Машински елементи 3 НЕРАЗДВОЈИВЕ ВЕЗЕ ЗАКОВАНИ СПОЈЕВИ

Παρουσίαση με θέμα: "Машински елементи 3 НЕРАЗДВОЈИВЕ ВЕЗЕ ЗАКОВАНИ СПОЈЕВИ"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Машински елементи 3 НЕРАЗДВОЈИВЕ ВЕЗЕ ЗАКОВАНИ СПОЈЕВИ
Изборни предмет 6.4.5 6 ЕСПБ НЕРАЗДВОЈИВЕ ВЕЗЕ ЗАКОВАНИ СПОЈЕВИ

2 ЗАКОВAНИ СПОЈЕВИ Заковани спојеви су непокретни нераздвојиви спојеви машинских делова (најчешће лимова), релативно мале дебљине. Остварени су посредством посебних елемената за спајање, заковицама. Заковице су стандардни елементи. Заковане спојеве су у машиноградњи, бродоградњи и другим челичним конструкцијама углавном истиснули заварени спојеви, јер бушење рупа за заковице и само закивање изискује већи утрошак рада и ослабљује структуру. Ипак, заковани спој, као безусловно сигуран се и даље користи код лаких конструкција где се користе лаки метали, тј. алуминијум и његове легуре.

3 Закивање конструкција од лаких метала показало се повољнијим од заваривања, јер хладно заковане заковице потпуно испуњавају отворе (нема зазора због сакупљања). Заваривање утиче неповољно на својства лаких метала, тако да су заковани спојеви, упркос великим концентрацијама напона због отвора, трајнији од заварених. За везе изложене ударним и осцилаторним оптерећењима, заковице имају знатне предности (већу еластичност) у односу на заварене везе. Заковане конструкције од лаких метала употребљавају се претежно у градњи возила, бродова и ваздухоплова, али и код дизалица, мостова и у високоградњи.

4 за формирање челичних конструкција (кранова, мостова и сл.),
Зависно од намене, разликује се неколико општих типова закованих спојева: за формирање челичних конструкција (кранова, мостова и сл.), за формирање судова под притиском (котлови, резервоари), за формирање конструкција од лаких метала, превасходно у ваздухопловству. Према функцији, коју при томе треба да испуне, заковани спојеви деле се на: чврсте, херметичне и чврсто херметичне спојеве.

5 Чврсти заковани спојеви употребљавају се, најчешће, за формирање конструкција од челика и лаких метала. Тада је основни задатак споја обезбеђење одређене чврстоће. Херметични заковани спојеви најчешће се употребљавају код судова и резервоара у којима не владају велики притисци, осим притиска од сопствене тежине течности. Од ових спојева тражи се обезбеђење само херметичности. У овом случају чврстоћа споја нема значајнију функцију. Чврсто херметични заковани спојеви употребљавају се, најчешће, код судова под притиском. У овом случају се од споја захтева да има велику чврстоћу, због притиска који влада у суду, а и да буде непропустљив због флуида (течности или гаса) који су у њему.

6 Према распореду заковица могу бити са: паралелним распоредом и
Заковани спојеви се могу поделити, према положају делова за спајање, на: преклопне и суочене. Према распореду заковица могу бити са: паралелним распоредом и наизменичним распоредом. Према броју равни смицања заковица могу бити: једносечни и вишесечни.

7 Врсте заковица Заковице се састоје из стабла и готове главе.
После намештања заковице у отвор делова који се спајају, израђује се завршна (закивајућа) глава полуокруглог (облик А) или упуштеног (облик Б) облика. l s d7 r1 h1 d8 Облик А l s d7 t1 75o Облик Б d8 h2

8 Према облику главе разликују се врсте заковица:
заковице са полуокруглом главом, заковице са упуштеном главом, заковице са сочивастом главом, заковице са пљоснатом главом, заковице са трапезастом главом. d2 l h e r r1 d3 d1 e l v h  d2 d3 r2 d1 d3 e l v h 140o d1 d2 r1 d3 d1 d2 r l h e D d d’ r h l e

9 Према намени, заковице могу бити:
за спајање металних делова, за спајање ременова и за облоге кочница и квачила. d3 e l h 140o d1 d2 d5 25o d D R l h a d1 l1 d D R l h a a l d R  C' D

10 Приликом закивања врло танких лимова, затим еластичних (гума, кожа, пластика, текстила) и крхких материјала (керамика, облоге на кочницама), допуштене су мале силе закивања јер у супротном долази до великих деформација или лома спајаних делова. У таквим се случајевима користе првенствено полушупље или шупље (цевне) заковице.

11 Посебна врста заковица су тзв. експлозивне заковице
Посебна врста заковица су тзв. експлозивне заковице. Примењују се на местима где је онемогућена израда завршне главе због неприступачности. Крај стабла заковице избушен је и напуњен експлозивом. После намештања заковице у отвор, глава заковице притискује се врућим подметачем. То изазива експлозију која деформише стабло заковице и прави завршну главу.

12 Заковица с трном (поп нитне): приликом извлачења се трн прекине и његов доњи део остане у шупљој заковици.

13 ПРИПРЕМА ДЕЛОВА (ЛИМОВА) ЗА ЗАКИВАЊЕ
Означавање заковица у техничкој документацији: d  l, односно називни пречник d  дужина заковице l (дужина врата пре закивања). d l ПРИПРЕМА ДЕЛОВА (ЛИМОВА) ЗА ЗАКИВАЊЕ Отвори за заковице могу се пробијати или бушити. При пробијању околни материјал се оштећује и добија напрслине, а отвори нису потпуно цилиндрични. Пробијање се може извести за мање важне конструкције и тање лимове. У сваком другом случају, отвори се израђују бушењем.

14 1,7d за челичне конструкције, 1,3d за котловске заковице.
Пречници отвора за крупне заковице већи су за 1 mm од номиналног пречника заковице. Дужина стабла незаковане заковице не треба да буде већа од 4d до 5d. Уколико је потребна већа дужина, треба употребити вијак за спајање. Ако се са δ обележи дебљина лима, а са x дужина стабла за израду завршне главе, онда ће дужина стабла незаковане заковице бити где x износи: 1,7d за челичне конструкције, 1,3d за котловске заковице.

15 НАЧИН ЗАКИВАЊА Закивање се може извести у хладном и топлом стању.
Закивањем у хладном стању, заковице не испуњавају добро отвор. Због тога се заковице пречника до 8 mm употребљавају код тањих лимова који су изложени мањем оптерећењу. Код закивања у топлом стању, заковице се загревају до светло црвеног усијања (1000оC). У таквом стању се постављају у отвор. Затим се ударцем или притиском прави завршна глава. После израде завршне главе, заковице се, услед постепеног хлађења, скупљају и стежу заковане делове. Закивање може бити ручно и машински.

16 Подбијање заковице и лима
После завршеног закивања, код лимова дебљине изнад 5 mm потребно је урадити подбијање. У ту сврху ивице лима се скидају под углом од о. Ручно закивање Подбијање заковице и лима

17 ГРЕШКЕ ПРИ ЗАКИВАЊУ

18 Предности закованих спојева:
материјал се не ослабљује термичким утицајима као код заваривања (посебно важно код конструкција од лаких метала и код ваздухоплова – хладно закивање), такође нема опасности од пузања као код лепљења, нема температурних деформација, контрола квалитета је једноставна (визуална), велика брзина извођења спојева - и до 1000 заковица/сат, код монтаже замена за вијчане спојеве, спој се евенатулано може и раставити сечењем глава или бушењем заковица, могу се спајати различити материјали, различите дебљине, као и материјали с превлакама.

19 Мане закованих спојева:
припрема је захтевнија због бушења проврта отвори ослабљују конструкцију па су конструкције генерално теже, не могу се извести сучеони спојеви јер је увек потребано преклапање делова, што такође конструкцију чини тежом, заковице и делови који се спајају морају бити од истог материјала јер иначе може доћи до лабављења због различитих температурних дилатација и до галванске корозије, неравномерна расподела напона на споју, површина није глатка због глава заковица.

20 Материјали за заковице
Материјал заковице треба да буде компатибилан са основним материјалом. Тиме се избегавају различите дилатације (издужења заковице и делова који се спајају, условљена различитим коефицијентима линеарног ширења) и електрохемијска корозија. У градњи челичних конструкција се углавном користе заковице од обичних конструкционих челика, а за заковице од обојених метала долазе у обзир Cu, месинг, Al, AlCuMg i AlMg5.

