  жұмыс  істеуін  жұмыс  шарты  коэффициенті 
с

арқылы  ескеріледі. 
Ол  біртұтас  арқалық,  ұстын  және  түйістірудегі  жанамалар  үшін 
1
,
1

с

; 
шыбықты төбе жапқыш және қабат жапқыш конструкциялар үшін 
05
,
1

с

. 
Келтірілген  жұмыс  шарты  коэффициенттері  барлық  конструкциялар  үшін 
қабылданатын жұмыс шарты коэффициенттерімен 
с

қатар ескеріледі.  
Болттарды тексеретін күшпен тартылған беріктікті аса жоғары болтты 
біріктірулерді  бірігетін  элементтерді  қысатын  күш  шамалары  өте  үлкен 
болғандықтан, олардың арасындағы үйкеліс күштері ығыстыратын сыртқы 
күшті толық қабылдайды. Біріктіру серпімді сатыда жұмыс істейді. 
Бұндай  біріктірулерде  болтты  тартатын  күштің 
б
n
в h
A
h
R
P



 

болтты 
созғандағы есепті күшке тең

 – маңызы өте зор.  

94 
Элементтерді  біріктіретін  беріктігі  аса  жоғары  болттың  қабылдай 
алатын ығыстыратын күштің есепті мәні келесі формуламен анықталады

 
 
k
A
R
Q
h
b
n
bh
bh














, 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
    (100) 
 
бұл жерде: 
bun
bun
bh
R
R
R
,
7
,
0


 – болттың созылуға уақытша қарсыласуы

  


үйкеліс коэффициенті (14 кесте); 
h

– сенімділік коэффициенті (12 кесте); 
k
– бір болттың үйкеліс жазықтар саны

 
b

– біріктірудің жұмыс шарты коэффициенті; біріктірудегі болттар-
дың санына байланысты алынады;  
 
1
,
10
;
9
,
0
,
10
5
;
85
,
0
,
5







b
b
b
n
n
n



. 
 
Біріктірудегі  ығыстыратын  сыртқы  күшті  қабылдайтын  беріктігі  аса 
жоғары  болттардың  санын,  әсер  ететін  күш  бірдей  таралады  деп  келесі 
формуламен анықталады

 
 
c
в h
Q
N
n



 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
    (101) 
 
Кесте 12.  
Болттар қималарының аудандары 
 
мм
d,
 
16
 
18

 
20
 
22

 
24
 
27

 
30
 
36
 
42
 
48
 
56
 
64
 
72
 
80
 
90
 
100
 
2
,
см
А
 
2,
01
 
2,
54
 
3,
14
 
3,
80
 
4,
52
 
5,
72
 
7,
06
 
10,
2
 
13,
8
 
18,
1
 
24,
6
 
32,
2
 
40,
7
 
50,
3
 
63,
6
 
78,
5
 
2
,
см
А
нт
 
 
1,
57
 
1,
92
 
2,
45
 
3,
03
 
3,
52
 
4,
59
 
5,
60
 
8,
2
 
11,
3
 
14,
8
 
20,
5
 
26,
9
 
34,
7
 
43,
5
 
66.
0
 
70,
2
 
 

 - көрсетілген болттар қолданылмайды. 
 
Кесте 13.  
Іргетас болттардың созылуға есепті қарсыласулары, МПа 

жүктеу/скачать 7,41 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: