3. NITOVANIE A ZVÁRANIE

Transcript

1 3. NITOVANIE A ZVÁRANIE Nitový spoj patrí k nerozoberateľným spojom. Nerozoberateľnosť sa dosahuje tvárnou deformáciou nitov. emontáž nitového spoja je možná iba zničením nitu (odseknutím, odbrúsením hlavy). Nitovaním sa nezaručí presné vzájomné ustavenie spojovaných súčiastok. Spojovanie nitovaním sa hodí na spájanie plochých súčiastok. ruhy a rozmery nitov sú normalizované v normách STN. V minulosti sa nerozoberateľné konštrukcie spojovali výlučne nitovaním. Postupom času, ako sa zdokonaľovala technológia zvárania sa ukázalo, že z ekonomického hľadiska i z hľadiska zníženia hmotnosti je výhodnejšie zváranie. Aj keď nitované spoje ustupujú pre zváranými spojmi, u určitých konštrukcií je výhodnejšie aj dnes použiť nitové spoje (drak a poťah lietadiel, mostové konštrukcie, železničné vagóny atď.). Podľa požiadaviek, ktoré sa kladú na nitové spoje rozoznávame:. Nitovanie kotlové, vyžaduje sa pevnosť a tesnosť. Používalo sa pri výrobe parných kotlov, nádob a potrubia s vnútorným pretlakom.. Nitovanie nepriepustné, vyžaduje sa len tesnosť. Používa sa pri výrobe nádrží, plynojemov, plechových komínov a tam, kde sa kládol dôraz na tesnosť a len malá požiadavka na pevnosť. 3. Nitovanie pevnostné, vyžaduje sa len pevnosť. Používa sa pri stavbe mostov a iných oceľových konštrukcií a pre pevnostné spojenie strojných častí vôbec. Pretože nitovanie kotlové a nepriepustné sa v dnešnej dobe veľmi málo používa a v každej staršej literatúre sú tieto spôsoby nitovania podrobne popísané, budeme sa venovať len pevnostnému nitovaniu. 3.. PEVNOSTNÉ NITOVANIE Pevnostné nitovanie sa vyskytuje u konštrukcií každého druhu (poťah krídla a trupu, nosné konštrukcie,, stĺpy, mosty). Nity majú obvykle polguľové hlavy, alebo kužeľové hlavy k zapusteniu v spojovaných častiach. Priemery nitov d n volíme podľa najmenšej hrúbky spojovaných častí (obr.7a, 7b). 54

2 Pre s < mm je d n =. s Pre s > mm je d n = s + 0 mm Poloha nitových otvorov u valcovaných uholníkov je (obr.75): lmin, 5d n d n a 3 a 4 e (,5 ) d n Pre daný priemer nitu d n je prípustná určitá minimálna šírka profilu, ktorá je: pre L, U, Z profily pre I, T profily pre ploché oceľové pásy s min = 3. d n + s s min =. d n + s s min = 3. d n keď a 4. d n zhotovujeme nitovanie dvojradové so striedavým usporiadaním nitov. MATERIÁL A OVOLENÉ NAMÁHANIE Akosť ocelí pre nity závisí od akosti použitej ocele pre konštrukciu a volí sa: pre konštrukčné ocele rady 370, 37 nity z ocele 34 pre konštrukčné ocele radu 45 nity z ocele 37 pre konštrukčné ocele radu 5 nity z ocele 45 Použitie a materiál nitov na letecké konštrukcie sa riadi špeciálnymi predpismi. Nitované spoje pevnostné sú väčšinou namáhané striedavými alebo pulzujúcimi silami a preto sa nemožno spoliehať na prenos pôsobiacich síl trením. U oceľových konštrukcií môže nastať vzájomné posunutie znitovaných častí a potom nity aj v skutočnosti sú namáhané strihom a otlačením. Pri statickom zaťažení sa sily 55

