Файл: Чесноков, А. С. Сдвигоустойчивые соединения на высокопрочных болтах.pdf

нечеткость в исследование, та,к как усилие, с которым стянут образец, определяется 'Косвенным путем по величине крутящего

•момента, приложенною к ключу, а не по действительной вели­ чине растягивающего болт усилия.

Эта нечеткость может быть устранена при применении прибо­ ра, принципиальная схема которого'приведена на рис. 9.

Он состоит из станины 1, по концам которой имеются две стойки 2 и 3. В стойке 2 укреплен захват 4, имеющий нарезанный конец 5 с закрепляющим образец болтом 13. К стойке 3 крепит­ ся 50-т домкрат 6, к которому при помощи тяг 7 прикреплен второй захват 8. К стойкам 2 и 3 крепится также траверса 9 с подвижным верхним упором 10. Упор 10 перемещается винтом 11. Снизу станины, по оси упора 10, прикреплен 50-т домкрат 12..

Испытываемый образец, состоящий из трех планок, укладывает­ ся на опорную плоскость домкрата 12. Концы всех планок образ­ ца имеют пазы для крепления их к захватам 4 и 8. Завинчивая винт, прижимают упор 10 к планкам, а после точной установки

планок в требуемое положение приводят в действие домкрат 12. По манометру домкрата устанавливают давление, после чего приводят в действие домкрат 6 и прикладывают к средней план­

ке образца сдвигающее усилие.

Втабл. 2 приведены механические свойства применявшегося;

висследованиях металла.

Были исследованы ручная обработка металлической щеткой, механическая — металлической щеткой, пескоструйная, 'Огне­ вая— мнО'ГОпламенной горелкой и шлифовальным кругом. Все эти способы в той или иной степени применяются на строи­ тельстве.

Исследования велись на образцах, детали которых собраны внахлестку (рис. 10). Размеры образцов назначены с таким рас­ четом, чтобы напряжения в момент испытания были в них ниже предела текучести.

20

Поверхности деталей образцов обрабатывались металличес­ кими щетками вручную и круглой металлической щеткой, укреп­ ленной к гибкому івалу электрической машинки, до тех іпор пока поверхность не приобретала темный, чистый, слегка блестящий вид.

Пескоструйная обработка состояла в том, что струя промы­ того, просеянного и юросушенного 'Кварцевого песка направля­ лась на обрабатываемую поверхность сжатым воздухом с из­ быточным давлением 5 кгс/см2. Песок очищает металл от

загрязнения и, снимая тонкий верхний слой, делает поверхность ровной и слегка шероховатой. Для этой обработки применяли Вольский песок крупностью зерна 0,6—0,8 мм с содержанием

98% S i0 2.

Огневая обработка многопламенной ацетиленовой горелкой основана на быстром нагреве поверхностного слоя металла; в результате этою окалина растрескивается и отслаивается, а ржавчина обезвоживается и также легко удаляется с обрабо­ танной поверхности щеткой. Обработка производилась многопламеиной горелкой ГАО-60. Поверхность, очищенная огневым способом, имела темный без металлического блеска цвет.

Шлифовальным кругом поверхности образцов обрабатывали при помощи электрической машинки, к гибкому валу которой крепили камень. После обработки на поверхности металла были четко видны гребешки и чистый металлический блеск. В момент сдвига средней детали тщательно фиксировали величины прик­ ладываемых усилий (вертикального сжимающего и горизонталь­

21

22

Известно, что прочность соединения на сдвиг определяется размерами суммарной площади среза ^ср. вошедших в зацепле­ ние шероховатостей, и механическими свойствами металла.

іВ таібл. 3 приведены средние значения Fcр, определенные де­ лением средних величин сдвигающих усилий Р на среднее значе­

ние временного сопротивления срезу стСр, приведенного в табл. 2. Анализируя данные табл. 3, нетрудно заметить, что прочность соединения на сдвиг для одной марки стали растет с увеличени­ ем значения Fср и что различные способы обработки поверхно­

стей деталей по-разному влияют на размеры Âcp и значения ко­ эффициента трения /.

Для всех рассматриваемых марок стали более эффективной является пескоструйная обработка сопрягаемых поверхностей, так как она во всех случаях обеспечивает высокие значения Аср и коэффициента трения /. Поверхность деталей в этом случае получается чистой, свободной от окалины, ржавчины и равно­ мерно шероховатой.

Прокатная окалина на поверхности деталей существенно (на 20—30%) снижает значение Аср, что неизбежно сказывается на прочности соединения и на значении коэффициента трения f.

Иногда на поверхности металла могут быть пленки, состоя­ щие из силикатных включений и различного вида закатов.

Прокатную окалину с поверхности металла можно полностью удалить пескоструйной обработкой, травлением и обработкой шлифовальным кругом. Наиболее простой и надежный способ — пескоструйный; однако он вреден для работающих, так как дает большое количество пыли; поэтому пескоструйную обработку ве­ дут в специальных защитных костюмах и масках.

Несмотря на то что химический способ надежно снимает ока­ лину, практически пользоваться им нельзя ввиду того, что пол­ ностью удалить кислоту, попавшую в неплотности между дета­ лями конструкции, трудно, апорой и вообще невозможно. Остав­ шаяся в неплотностях кислота может быть причиной коррозии металла.

Обработка сталей всех марок многопламенными горелками типа ГАО-60 дает более низкие значения коэффициента трения, чем пескоструйная. Объясняется это тем, что при быстром на­ греве поверхностного слоя металла не вся окалина растрескива­ ется и отслаивается.

Исследованиями ВНИИмонтажопецстроя было івыяівлено, что обработка горелками ГАО-60 с применением ацетилена удаляет с поверхности стали марки СтЗ всего 10—30% окалины, а уда­ лить окалину со стали 14Г2 еще труднее. Кроме того, на поверх­ ности деталей, обработанных мінопоіпламенной горелкой, всегда остается налет частиц обезвоженной ржавчины и отслоившейся окалины, удалить которые полностью даже щеткой не удается. Нельзя очищать поверхность, обработанную огневым способом, ветошью. Сгоревшие продукты и отслоившаяся окалина расти­

23