21 ОСНОВНИ ПРОРАЧУН ЗАКОВАНИХ СПОЈЕВА
Чврстоћа закивака и чврстоћа лимова у ослабљеном пресеку, дефинишу носивост односно сигурност закованог споја. Закивак је изложен затезању силом Fn, смицању попречном силом F1 и површинском притиску такође од дејства силе F1.

22 Попречна сила по једном закивку је F1 = (F/z) · ξr , где је:
Површински притисак на закивак и напон смицања су: i – број равни смицања  – дебљина најтањег лима Аp – релевантна површина контактног напрезања

23 R'e – напон течења слабијег материјала у додиру закивка и
Степени сигурности против појаве разарања услед напона pовршинског притиска и напона смицања су: где је: R'e – напон течења слабијег материјала у додиру закивка и спојених делова Re – напон течења материјала закивка. Степени сигурности треба да су већи od 1,8  2,8 потребан однос пречника закивка и дебљине лима: Потребан број закивака одређује се на основу њихове носивости на смицање:

24 Заковани спојеви у градњи челичних конструкција
У високоградњи, мостоградњи и градњи дизалица, закивају се ваљани профили и лимови, у лимене и решеткасте носаче. Користе се полуокругле заковице, а само у посебним случајевима, заковице с упуштеном главом. Треба се придржавати посебних прописа о димензијама и распореду заковица, али начелно провера чврстоће је једнака.

25 Ајфелов торањ слаган од ливеног гвожђа 26 месеци (до 31.03.1889.)
комада припремљених у фабрици (толеранције: 0,1 mm) 150…300 радника на конструкцији поједини елементи су у фабрици повезивани вијцима, а касније замењени заковицама које су, после хлађења, осигуравале чврсти спој тим од 4 радника је био потребан за сваки спој заковицом: први за загревање заковице, други за држање заковице на месту, трећи за обликовање главе и четврти за ударање чекићем само трећина од 2,5 милиона коришћених заковица је причвршћена на самом месту изградње тачност повезивања на конструкцији: 1 mm.

26 висина (с антенама) 324 m; основица 125 x 125 m; 1665 степеница
тежина гвоздене конструкције t; укупна тежина t; Померање због ветра 6…7 cm фарбање у просеку сваких 7 година (траје 15 месеци - 25 радника са четкама - 60 t фарбе m2) 2015. г. 6,917 милиона посетилаца; укупно досад преко 280 милиона. Gustave Eiffel ( – ) Инжењер и архитекта; уз торањ познат и по унутрашњој металној конструкцији за Кип слободе у Њујорку, вијадуката, железничке станице у Пешти; бавио се и метрологијом, радиотелеграфијом и аеродинамиком

27 Golden Gate висећи мост у Сан Францисцу (САД)- грађен од – 6 ауто трака + пешачке стазе дуг 2737 m, широк 27 m, висина 67 m над водом маx. померања: 8,4 m на страну, 3,3 m на доле, 1,7 m на горе уздужне спојнице на крајевима дозвољавају померања до 43 cm укупна тежина > тона у сваком торњу (до 152 m изнад аутотраке) око заковица 17 радника замењује истрошене и кородиране заковице (две по две + замена због повећања сигурности код потреса, која ће трајати 20 год.) 55 радника стално фарба мост.

28 Парна локомотива Титовог Плавог воза

29 Бранков мост у Београду

30 Закована кабина жичаре

31 Заковани спојеви у конструкцијама од лаких метала (првенствено код ваздухоплова, возила и бродова)
Предности закованих конструкција од лаких метала у односу на челичне конструкцијаме су: мала тежина, приближно једнака чврстоћа и постојаност против корозије. Недостаци су висока цена и нижи модул еластичности (0,7·105 N/mm2). Економична израда екструдирањем омогућује употребу посебних, полушупљих и шупљих профила. Постоје посебни прописи и норме за ваздухопловство, високоградњу и дизалице.

32 Заковице од лаких метала су нешто друкчијег облика:
За ваздухоплове се користе каљене AlCuMg1 или Ti-заковице: Железнички вагон удео екструдираних профила је око 70%:

33 Подела закованих спојева. Које врсте заковица постоје?
Питања за понављање Подела закованих спојева. Које врсте заковица постоје? Од којих материјала се израђују заковице? Како се означавају заковице у техничкој документацији? Предности и мане закованих спојева. Како се припремају лимови за закивање? Који начини закивања постоје? Како је напрегнуто тело заковице? Прорачун дебљине врата и минимално потребног броја заковица?