фиг.1

 

 

 

 

 

 

 

НИТОВИ СЪЕДИНЕНИЯ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Нитовите съединения са неразглобяеми съединения, при които две или повече машинни части се съединяват по плоски, цилиндрични или други повърхнини, чрез нитове.

Нитът е цилиндрично метално тяло – стебло, което от единия край завършва с опорна глава, а при занитването се образува втората – затварящата глава ·.

При свързване на два детайла с помощта на нит (фиг. 2 ·) стеблото на нита 1 се поставя в пробитите в детайлите отвори и чрез поддържащия елемент 4 се притиска силно към тях. Оформянето на затварящата глава 3 става чрез пластична деформация на материала в студено или горещо състояние чрез удари с чук или притискане с нитовачна машина като се използва специална нитова щанца 5 ·. Използват се нитове с различна форма на опорната глава – с полусферична глава, полускрита глава, лещовидна глава, плоско скрита глава.

Нитовите съединения са стандартизирани. За изработване на нитове се използват стомана, медни и алуминиеви сплави. Според предназначението си нитовите съединения са:

·        здрави нитови съединения – натоварени са със значителни сили без да е необходимо да се осигурява плътност на съединението. Прилагат се в метални конструкции (ферми, рами и др);

·        плътни нитови съединения – не са натоварени с някакви значителни сили, но трябва да осигуравят плътност на съединението. Прилагат се в съдове за течности и газове при незначителни налягания.

·        здравоплътни нитови съединения – натоварени са със значителни сили и трябва освен необходимата якост да притежават достатъчна плътност. Прилагат се в парни котли, резервоари за сгъстени газове и други.

 

фиг. 3

 

фиг. 4

фиг. 5

С усъвършенстване на заваръчната техника, нитовите съединения се използват все по-рядко, особено плътните и здравоплътните.

 

 

В зависимост от взаимното положение на съединяваните детайли се различават различни видове съединения. На фиг.3 е показано нитово съединение с препокриване и челно нитово съединение с една планка. Тези съединения имат сравнително проста конструкция, но при натоварване в тях се формират огъващи моменти, които могат да доведат до деформиране или до разрушаване на съединението (фиг.4). Този недостатък се отстранява с използването на челни нитови съединения с две планки (фиг. 5).

 

 

 

 

 

В зависимост от броя на редовете нитове, различаваме едноредови и многоредови нитови съединения. В зависимост от разположението на нитовете в редовете, те са верижни и шахматни нитови съединения. Според броя на повърхнините на срязване на един нит различаваме едносрезни (като тези на фиг.3), двусрезни (като тези на фиг.5) и многосрезни нитови съединения.

 

Задачите при срязване биват три вида:

 

1.      Намиране на необходимото сечение, т.е. оразмеряване;

2.      Определяне на максималната сила;

3.      Сравняване на действителното средно тангенциално напрежение с допустимото.

 

 

фиг. 6

 

По принципа на локалното равновесие, всяка част от съединението трябва да бъде в равновесие под действие на външното натоварване (в случая силата Р) и вътрешните усилия (в случая тангенциалното разрезно усилие Q). При пресмятанията натоварващата сила Р се трансформира в срязващо разрезно усилие Q, като се отчита броят на нитовете N, Ако съединението е с едносрезни нитове (фиг.6), тогава

Р = N Q    или                                                         (1)

Ако нитовете са многосрезни и броят на сеченията, в които всеки нит е подложен на срязване е п, за срязващото усилие се получава:

Р = nN Q    или                                                     (2)

 

Предполага се, че от срязването в съединението се формират само тангенциални напрежения tср. Ако всички нитове са с еднаква площ А на напречното сечение, напреженията се определят по формулата

                       , или като се вземе предвид (2): .                                                  (3)

За да е осигурено надеждно съединение, изчисленото напрежение трябва да е по-малко или равно на допустимото за материала на нитовете: 

tср ≤ tдоп или като се вземе предвид (3): .   ≤ tдоп           (4)

При оразмеряване, броят на нитовете се определя от израза (4):

                                                           .                                                                                     (5)

 

 

фиг. 7

Пример 1 (по: К.Попов, Д. Панчовски  Техническа механика, Техника, 1979, стр.286)

 

Условие:

На срязване са подложени нитовете от нитово съединение с препокриване, натоварено със сила Р=150kN. Да се определи необходимият брой нитове, ако диаметърът им е d=1.9cm, а материалът е с допустимо напрежение τдоп=120МРа.

 

Решение:

При разглежданото съединение нитовете са едносрезни (фиг.7). На фигурата с начупена линия е показано сечението, по което нитовете биха се срязали. От условието за равновесие следва, че NQ=P, където с Q е отбелязана силата, която натоварва всдеки от нитовете, които са N на брой. От условието (5) следва, че .

Окончателно се приема съединението да има 5 нита.

 

 

 

 

Пример 2

Условие:

Да се провери якостта на срязване на нитовото съединение, показано на фиг. 8,

ако Р=420 kN; τср=100 МРа и d=2.2 cm.

 

 

 

 

От чертежа се вижда, че при показаното конструктивно решение (двете части се свързват чрез двете плочки), общо от 12-те нита, всеки е подложен на срязване по две сечения.

Ако се направи мислен разрез І-І и се разгледа равновесието между външните сили Р и разрезното усилие Q за частта, стояща например вляво от І-І, от ур.(2) ще се получи

Р = nN Q = 2 (6) Q (2 – брой на сеченията да всеки нит, 6 – брой на нитовете). Тогава

.

От срязващото тангенциално усилие ще се получи срязващо напрежение по ур.(3):

 

Тъй като τср =100 МРа, нитовете са достатъчно осигурени срещу срязване.