POŁĄCZENIA NIEROZŁĄCZNE I ROZŁĄCZNE

Prezentacja na temat: "POŁĄCZENIA NIEROZŁĄCZNE I ROZŁĄCZNE"— Zapis prezentacji:

1 POŁĄCZENIA NIEROZŁĄCZNE I ROZŁĄCZNE
Połączenia nierozłączne w połączeniu takim elementy są złączone na stałe. Próba ich rozłączenia zawsze wiąże się ze zniszczeniem elementu łączącego oraz często samych elementów łączonych.  Złącze spawane jest połączeniem materiałów powstałym przez ich miejscowe stopienie. Występuje w procesie łączenia metali (głównie stali) oraz tworzyw sztucznych. Przy spawaniu zwykle dodaje się spoiwo (materiał dodatkowy) stapiający się wraz z materiałem podstawowym, aby utworzyć spoinę i polepszyć jej własności..  Rozróżnia się następujące rodzaje spawania: gazowe, elektryczne, laserowe, łukiem krytym, żużlowe, w osłonie argonu, w osłonie dwutlenku węgla, plazmowe, elektro Połączenie lutowane – połączenie, w którym metalowe elementy łączone są przy użyciu podwyższonej temperatury oraz spoiwa (lutu) mającego temperaturę topnienia znacznie niższą niż spajane metale. Obszar spoiny jest podgrzewany do temperatury, w której struktura krystaliczna spajanych metali jest w stanie wchłonąć pewną liczbę cząsteczek spoiwa. Spoiwo dodatkowo wypełnia wszystkie przestrzenie pomiędzy spajanymi elementami. 

2 Wyróżnia się:  Lutowanie miękkie w zależności od spajanych metali używa się
różnych lutów i rożnego zakresu temperatur. Dla stali, miedzi, cynku itp. stosuje się stopy cynowo-ołowiowe i temperatury °C. 

3 Lutowanie twarde w zależności od spajanych metali używa się
różnych lutów i różnego zakresu temperatur. Dla stali, stosuje się miedź, mosiądz lub stopy srebra w temperaturach od 600 do 1450°C. Dla aluminium stosuje się stopy aluminiowo-krzemowe w temperaturach 530 do 570°C.  Do podnoszenia temperatury używa się płomienia gazowego lub lutownicy elektrycznej. Lutowanie stosuje się zwykle tam gdzie bardziej istotna jest szczelność i estetyka złącza niż jego wytrzymałość. nowe i inne.  Połączenia zgrzewane to połączenia metali i tworzyw sztucznych przez miejscowe dociskanie łączonych elementów przy jednoczesnym podgrzewaniu wystarczającym do doprowadzenia lączonych materiałów do stanu plastyczności (ciastowatości). 

4 Stosowane metody zgrzewania:  zgrzewanie elektryczne: doczołowe (zgrzewanie jednoczesne większej powierzchni),liniowe i punktowe. Dwa arkusze blachy są ściskane przy jednoczesnym przyłożeniu napięcia w zgrzewanym obszarze, które powoduje miejscowe rozgrzanie materiału. Stosuje się w przemysłowych instalacjach montażowych.  zgrzewanie gazowe: przy zastosowaniu palnika acetylenowego. Stosuje się przy zgrzewaniu elementów w nietypowych warunkach.  zgrzewanie szamotowe: w którym elementy podrzewane są w szamotowych formach przez ciekły żużel i następnie dociskane.  Innymi metodami zgrzewania są: zgrzewanie indukcyjne, tarciowe i dyfuzyjne.  Metoda takiego łączenia materiałów stosowana jest od wieków w zgrzewaniu kuziennym, kiedy to dwie blachy podgrzane w palenisku łączone są na kowadle serią uderzeń młota. Obliczenia wytrzymałościowe połączeń zgrzewanych dokonuje się dla pełnego przekroju materiału w miejscu połączenia stosując współczynnik osłabienia zgrzeiny wynoszący X = 0.6 do 0.8 w zależności od zastosowanej technologii

5 Połączenia klejone - połączenia, w których wykorzystuje się adhezyjne
właściwości substancji klejowych. Klej wnika w drobne pory (nierówności) na powierzchni materiału, po czym twardnieje. Czasem przy klejeniu tworzyw sztucznych dodatkowo następuje częściowe rozpuszczenie powierzchni klejonych. Połączenie tego typu w budowie maszyn stosowane jest często, zwłaszcza jeśli trzeba połączyć różne materiały (metal, tworzywa sztuczne, szkło, gumę itp).  Stosuje się również połączenie klejone ciasno pasowanych elementów, co daje takiemu połączeniu pewną nośność wynikającą z tarcia, nawet po zerwaniuwłaściwego połączenia klejonego.

6 Połączenie wciskowe - połączenie, w którym unieruchomienie
części zapewnione jest przez tarcie pomiędzy ich powierzchniami. W połączeniu wciskowym elementy odkształcają się i związane z tym siły sprężystości materiału zapewniają odpowiedni docisk.  Ze względu na budowę połączenia wciskowe dzielą się na:  połączenia wciskowe bezpośrednie w których uczestniczą tylko elementy łączone.  połączenia wciskowe pośrednie w których uczestniczą dodatkowe elementy pośredniczące takie jak tuleje, pierścienie itp.  Ze względu na sposób łączenia połączenia wciskowe dzielą się na:  połączenia wciskowe skurczowe w których poprzez ogrzewanie lub zmrażanie jednego z elementów uzyskuje się zmianę wymiaru, wystarczającą do zrealizowania połączenia.  połączenia wciskowe wtłaczane w których stosując zewnętrzną siłę (czasami znaczną) wtłacza się jeden element w drugi.  Połączenia wciskowe używane są najczęściej do osadzania obrotowych kół przekładniowych na wałach. Połączenie wciskowe w rysunku technicznym maszynowym oznacza się poprzez odpowiednie pasowanie.

7 Połączenia nitowe - połączenia, najczęściej blach lub elementów
konstrukcji stalowych - dźwigarów, wsporników, wiązarów itp, za pomocą łączników zwanych nitami. Połączenia tego typy zostały współcześnie wyparte przez połączenia spawane i zgrzewane, z uwagi na prostszą technologię ich wykonywania.  Nit w swej wyjściowej formie składa się z główki (1) i trzonu (szyjki) (2). Umieszczony w otworze w łączonych elementach zostaje zakuty (zamknięty), tworząc zakuwkę (3). Zamykanie nitu może się odbywać ręcznie, przy pomocy młotka ręcznego lub pneumatycznego i ręcznej

8 nitownicy (kształtującej zakuwkę) lub za pomocą maszynowej nitownicy
nitownicy (kształtującej zakuwkę) lub za pomocą maszynowej nitownicy.  Nity niewielkich rozmiarów można zakuwać na zimno. Większe i w bardziej odpowiedzialnych konstrukcjach zakuwa się na gorąco.  Przy nitowaniu zakładkowym (gdy arkusze blachy zawinięte są na krawędziach) i przy dużej gęstości nitów, można uzyskać wysoką szczelność połączenia. Pozwala to na stosowanie nitów przy budowie zbiorników ciśnieniowych.  Wprawdzie połączenie nitowe jest przynajmniej częściowo połączeniem ciernym, to obliczenia wytrzymałościowe połączeń nitowych dokonuję się zakładając, że to nit lub ich grupa przenosi całe obciążenie. Nity najczęściej pracują na rozciągane lub na ścinane i te warunki konstruktor musi uwzględnić projektując połączenie nitowe. Połączenia rozłączne w których rozłączenie jest możliwe i nie wiąże się z niebezpieczeństwem zniszczenia elementów łączonych.  Połączenia klinowe to połączenia rozłączne spoczynkowe. Elementem łączącym jest klin.  Wyróżnia się dwa typy połączeń klinowych: 

9 Połączenie klinowe wzdłużne z klinami znormalizowanymi, służą głównie do osadzania
piast (1) kół na wałach (2). Klin umieszczony jest w gnieździe wyżłobionym w wale i piaście. 

10 Połączenia klinowe poprzeczne służą do łączenia cięgien, w którym
jedno jest zakończone gniazdem lub tuleją złączną (3), a drugie drągiem (4).  W czasie montażu klin zostaje wbijany w połączenie. Klin przenosi swoją powierzchnią całe obciążenie złącza.  Obliczenia wytrzymałościowe połączenia klinowego wzdłużnego opiera się na kryterium maksymalnego dopuszczalnego nacisku powierzchniowego kn. Za krytyczną powierzchnię przyjmuje się część powierzchni styku klina z gniazdem wału, która jest zwykle mniejsza niż powierzchnia styku klina z piastą.  Połączenia wpustowe to połączenia rozłączne ruchowe, w których elementem pośredniczącym jest wpust. 

11 Połączenie wpustowe służy do łączenia piast z wałami.
Wpust (1) umieszczony jest w rowku wału (2), podczas gdy piasta (3) posiada odpowiednie nacięcie. Wpust umieszczany jest w rowku z pasowaniem ciasnym, podczas gdy połączenie wpust-piasta jest luźne. Połączenie wpustowe w przeciwieństwie do klinowego nie zabezpiecza piasty przed przesuwaniem się wzdłuż wału. Piasta musi mieć dodatkowe zabezpieczenie. Gdy nie występują siły osiowe (w większości przypadków), wystarczy zabezpieczenie pierścieniem oporowym, w przeciwnym razie stosuje się inne rozwiązania (np. nakrętkę lub tuleję dystansową).  Obliczenia wytrzymałościowe połączenia wpustowego opierają się na kryterium dopuszczalnego nacisku powierzchniowego kn. Jako powierzchnię obliczeniową przyjmuję się powierzchnie styku wpustu z wałkiem lub z piastą, którakolwiek jest mniejsza. 

