ПРОЧНОСТЬ ШТИФТА

……В конструкциях пневматов, в которых задняя заглушка скрепляется со стволом с помощью поперечного штифта, последний испытывает значительное усилие, стремящееся как срезать, так и смять штифт.
Это усилие зависит от таких параметров:
-усилие заряжания гарпуна (усилие «на руку»)
-внутренний диам. ствола
-внутренний диам. ресивера
-прочность материала штифта
Помимо штифта и ствол, и задняя заглушка тоже испытывают подобные нагрузки.
…..Пока что предпринята попытка выяснения, какой диаметр штифта необходим, чтобы штифт надёжно сопротивлялся нагрузкам, которые стремятся срезать штифт.
На рис. 1 приведены зависимости диаметра штифта, изготовленного из нерж. стали 12Х18Н10Т при запасе прочности 2, от усилия заряжания при различных приведенных выше параметрах.

Это изображения скрыто для гостей.
Пожалуйста, зарегистрируйтесь или войдите, чтобы увидеть его.

1120947

А это так, попутные результаты

Это изображения скрыто для гостей.
Пожалуйста, зарегистрируйтесь или войдите, чтобы увидеть его.

1120946

studopedia.su/19_112448_tema--srez-i-smyatie.html
extxe.com/19504/shtifty-i-shtiftovye-soedinenija/

….Графики, изображённые на рис., позволяют при заданном усилии заряжания гарпуна, внутреннем диаметре ресивера и ствола определить необходимый наружный диаметр ствола. Расчёты проводились по сечению ствола в месте, где находятся прорези для шептала (вертикальные ) и отверстия для оси шептала ( горизонтальные).
…..Наиболее ходовым из сплава АД31Т являются стволы Ф16х2(2.5) При таких стволах и при ресивере Ф40х1.5 максимальное допустимое усилие заряжания гарпуна м.б. до 45кгс, а при ресивере Ф30х1.5 – боле 60кгс

Это изображения скрыто для гостей.
Пожалуйста, зарегистрируйтесь или войдите, чтобы увидеть его.

1120945

....Если изготовить штифт из закалённой стали 40х13 (AISI 420), то 4-х мм штифт подойдёт для усилий заряжания до 60кгс (см. рис.1).
Однако штифты кроме сдвига подвержены ещё и смятию. М. б. смятие оказывает на штифт худшее влияние, чем сдвиг. Надо проверить. Да и стволы тоже подвержены всевозможным нагрузкам.

Это изображения скрыто для гостей.
Пожалуйста, зарегистрируйтесь или войдите, чтобы увидеть его.

1120944

... Штифт растягивает ствол. При этом штифт вырезает часть тела ствола, что ведёт к ослаблению ствола. Поэтому каждому
усилию заряжания гарпуна соответствует допустимое значение диаметра штифта, при котором ствол способен выдерживать создаваемые нагрузки (см. рис.1).
..... Пока что диаметр штифта можно выбирать из podvoh.net/forum/spravochnye-materialy/164783-prochnost-shtifta.html#512031 и podvoh.net/forum/spravochnye-materialy/164783-prochnost-shtifta.html#512090 . Однако ещё предстоит выяснить, какой диаметр штифта необходим, чтобы максимально снизить влияние штифта на смятие и срез ствола и заглушки.

Это изображения скрыто для гостей.
Пожалуйста, зарегистрируйтесь или войдите, чтобы увидеть его.

1120954

…..Даже не подозревал, что такой простенький механизм как ШТИФТ доставит столько мороки
…..Можно,конечно, ограничиться общими разговорами,или как в том анекдоте: зачем думать-надо прыгать. Но великий Рене Декарт (1596-1650) сказал, что давайте не будем философствоваьть, а просто посчитаем.
Так что будем хотя бы пытаться считать.
…..Следующая задача- это СМЯТИЕ штифта.
Однако т.к. материал штифта (нерж. сталь) всё же прочнее материала ствола и задней заглушки (алюм. сплавы), то расчёты на смятие будем вести именно для ствола и зад.. заглушки.
Ствол и зад. заглушка сминаются штифтом по поверхностям, показанным на рис 1. Видно, что чем больше диаметр штифта, тем больше площадь поверхности смятия, т.е. тем меньше нагрузка на единицу площади поверхности смятия.
Поэтому необходимо выбрать максимальный диаметр штифта.
Ограничимся рассмотрением стволов Ф16х2 и Ф16х2.5 из сплава АД31Т при ресиверах Ф40х1.5 и Ф30х1.5
Ранее ( podvoh.net/forum/spravochnye-materialy/164783-prochnost-shtifta.html#512086 ) определено, что максимально допустимое усилие заряжания гарпуна при РАСТЯЖЕНИИ ствола при запасе прочности 2 равно 45кгс.
….. Штифт растягивает ствол. При этом штифт вырезает часть тела ствола, что ведёт к ослаблению ствола. Поэтому каждому
усилию заряжания гарпуна соответствует допустимое значение диаметра штифта, при котором ствол способен выдерживать создаваемые нагрузки.
Из рис.1 (

Это изображения скрыто для гостей.
Пожалуйста, зарегистрируйтесь или войдите, чтобы увидеть его.