3 a momenty prenesú trením medzi styčnými plochami a nit je v skutočnosti namáhaný iba na ťah. Pretože nie je možné zaručiť rovnakú technológiu nitovania počas celého výrobného procesu, norma STN predpisuje kontrolu nitu v takom stave, akoby bol uvoľnený a namáhaný na strih a na otlačenie. ovolené napätie v strihu z ocelí nasledovné: a dovolený plošný tlak v obline otl, sú pre nity Pa Pa otl, Pa Pa otl, Pa Pa otl, U strojových častí zaťažených striedavými silami sa pripúšťa výrazne nižšia hodnota dovolených napätí. Pre nity z ocele 34 to budú hodnoty: Pa Pa otl, Nitované konštrukcie nie sú bežne navrhované tak, aby boli nity namáhané ťahom. Takéto namáhanie sa pripúšťa iba v podradných spojoch. Pri osovom namáhaní nitu ťahom 0 0 Pa, pri kľudnom zaťažení môžeme voliť 70 0 Pa. Ak je nit súčasne namáhaný ťahom a strihom, porovnávacie napätie por má byť menšie ako por, 400 Pa 3... PEVNOSTNÝ VÝPOČET NITOV A NITOVÝCH SPOJOV U nitových spojov, ktoré prenášajú sily z jednej časti konštrukcie na druhú, sú nity zaťahované spravidla za tepla (výnimočne u malých priemerov za studena). U nitov zaťahovaných za tepla, po vychladnutí vzniká osová sila n. Táto sila vyvolá 5

4 medzi spojovanými elementmi treciu silu t = n. f. Keď sila, ktorú chceme spojom prenášať je väčšia ako trecia sila t, nastane posunutie spojovaných častí po sebe. Toto posunutie nastáva u nitovaných spojov zaťažených striedavými silami. V dnešnej dobe je ekonomické používať nitované spoje len v prípade, keď je konštrukcia namáhaná striedavými silami. Pretože sa u konštrukčného nitovania nedá spoliehať na to, že pôsobiace sily sa prenesú z jednej spojovacej časti na druhú len trecou silou t, počítame nity na strih a na otlačenie a oslabený plech na ťah. Pri prenášaní sily kolmej na os drieku kontrolujeme jednostrižný nitový spoj (obr.7a). 4 A. Nit, na strih d n, na otlačenie otl otl, s d n B. Oslabený plech na ťah s b d n U dvojstrižného nitovaného spoja kontrolujeme (obr.7b). A. Nit, na strih (pri uvažovaní jednej strižnej plochy) 4 d n (pri uvažovaní dvoch strižných plôch) d 4 n 57

5 . na otlačenie otl otl, s d B. Oslabený plech na ťah b d n otl otl, n t dn s b = šírka plechu SPÁJANIE PÁSNIC Pri spájaní pásnic zaťažených silou kolmou na os nitu nemôžeme počítať s rovnomerným rozložením zaťažujúcej sily na každý nit. Uvádzame rozloženie zaťažujúcej sily na jednotlivé nity získané praktickým meraním. Keď poznáme 58

6 veľkosť sily, počítame spoj ako v predošlom prípade. Nit na strih a otlačenie a plech v oslabenom priereze na ťah. Rozloženie síl u pásnic s dvoma nitmi zaťaženými osovou silou je na obr.77a. V tomto prípade rozloženie síl je rovnomerné na obidva nity. U pásnic spojených štyrmi nitmi sú krajné nity zaťažené viac ako vnútorné nity obr.77b NITY NAMÁHANÉ MOMENTOM A POSÚVAJÚCOU SILOU (NITOVANÉ KONZOLY) Pri prenášaní momentu M a posúvajúcej sily sú nity namáhané na strih a na otlačenie od výslednej sily v, ktorá je výslednicou sily /n a sily vyvolanej od momentu. Keď predpokladáme rovnomerné rozloženie posúvajúcej sily na všetky nity, potom u konzoly (obr.78a) pripojenej piatimi nitmi, môžeme počítať spoj nasledovne:. Určíme silu M l 4 r potom M 4 r. Pri predpokladanom rovnomernom rozdelení posúvajúcej sily na jednotlivé nity pripadá pri počte nitov n na jeden nit sila /n. Výsledná sila pôsobiaca na jeden nit bude v n V praxi sa používa rôzne prevedenie nitovania a to: a) jednoradové nitovanie (obr.79a) b) dvojradové nitovanie s vystriedanými nitmi (obr.79b) c) dvojradové nitovanie s rovnobežnými radmi nitov (obr.79c). 59