12 Połączenie wielowpustowe (wielokarbowe) – połączenie rozłączne ruchowe bez
elementów pośredniczących. Używane do osadzania piast na wałach.  Połączenie wielowpustowe nie posiada wady połączenia wpustowego, polegającej na osłabiającym działaniu rowka wpustowego. Z tego powodu stosowane jest w bardziej odpowiedzialnych zastosowaniach. W połączeniu wielowpustowym na wałku nacięte są rowki, a piasta jest ukształtowana tak, by do nich pasowała. Połączenie wielowpustowe jest trudniejsze do wykonania niż wpustowe. 

13 Połączenie sworzniowe - połączenie rozłączne ruchowe,
w którym elementem pośredniczącym jest walcowy sworzeń.  Połączenie sworzniowe tworzą: sworzeń (1), ucho (2) i widełki (3). Sworzeń często zabezpiecza się przed wypadnięciem podkładkami z zawleczkami.  Połączenie sworzniowe zwykle wykorzystywane jest do łączenia przegubów. Sworzeń może być umieszczony na wcisk w jednym elemencie przegubu, podczas gdy pasowanie z drugim elementem jest luźne. Pozwala to na obrót jednego z elementów względem osi sworznia.  Przykładem połączenia sworzniowego jest połączenie tłoka silnika spalinowego z korbowodem. 

14 Połączenie kołkowe - połączenie rozłączne spoczynkowe
Połączenie kołkowe - połączenie rozłączne spoczynkowe.  Służy do ustalania wzajemnego położenia dwóch lub więcej elementów. Kołek może mieć kształt stożkowy lub walcowy - gładki lub karbowany.  Jeżeli kołek jest nieobciążony, nie wymagane są żadne obliczenia wytrzymałościowe. Jeśli złącze pracuje pod obciążeniem, kołek oblicza się ze względu na kryterium maksymalnego dopuszczalnego nacisku powierzchniowego kn, na zginanie kg (kołki pasowane luźno) lub na ścinanie kc (pasowane ciasno). 

15 Połączenie gwintowe - połączenie rozłączne spoczynkowe,
w którym elementem łączącym są gwintowane łączniki: śruba z nakrętką lub wkręt. W skład połączenia gwintowego wchodzą także elementy pomocnicze, takie jak podkładki i zawleczki. Podkładki mają za zadanie ochronę elementów złącza przed zadrapaniem w czasie dokręcania łącznika oraz niekiedy wraz z zawleczką zabezpieczania przed samoczynnym odkręcaniem się nakrętki.  Ze względu na rodzaj użytego łącznika połączenia gwintowe dzielą się na połączenia śrubowe i wkrętowe.  Połączenia śrubowe  W tego rodzaju połączeniach śruba (1) i nakrętka (2), łączą dwa lub więcej elementów (3). Elementy te w miejscu łączenia są przewiercane, tak by otwór mieścił śrubę z pasowaniem luźnym. Śruba w takim połączeniu może przenosić tylko i wyłącznie obciążenia osiowe, np. jeżeli elementy połączenia są od siebie w sposób naturalny odciągane np. pokrywa kotła połączona z jego korpusem. Nakrętka w takim połączeniu dokręcana jest na tyle mocno by zapewnić integralność połączenia, gdy nie jest ono obciążone. 

16 Połączenie sprężyste - połączenie rozłączne ruchowe, w którym łącznikiem jest
element sprężysty. Stosuje się je ze względu na możliwość wzajemnych przesunięć części maszyn oraz równoczesne kumulowanie nadmiaru energii kinetycznej. Są najczęściej stosowane jako amortyzatory, elementy przeciążeniowe lub kompensatory przesunięć. Podstawowym parametrem części sprężystej jest sztywność łącznika.h (cement, gips, cegła itp.) umieszczane są w tych materiałach z pomocą kołków rozporowych po wcześniejszym nawierceniu otworu w materiale, o rozmiarze odpowiadającym wielkości kołka.  Połączenie rurowe - przewody rurowe połączone łącznikami (złączki, kolanka, łuki, trójniki, itd.) oraz zaworami, przez które przesyłany jest czynnik roboczy (ciecze, gazy, opary). Dzielimy je na:  gwintowe – stosowane są w przewodach wodnych, parowych i gazowych o niewielkiej średnicy i przy niskich ciśnieniach oraz w przewodach wiertniczych. Ich uszczelnienie stanowią konopie owijane na gwincie i minia z pokostem. Gwinty zewnętrzne mogą być walcowe lub stożkowe, gwinty w otworach tylko walcowe. Należą do łatwo rozłączalnych. 

17 kielichowe – są stosowane przy niskich ciśnieniach.
Polegają na włożeniu końca jednej rury (czopa) do drugiej rury (kielicha). Uszczelnienie odbywa się przy pomocy sznura smołowego i smoły (przewody ściekowe) lub ołowiu. Połączenie te nie mogą przenosić obciążeń wzdłużnych.  kołnierzowe – są stosowane przy wysokich ciśnieniach. Kołnierze mogą być stałe lub luźne, nakładane na występ wylotu rury. Materiałem uszczelniającym złącza, zależnie od rodzaju przewodzonej cieczy lub gazu, może być guma, tektura, tkaniny, miękkie metale, tworzywa sztuczne.