1120954) видно, что при максимально допустимом для стволов усилии заряжания гарпуна 45кгс при ресивере Ф40х1.5 для ствола ф16х2 максимально допустимый диаметр штифта будет Ф7, а для ствола Ф16х2.5 – Ф9мм. При ресивере Ф30х1.5 максимально допустимый диаметр штифта превышает 11мм.
Возьмём при ресивере Ф40х1.5 для ствола Ф16х2 штифт Ф7, а для ствола Ф16х2.5 –штифт Ф8. При ресивере Ф30х1.5 для обоих стволов возьмём штифт Ф7.
Теперь, зная диам. штифтов, можно построить зависимость толщины стенки ствола (задн. заглушки) в зоне СМЯТИЯ от усилия заряжания гарпуна.
Из рис 1 видно, что при максимально допустимом усилии заряжания 45кгс для ресиверов Ф40х1.5 и Ф30х1.5 и для стволов Ф16х2 и Ф16х2.5 из сплава АД31Т вполне подойдёт толщина стенки 2мм.
Если же взять штифты меньшего диаметра, то толщину стенки ствола в зоне смятия придётся брать более 2мм, т.е. каким-то образом утолщать стенку стандартной трубки Ф16х2.

Это изображения скрыто для гостей.
Пожалуйста, зарегистрируйтесь или войдите, чтобы увидеть его.

1120952

Ну что же…, пожалуй, это последний этап расчётов: определение параметров зоны СРЕЗА ствола ( задней заглушки).
Зона среза характеризуется двумя параметрами: толщиной и длиной.
• Ранее ( podvoh.net/forum/spravochnye-materialy/164783-prochnost-shtifta.html#512086 ) было определено, что максимально допустимое усилие заряжания для стволов Ф16х2 и Ф16х2.5 из сплава АД31Т при ресивере Ф40х1.5 равно 45кгс, а при ресивере Ф30х1.5 –более 60кгс.. . При этом толщины стенок стволов Ф16х2 и Ф16х2.5 достаточно, чтобы стволы надёжно работали при СМЯТИИ.( podvoh.net/forum/spravochnye-materialy/164783-prochnost-shtifta.html#512258 ). Поэтому и режим среза стволов Ф16х2 и Ф16х2.5 при ресиверах Ф40х1.5 и Ф30х1.5 будем рассматривать тоже до 45кгс. и 60кгс, соответственно.
Поэтому возьмём толщину зоны среза 2 или 2.5мм
Что касается длины зоны среза, то результаты расчётов представлены на рис.1
На рис.1 показаны зависимости длины зоны среза ствола ( задн. заглушки) от усилия заряжания гарпуна для стволов Ф16х2 и Ф16х2.5 из сплава АД31Т при ресиверах Ф40х1.5 и Ф30х1.5.

Это изображения скрыто для гостей.
Пожалуйста, зарегистрируйтесь или войдите, чтобы увидеть его.

1120965

Ярослав_75 пишет: По графикам и частным выводам все понятно.
Как все это можно подытожить?
Я вот недавно читал научную монографию по современному овцеводству, так там в конце каждой главы было слово "ВЫВОДЫ" и далее по пунктам:
1.
2.
3.
... и т.д.
Хотелось бы и в труде уважаемого Валерия Васильевича увидеть нечто подобное.
Заранее спасибо.

…..Смотрю, Ярослав, что у Вас кроме ПО есть ещё хобби- овцеводство. Хотя чему удивляться…
У моей однокурсницы сын, выросший «на асфальте», технарь уехал в село, завёл ферму…коз. Сам (с женой) ухаживает за этими козами, более того, доит их, а из молока, тоже сам, производит сыры, брынзы…
…… А я вот всю свою сознательную жизнь отдал только одному хобби - это ПО и почти всему, что с ней связано.
….Ладно, хватит лирики, приступим ближе, как говориться, к телу.
Т.к. «ПРОЧНОСТЬ ШТИФТА» размещена в разделе «Справочные материалы», то, пожалуй, надо было не приводить всякие там кривые, а сразу выдать конечный (справочный) результат. В дальнейшем постараюсь исправиться. А пока что выводы, по изложенному ранее, представлены на рис1.

Это изображения скрыто для гостей.
Пожалуйста, зарегистрируйтесь или войдите, чтобы увидеть его.

photoshop online

Так как справочные материалы должны содержать как минимум элементы логики , прошу объяснить Вашу фразу : [color=] . Видно, что чем больше диаметр штифта, тем больше площадь поверхности смятия, т.е. тем меньше нагрузка на единицу площади поверхности смятия.
Поэтому необходимо выбрать максимальный диаметр штифта.[/color]
На мой взгляд необходимо выбрать минимальный диаметр штифта с допустимыми нагрузками на смятие и срез ! Ибо максимальный диаметр штифта можно взять для ствола 12 мм равным 10 мм и тогда рассчитывать нагрузку на отрыв оставшейся части тела ствола ! При этом не будет ни среза ни смятия в критических параметрах !

Тема разблокировано, но в каком-то усечённом виде: где комментарии к постам автора темы?