7 U jednoradového nitovania veľkosti síl,, 3 sú úmerné vzdialenostiam nitov od neutrálnej osi a platí (obr.79a): max M a a max amax a a max i i z toho najväčšia sila max M a a i max i Pre jednoradové nitovanie s počtom nitov n je a = t, a = 3. t; a 3 = 5. t; a max = (n - ). t (platí iba pre párny počet nitov - obr. 79a) bude i a i n n t n n a n max Keď túto rovnicu dosadíme do predošlej rovnice dostávame max M a max n n n M a max C Obdobne je možné odvodiť konštanty C pre ďalšie typy nitovaných spojov. Vypočítané hodnoty C pre jednotlivé typy nitových spojov podľa obr.79a sú uvedené v tabuľkách. 0

8 3.. ZVÁRANÉ SPOJE Zváranie je jedným zo spôsobov vzájomného spájania materiálov. Je to spájanie za pôsobenia tepla alebo tlaku a tepla s použitím alebo bez použitia prídavného materiálu. Zváranie je spojenie nerozoberateľné. Zvariteľnosť jednotlivých častí je podmienená zvariteľnosťou materiálov. Zvariteľnosť závisí od chemického zloženia materiálu. Zvárať sa dajú: oceľ, liatina, zliatiny medi, hliníku, horčíku, niklu, zinku aj umelé hmoty. Najčastejšie sa zvárajú ocele. Zvariteľnosť ocelí závisí tiež na spôsobe zvárania. Miestnym ohriatím vzniká v materiáli pnutie, ktoré sa odstraňuje žíhaním (50-900C). Poznáme niekoľko spôsobov zvárania, ktoré môžeme rozdeliť následovne:. Zváranie tvárne - zvárané materiály sa zahrejú na teplotu nižšiu ako je teplota tavenia a tlakom (údermi kladiva - kováčske zváranie, alebo lisom) sa spoja.. Zváranie tavné - zvárané materiály sa miestne roztavia a v týchto miestach sa spoja. Zváranie ďalej môžeme deliť:. Zváranie plameňom - bez prídavného materiálu - s prídavným materiálom. Zváranie termitom - s použitím tlaku - bez použitia tlaku 3. Zváranie elektrickým oblúkom - s uhlíkovou elektródou - s kovovou elektródou 4. Zváranie elektrickým odporom 5. Zváranie trením. Zváranie tlakom - za studena - ultrazvukom

9 3... ROZELENIE TAVNÝCH ZVAROV Zvary delíme: A) podľa tvaru zvárného miesta B) podľa polohy zvaru k zaťažujúcej sile C) podľa účelu A) Rozdelenie podľa tvaru zváraného miesta. Zvary lemové - vzniknú zváraním lemovaných okrajov spojovaných plechov, väčšinou bez prídavného materiálu. Hodia sa na zváranie veľmi tenkých plechov (obr.80) najmä ako zvary tesniace.. Zvary tupé - vnikajú v medzere dvoch zvarencov zrazených na tupo. Tieto zvary sa hodia na súčiastky, ktoré sú dynamicky namáhané. Príprava plôch je daná hrúbkou materiálu a prístupom. Sem patria zvary I, V, X a iné (obr.8). Zvar I sa používa ako tesniaci, alebo upínací pre plechy s < 3 mm (obr.8a). Pre plechy s > 4 mm je nutné navárané plechy upraviť úkosom (obr.8a). Zvar V sa používa pre plechy s = 4-0 mm, ak je zvárané miesto prístupné iba z jednej strany (obr.8b). Zvar X sa používa obdobne ako zvar V, ak je zvárané miesto prístupné z oboch strán (obr.8c).

