Вальцовка vs болтовое

День добрый!

Товарищи прочнисты, помогите разобраться. Какое соединение трубы со вставкой будет прочнее на сжатие-растяжение по оси - вальцевое или болтовое? Понятно что зависит от размера болта и сечения канавки. Пусть будет материал деталей алюминий, труба 80, стенка 2 мм, ширина канавки 3 мм, глубина - 4. И для сравнения - стальной болт М10.

Пардон за корявый эскиз.

Так посчитайте  площадь сечения при обжиме и болте и будет все понятно

в первом случае при идеальном обжатии без утонения стенки будет 4 кв. см, но  на самом деле утонение какое-то будет и какие то складки уменьшающие площадь сечения

при применении болта площадь сечения всего 0,4 кв.см.

Теперь расклад понятен?

Силы трения для упрощения упускаем

Это изначально понятно. Но ведь валик будет деформироваться. Там нет стального кольца которое его удерживает. А болт никуда не денется. Есть онлайн калькуляторы и методики расчета прочности для болтовых соединений, но увы, их нет для вальцовки.

5 минут назад, Kirrr сказал:

А болт никуда не денется

разве что болтаться в отверстии будет при знакопеременных нагрузках....

пайку не рассматривали? или клей?

там площадь контакта будет огромная

В идеале, нужно разборное соединение или как минимум, соединение без пайки/сварки/склейки. Труба является частью фермы, испытывающей знакопеременные нагрузки.

11 минут назад, Kirrr сказал:

Но ведь валик будет деформироваться

Валик не начнет деформироваться пока не достигнет предельного напряжения смятия

Равно как и край отверстия в болтовом соединении.

2 минуты назад, Kirrr сказал:

Равно как и край отверстия в болтовом соединении.

совершенно верно, но это наступит раньше в 10 раз (читай,: усилие)

10 минут назад, Kirrr сказал:

Труба является частью фермы, испытывающей знакопеременные нагрузки.

а как вы планируете разбирать фальцевое соединение?

Ферма то для чего?

Да, и такое болтовое соединение для знакопеременных нагрузок (в строительстве) не применяется

В том-то и проблема, что очень желательно иметь разборное, но что-то ничего не приходит в голову. Можете что-то предложить?

Смысл в том чтобы из труб собрать ферму, а чтобы крепить трубы, использовать концевики типа вилок с отверстием и ответное ухо на другой детали. Конструкция должна быть разборная по-определению, поэтому от концевиков с болтами не откажешься. Очень хочется предусмотреть возможность замены концевика без замены всей трубы целиком.

Скажите хоть нагрузки, размеры

Нагрузка 0,8-1 т, длина фермы - 3,8 м, высота - 1,5. Тип фермы - #1 на схеме.

А просто нарезать резьбу на концах труб? и вкручивайте/меняйте вилки с ушами

Резьбу на алюминии? При осевых нагрузках? Если от сжатия на концевике можно сделать упорный бортик, то при растяжении резьба будет деформироваться. А материал мягкий, АМГ5. Как-то сомнительно.

можно нарезать 3 витка и боятся деформации, а можно и 30

Длина труб - больше 1,5 метров. Токарник ее не возьмет. Чем резать? И все-таки стремно. Может хоть болтом подстраховать? Есть какие-то другие варианты разборного крепления?

1 минуту назад, Kirrr сказал:

Есть какие-то другие варианты разборного крепления?

Гуглите  "втулка закрепительная" и "втулка тапербуш".  Принцип действия как цанга

5 минут назад, Kirrr сказал:

Токарник ее не возьмет. Чем резать?

 А чем вальцевать собрались?

Вальцевать - резаком, в котором вместо отрезного ролика стоит вальцовочный.

Втулка тапербуш хороший вариант, технологичный. Но в любом случае еще менее прочный чем резьба на трубе. И потом, как-то забыли что стенка трубы 2 мм - какая тут может быть резьба? А если взять толщину под резьбу, то вес и цена больше минимум вдвое (4 мм стенка). Увеличение толщины стенки за счет снижения диаметра уменьшит прочность на изгиб...

56 минут назад, Kirrr сказал:

Нагрузка 0,8-1 т, длина фермы - 3,8 м, высота - 1,5. Тип фермы - #1 на схеме.

Чаще встречается фланцевое соединение таких конструкций.

А ферма уже рассчитана под эти трубы? с толщиной 2мм?

Резьбу можно нарезать мелким шагом М80х1,5

Муфту/вставку на фиксатор.

Нагрели-разобрали.

===============

Подобно металло-пластиковым трубам.

=========

На место вальцовки одеваем стальное кольцо и подвариваем.. .сварка его еще и стянет.

1 минуту назад, vid сказал:

Резьбу можно нарезать мелким шагом М80х1,5

На алюминии резьба станет не разборным соединением...

49 минут назад, Kirrr сказал:

А материал мягкий, АМГ5.

Фланец по определению диаметром больше трубы, а углы стыковок элементов фермы - острые. Если делать длинный концевик выточеный из круга - огромная цена и большой вес. 

1 минуту назад, Kirrr сказал:

Фланец по определению диаметром больше трубы, а углы стыковок элементов фермы - острые. Если делать длинный концевик выточеный из круга - огромная цена и большой вес. 

Посмотрите как выглядят разборные конструкции для сценического оборудования, и торговых павильонов... Фланцы они разными могут быть...

Во-во, вот что-то типа таких, наверное, и нужно. Только найти не могу.