Информатика,курсовой(общая часть)

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время широкими темпами развивается автомобильная промышленность.Сегодня транспортные средства оцениваются по более строгим и точным параметрам. Использование новых материалов в производстве, вносят новые методы строительства, разрабатывается более совершенные технологии конструкций.Инновации и введение новых технологий призваны облегчать жизнь человечеству, как в выполнении различного рода работ, так и в повседневной жизни. Сложно представить современного человека, который не использует технику ежедневно. Будь то общественный транспорт, для передвижения по городу, либо же специализированная техника, для выполнения работы Важно отметить, что автомобильная промышленность является одной из важнейших отраслей экономики. В связи с этим разработка компьютерных программ по расчету заклепочных соединений в автомобилестроении является актуальной проблемой.

Заклёпочные соединения применяют в узлах, подверженных большим динамическим нагрузкам, или в случае сопряжения деталей, изготовленных из плохо свариваемых друг с другом материалов. Поэтому чем более совершенным будет алгоритм по расчету заклепочных соединений, тем более высоким будет уровень качества заклепочных соединений.

Современные разработки программного обеспечения ЭВМ позволяют нам решить данную проблему.Возможности ЭВМ совмещать вычислительные и информационные функции легли в основу создания систем автоматизированного проектирования (САПР): ЭВМ выполняет предварительные расчеты, проводит анализ вариантов конструкции, сравнение с аналогичными существующими изделиями и т.д. В комплексе с ЭВМ используют быстропечатающие и чертежные автоматы, позволяющие получать рабочие чертежи деталей, алгоритмы расчётов и т.д. При помощи систем автоматизированного проектирования резко сокращаются сроки выполнения проектных работ.

Основными целями данной курсовой работы являются:

• Изучить основные принципы расчета заклепочных соединений

• Определить роль заклепочных соединений в машиностроении

• Изучит различную научную литературу по данной теме;

• На основе нормативно- справочных данных написать программу по расчету заклепочных соединений;

1.ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

Цель курсовой работы: создание программы по теме «Алгоритм расчёта заклепочных соединений».

Предварительный алгоритм программы:

1. Открытие файла для записи результатов расчетов.

2. Запрос на ввод начальных переменных, необходимых для расчета.

3. Расчет по формулам (2.4.1 – 2.4.6) необходимых величин.

4. Вывод исходных данных и рассчитанных параметров в файл.

5. Вывод рассчитанных параметров на экран.

6. Ввод выбора по меню:

«1» - возврат к п.2;

«2» - переход к п.7.

7. Закрытие файла. Завершение программы

2.МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ

2.1 Основные понятия

Заклёпочное соединение(рисунок 1) - неразъёмное соединение деталей при помощи заклепок. Обеспечивает высокую стойкость в условиях ударных и вибрационных нагрузок.

Рисунок 1-Заклепочное соединение

Заклепка(рисунок 2) -разновидность крепежа, деталь заклёпочного соединения в виде круглого стержня или трубы, с одной стороны имеющая закладную головку и образующуюся в процессе клёпки замыкающую(высадную) головку.

Рисунок 2-Заклепка

Заклепочнымшвомназывают соединение, осуществляемое группой закле­пок.

2.2 Типы заклепок

Типы заклёпок:

1. обычные(классические) заклёпки горячей и холодной клёпки — общее применение;

2. стержневые заклёпки — высоконагруженные соединения;

3. трубчатые и полутрубчатые заклёпки — малонагруженные соединения, высокопроизводительный процесс клёпки;

4. пистонные заклёпки — соединение мягких материалов; закладные заклёпки вытяжные(тяговые)  — возможность создания соединения при доступе только с одной стороны;

5. взрывные заклёпки;

6. болт-заклёпка ;

В последнее время широкое распространение получили закладные трубчатые заклёпки, вытяжные(тяговые), представляющие собой трубочку, развальцованную с одной стороны со вставленным в неёпуансоном(стержнем с шариком на конце). В скрепляемых деталях сверлится отверстие, вставляется заклёпка и специальным инструментом вытягивается пуансон. Шарик развальцовывает формируя в трубочке замыкающую головку, тем самым надёжно закрепляя деталь, и отрывается от стержня. Существует модификация с герметичной заклёпкой, где внешняя трубка представляет собой закрытую полость, в которой двигается шарик. Такая заклёпка называется закрытой.

Основные виды заклепок:

а) - с плоской головкой;

б)- с потайной головкой;

в) - с полупотайной головкой;

г)- коническая заклепка с подголовкой.

На рисунке 3 изображены основные виды заклепок

Рисунок 3-Виды заклепок

2.3 Типы заклепочных соединений

Заклёпочные соединения делятся на:

По назначению:

1. прочные(рассчитанные только на восприятие и передачу силовых нагрузок),

2. плотные(герметичные)(обеспечивают герметичность конструкций в резервуарах с невысоким давлением),

3. прочноплотные(восприятие силовых нагрузок и герметичность соединения).

По взаимному расположению склепываемых деталей:

1. швы встык с одной или двумя накладками;

2. швы внахлестку;

По числу рядов(для швов встык число рядов учитывается по одну сто­рону стыка):

1. однорядные;

2. многорядные;

По расположению заклепок в рядах:

1. параллельные швы(см.рисунок 4);

2. шахматные швы(см.рисунок 5);

Рисунок 4-Многорядное заклепочное соединение

с параллельным расположением заклепок

Рисунок 6-Многорядное заклепочное соединение

с шахматным расположением заклепок

По условиям работы (по числу плоскостей среза):

1. односрезные швы — с одной плоскостью среза в каждой заклепке;

2. многосрезные — с несколькими плоскостями среза каждой заклепки(двухсрезные);

4. Расчётные формулы

При расчете заклепки на срез должно удовлетворяться условие:

(2.4.1)

При расчете соединения на смятие:

(2.4.2)

При расчете заклепок на растяжение(отрыв головок):

(2.4.3)

Здесь К-число плоскостей среза в соединении;i-число заклепок(в односрезных заклепках i= K);d-диаметр заклепки; S-усилие в соединении;

Проверка прочности стенок сосуда производится по формуле:

(2.4.4)

Проверка прочности заклепок по формуле:

(2.4.5)

Проверка стенок у двухсрезной заклепки:

(2.4.6)

Здесь q-усилие на единицу длины листа;-допускаемое напряжение в основном металле при растяжении;-коэффициент прочности шва;t-шаг соединения; s- толщина листа с учетом коррозии;F-площадь сечения заклепки;- число плоскостей среза;-допускаемое напряжение металла заклепки при срезе;- допускаемое напряжение основного металла при смятии;

3.НОРМАТИВНО-СПРАВОЧНЫЕДАННЫЕ

Таблица 3.1-Расчетные сопротивления для заклепочных соединений.

Вид напряженного состояния	Группа	Условные обозначения	Заклепки из стали
			Ст.2 Ст.3	09Г2
Срез …….	B		1800	2200
Срез ……..	С		1400	-
Отрыв головок	-	R	1200	1500

Таблица 3.2-Механические свойства материалов для заклепок

Характеристика	Сталь
	Ст.2	Ст.3	09Г2
Предел прочности в кГ/………….	34	38	42
Предел текучести в кГ/……………	22	22	30
Относительное удлинение в %.............	26	22	20