10 3. Zvary kútové a rohové - slúžia k spojovaniu častí, ktoré sú vzájomne sklonené alebo ak sú tieto časti preplátované (obr.8a). Na tomto obrázku je ukážka aj kútových spojov, ktoré sa nedoporučujú a ktoré sa v minulosti používali. 4. Zvary dierové a žliabkové (obr.8b,8c) - vypĺňajú priebežne otvory vytvorené v jednej zo zváraných častí. 5. Zvary bodové - používajú sa najviac na preplánovanie tenkých plechov. Bodové zvary sú celosvetovo veľmi používané a aj ekonomicky sú veľmi výhodné. B) Rozdelenie podľa polohy zvaru k zaťažujúcej sile Rozoznávame tri druhy zvarov. Rozdielnosť je zrejmá z obrázkov. ) Zvary čelné obr. 83a ) Zvary bočné obr. 83b 3) Zvary šikmé obr. 83c 3

11 C) Rozdelenie zvarov podľa účelu: ) Zvary nosné - slúžia na prenos zaťaženia ) Zvary upínacie - slúžia k vzájomnému spojeniu častí v priebehu technologického procesu 3) Zvary tesniace - slúžia k utesneniu nádob, krytov a pod ROZBOR VOĽBY OVOLENÉHO NAMÁHANIA ZVAROV U zvarov je nutné v prvom rade skúmať či je namáhanie statické, alebo dynamické, pretože voľba dovolených napätí pre zvary závisí predovšetkým na druhu namáhania, na mechanických vlastnostiach základného materiálu, na prevedení zvaru, na spoľahlivosti s akou je možné zistiť skutočné prevádzkové zaťaženie a na dôkladnosti kontroly zvaru. 4

12 A) ovolené namáhanie pri statickom zaťažení:, u tupých zvarov bude platiť: zv, k zákl.mat,, u kútových zvarov STN pripúšťa len napätie v šmyku τ : zv, k zákl.mater, Koeficient k môže nadobudnúť hodnoty: k = 0, pre ručné zvary bez akejkoľvek kontroly k = 0,7 - pre ručné zvary k = 0,8 - pre poloautomatické jednovrstvové zvary k = - pre automatické jednovrstvové zvary a pri dokonalej kontrole Ostatné napätia σ, τ, volíme v tom istom pomere. B) ovolené namáhanie pri dynamickom zaťažení. Pri dynamickom zaťažení zvarov je voľba dovoleného namáhania veľmi zložitá. Závisí jednak na prevedení a opracovaní zvarov a ich konštrukčnej úprave. Mnohí autori sa zaoberali zisťovaním dovoleného namáhania kútových zvarov. Zisťovali sa Wohlerove krivky pre rôzne druhy zvarov a pre rôzne prevedenia zvarov. Celkove môžeme povedať, že pre dynamické namáhania sa hodia len tupé zvary s prevareným koreňom a prebrúseným povrchom. V súčasnosti sú známe tri spôsoby zistenia dovoleného namáhania pri dynamickom zaťažení a to:. Použitie zmenšovacieho súčiniteľa pri namáhaní na únavu.. Použitie Erker - Thumovho diagramu. 3. Skúšky in natura URČENIE ROZMEROV A NAMÁHANIA ZVAROV Pretože výpočet zvarov úzko súvisí s návrhom, technologickým postupom a pevnostným výpočtom celej konštrukcie, musíme venovať náležitú pozornosť komplexnému prístupu pri návrhu konštrukcie. 5

13 Zo známych síl a momentov vo zvarenci určíme obvyklými metódami pružnosti a pevnosti dovolené napätia navrhovaného zvaru. A. Tupé zvary U tupých zvarov sa hrúbka zvaru väčšinou zhoduje s hrúbkou zváraného materiálu. Pri výpočte tupých zvarov neberieme ohľad na druh zavru (I, V, X, U atď.) a predpokladáme pri výpočte, že vo zvare je rovnaký priebeh napätia ako v základnom materiáli. Keď spájame plochy nerovnakých hrúbok je pre výpočet rozhodujúca hrúbka tenšieho plechu (obr.84). Napätie v tupom zvare pri namáhaní ťahom, alebo tlakom je: s l o dĺžky zvaru l počítame len tú časť, ktorá má predpísaný prierez. Obvykle z dôvodov, že začiatok a koniec zvaru má menší prierez, odpočítame zo skutočnej dĺžky zvaru dvojnásobok hrúbky zvaru. Keď je tupý zvar namáhaný šmykovou silou t je stredná hodnota šmykového napätia vo zvare s l t Keď je tupý zvar namáhaný ohybovým momentom M o v krajných vláknach vzniká normálové napätie M W o o

14 Pri výpočte šikmých tupých zvarov (obr.85) rozkladáme silu na zložku normálovú n namáhajúcu zvar na ťah n cos a na silu namáhajúcu zvar na šmyk t sin Napätie vypočítané od síl n, t sčítame podľa niektorej hypotézy pre výpočet porovnávajúceho napätia por. B. Rohové a kútové zvary Za nebezpečný prierez kútového zvaru sa považuje o výpočte prierez S určený výškou rovnoramenného trojuholníka a = 0,7.t. Napätie v nebezpečnom priereze čelného kútového zvaru môžeme rozložiť na zložku normálovú a na tangenciálnu. Vzhľadom na to, že pevnosť ocele v šmyku je nižšia ako pevnosť v ťahu počítajú sa kútové zvary na základe dohody len na šmyk. Šmykové napätie τ v kútovom zvare sa určuje bez zreteľa na druh a spôsob zaťaženia. Keď je kútový zvar zaťažený ťahovou, alebo šmykovou silou za predpokladu rovnomerného rozloženia napätia v priereze zvaru je napätie (obr.8). 0 7, t l zv, 7

15 kde: τ - šmykové napätie vo zvare [ N. m - ] - pôsobiaca sila [ N ] l - dĺžka kútového zvaru [ m ] t - šírka kútového zvaru [ m ] Pri výpočte zváraného spoja namáhaného ohybovým momentom M k je rozhodujúci prierezový modul nebezpečného prierezu sklopeného do roviny pripojenia. Naznačíme výpočet niektorých zvarovaných spojov vyhotovených kútovými zvarmi. Preberieme len tie prípady ktoré sú špecifické. a) Pripojenie pásu s rôznymi hrúbkami kútových zvarov (obr.87). Výpočtová hrúbka zvaru t (ak dĺžka zvarov je rovnaká): t t t3 t t n n kde n je počet zvarov s rôznymi hrúbkami. V prípade, že hrúbka zvarov je rovnaká, môžeme dĺžku zvarov počítať nasledovne: l l l l 3 l n 8

16 Všeobecný vzorec pre výpočet šmykového napätia bude: 0 7, t l i i 0 7, zákl.mater. b) Pripojenie konzoly kútovými zvarmi (obr.88). Pri riešení úlohy postupujeme tak, že najprv rozložíme silu do vertikálnej a horizontálnej zložky. Potom zistíme priebeh vonkajších síl, momentov a zistíme napätie.. Od ohybu v b l 0 7, t h b e 0 7, t. Od posúvajúcej sily v pri s = s 3 b 0 7, t Pri s < s vzniká vyššie napätie v krajných polohách, preto tuhosť obidvoch zvarencov má byť rovnaká. v 3. Od h na ťah 4 h b 0 7, t Výsledné napätie vo zvare bude 4 3 0,5 0 v 7, Je to výsledné (maximálne) napätie v bode I. 9

17 c) Pripojenie uholníka kútovými zvarmi (obr.89). Pre rozmiestnenie zvarov musí platiť podmienka, aby sa výslednica síl, ktorú zvary prenášajú kryla s osovou silou prechádzajúcou ťažiskom prúta. Postupujeme obdobne ako u nosníka na dvoch podperách pri výpočte reakcií. V našom prípade platí l pričom e, e e, e profilov e a súčasne platí Z týchto rovníc o dvoch neznámych vypočítame a. Keď poznáme sily,, potom napätia od týchto síl vypočítame zv, zv, 0 7, t l 0 7, t l Vzhľadom na to, že τ a τ majú byť rovnaké, vypočítame potrebné dĺžky l a l pre známe hrúbky zvarov t. d) Konzola z U profilu pripojená zvarmi (obr.90). V tomto prípade zistíme veľkosť sily z podmienky: l t e Z toho vypočítame silu. Zvar bude namáhaný na šmyk od sily a od (polovičnej) posúvajúcej sily /. Celková sila pripadajúca na jeden zvar je a teda napätie zv, S zv 70

18 e) Výpočet zváraného nosníka I (obr.9). Zvar je namáhaný šmykovým tokom. q T, max x [ I x U N.m ] q l Pričom maximálna posúvajúca sila T,max T, max h s Statický moment hornej pásnice U x U x b s Moment zotrvačnosti celej plochy I x k osi (Steinerova veta). I x I x,i Si a i s h 3 b s 3 b s Sila pripadajúca v smere šmykového toku na jeden rozstup je: qt h s pričom platí zv S 0 7, t l zv zv, C. ierové zvary U dierových zvarov kontrolujeme spravidla šmykové napätie. Nebezpečný prierez je v navarovanej ploche na prípojnej súčiastke. V otvore malého priemeru sa veľmi zle zvára a nemôžeme zaručiť dobré pripojenie nebezpečného prierezu a preto uvažujeme len jeho časť. ierové zvary sa nehodia na dynamické namáhanie.. Bodové zvary Rozmery bodových zvarov sa neurčujú výpočtom, ale empiricky a pomocou overovacích skúšok. Únosnosť týchto zvarov závisí od rôznych faktorov, ktorých vplyv na pevnosť spoja nemožno spoľahlivo zistiť. Na obr. 9 je zobrazený vhodný a nevhodný príklad privarenia výstuhy. Na obr.93 sú zobrazené možnosti použitia bodových zvarov. 7

19 7

20 3.3. LEPENÉ SPOJE Lepenie je progresívny spôsob nerozoberateľného spojovania pevných materiálov. Oproti klasickým metódam t.j. nitovaniu (oslabuje nosný prierez) alebo zváraniu (vyvoláva pnutie a deformácie) poskytuje lepenie zaujímavé konštrukčné možnosti a dovoľuje získať spoje takých vlastností, ktorých by nebolo možné dosiahnuť bežnými metódami spájania. Kritérium pevnosti lepených spojov je ich súdržnosť, ktorá má dosahovať hodnôt spojovaného materiálu. obrých výsledkov bolo dosiahnuté s epoxidovými živicami vytvrdzovanými pri teplote o C. Únosnosť lepeného spoja je závislá na vnútornej pevnosti lepidla (kohézia) a na priľnavosti (adhézia). Ako vzniká lepený spoj. Vyvolanie špecifickej adhézie medzi dvoma tuhými materiálmi bez toho, aby sme použili lepidlo, by predpokladalo, že spájané plochy budú k sebe priblížené na molekulárne vzdialenosti, t.j. na menej ako 3 x 0-0 m. Splnenie tejto podmienky je prakticky nemožné, pretože by vyžadovalo kontaktné plochy absolútne rovné, absolútne hladké, absolútne rovnobežné a čisté. Podstatne ľahšie vzniká relatívna adhézia medzi povrchmi pevných a tekutých látok. Kvapalina sa dobre prispôsobí nerovnostiam povrchu pevnej hmoty a dokáže z mikropórov povrchu pevnej hmoty vypudiť väčšinu absorbovaných plynov. Je však nutné, aby kvapalina daný povrch dobre zmáčala (rozlievala sa po ňom), čo súvisí s niektorými fyzikálno-chemickými predpokladmi. Ak zistíme, aby kvapalina stuhla v okamihu, keď došlo k zmáčeniu stykových plôch stáva sa lepidlom. ruh lepidla môžeme správne vybrať iba za predpokladu, že dobre poznáme materiál, ktorý má byť lepený. Adhézia k podkladu nie je jediným kritériom pre výber lepidla. Lepidlá, ktoré prichádzajú z tohoto hľadiska do úvahy, je nutné znova hodnotiť podľa toho, aké vlastnosti od spoja požadujeme, napr. podľa odolnosti voči dynamickému, tepelnému a chemickému namáhaniu. Ak nie je možné dosiahnuť vo všetkých smeroch optimálnych hodnôt, je nutný kompromis. Lepenie kovov nám umožňuje odľahčiť konštrukčné sústavy. Táto technológia umožnila výrobu nových konštrukčných materiálov, napr. sendvičových panelov s kovovými voštinami (použitie v leteckom priemysle) alebo tzv. plošných 73

21 viacvrstvových spojov, ktoré sú dôležitým prvkom prístrojovej miniaturizácie v slaboprúdovej technike. Veľkou prednosťou technológie lepenia je, že vylučuje vznik elektrolytickej korózie medzi dvomi rôznymi kovmi a tlmí chvenie konštrukcie. Lepenie je tiež lacnejšie ako letovanie a zváranie. Má však aj nevýhody, ku ktorým patrí náročná úprava stykových plôch, náchylnosť spojov k tečeniu pri dlhodobom namáhaní za vyšších teplôt. Kovy sú materiály nepriepustné pre plyny, vyznačujú sa dobrými adhéznymi vlastnosťami a vysokou tepelnou odolnosťou ktorá dovoľuje aplikáciu lepidiel za normálnej aj zvýšenej teploty. Lepeniu v leteckom priemysle je venovaná mimoriadna pozornosť ako metóde doplňujúcej alebo úplne nahrádzajúcej tradičné zváranie, nitovanie alebo skrutkovanie. Pre konštrukciu sú lepené spoje príťažlivé najmä preto, že umožňujú znížiť celkovú hmotnosť lietadla, zachovať nosný prierez nosníkov a rovnomerne rozdeliť dynamické namáhanie. Pre konštrukčné lepenie dreva prežívajúce vo výrobe vetroňov sa používa dvojzložkových lepidiel fenolických a fenol-rezorcínových. Lepenie v automobilovom priemysle. Bežne sa lepia gumové tesnenia na kov a čalúnické materiály v interiéri vozidla a to najmä roztokovými lepidlami na báze chloroprénového kaučuku. Novšie je upevňovanie brzdového obloženia, ktoré postupne nahradilo klasické nitovanie. Ako náhrada spájky pri vyrovnávaní povrchov karosérií sa uplatňujú tmely na báze epoxidových polyesterových živíc. Skúšajú sa špeciálne epoxidové lepidlá pre priame nalepovanie vzpier a výstuh, ktoré zaisťujú vznikajúcu súdržnosť spoja. Lepenie v elektrotechnike. Pre elektrotechnický priemysel majú zvláštny význam epoxidové živice v rôznych aplikačných formách, ako odlievacie hmoty, laky i ako lepidlá. Epoxidové lepidlá (obyčajne zahustené minerálnymi plnidlami) slúžia k lepeniu kovových, porcelánových a bakelitových súčastí elektrotechnických zariadení, napr. kondenzátorov, cievok, relé, odporov. Epoxidové lepiace fólie na sklenných textíliách (označované ako Pre-preg) slúžia k výrobe viacvrstvových spojov. 74

22 Výpočet lepených spojov. Lepené spoje vykazujú veľkú únosnosť pri zaťažení šmykom. Veľmi zle znášajú ťah. Preto ich tvarujeme tak, aby bol spoj zaťažený výhradne šmykom. Lepený spoj je zaťažený silou (obr.39a). V tomto prípade (za predpokladu, že materiál pásnic je nepružný) sa oba dielce posunú o dĺžku e. Ak platí pre lepidlo Hookov zákon je v celej dĺžke spojenia l napätie τ rovnaké. Spojovací materiál je však pružný a preto skutočnosti sa bude približovať viac situácia znázornená na obr.93b. Vzhľadom na rôzne deformácie budú v spoji i rôzne napätia. V strede bude posunutie e min a na krajoch posunutie e max. Špičky napätí,, majú nepriaznivý vplyv na únosnosť spoja. Koncentrácii napätí na krajoch preplátovaného spoja sa zvyšuje pôsobením momentu ktorý vyvoláva dvojica síl. Základná výpočtová rovnica vychádza zo stredného napätia rovnomerne rozloženého po celej dĺžke spoja a porovnávame ho s dovoleným napätím b l p k k - bezpečnosť ( k = 3 ) 75

23 Z uvedeného vzťahu môžeme vypočítať plochu lepeného spoja b l Ak má lepený spoj mať rovnakú únosnosť ako nosný prierez lepených častí musí platiť s b R m l b p R m l s p l dĺžka, R m - statická pevnosť v ťahu pre spojovaný materiál Pokusy ukázali tieto hodnoty p Oceľ 3540 Pa p hliník Pa pre dynamické namáhanie 0, 3 p p,dyn p Z uvedeného rozboru vyplýva, že k prasknutiu spoja môže dôjsť i za predpokladu, že stredné napätie hodnotu dovolenému napätia). (keď špičková hodnota napätia prekročí 7