Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Загрузка...

Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Розрахунок зварних з'єднань на міцність

Основною умовою при проектуванні зварних конструкцій деталей є забезпечення рівноміцності зварних швів та з'єднуваних елементів деталей.

У більшості випадків на практиці розміри зварних швів та тип їх визначаються за формою та конструкцією деталей. Тому розраху­нок зварних з'єднань в основному виконують як перевірний.

Розрахунок стикових з'єднань. Стикове з'єднання розраховують на міцність за номінальними напруженнями без урахування підсилен­ня швів (місцевого наплавлювання металу) і за тими самими умовами, що й для суцільних елементів деталей. Для схем навантаження стико­вих з'єднань із прямим та косим швами (рис. 15.7, а, б) умова міцності має такий вигляд:

σ = F/(δb) ≤ [σ]', (1)

де σ – напруження розтягу у шві; F – сила, що навантажує з'єднан­ня;

δ, b– товщина та ширина з'єднуваних елементів відповідно;

[σ]' – допустиме напруження розтягу стикового зварного з'єднання.

Руйнування стикового зварного з'єднання може відбуватись без­посередньо по шву, місцю сплавлювання металу шва з металом деталі або по перерізу деталі в зоні термічного впливу, де в результаті на­грівання при зварюванні змінюються механічні властивості металу. У розрахунку цю невизначеність беруть до уваги відповідним вибо­ром допустимого напруження [σ]' та з урахувавнням властивостей мате­ріалу з'єднуваних деталей.

Концентрація напружень, що виникає у сти­кових швах, незначна (Κσ ≤ 1,6). Для швів із знятим механічним способом підсиленням Кσ = 1

Розрахунок напусткових з'єднань. У напусткових з'єднаннях ку­тові шви умовно розраховують на зріз за найменшим перерізом, який знаходиться в бісектрисній площині прямого кута в поперечному пе­рерізі шва (див. рис. 15.2, д, е), де розрахункова висота кутового шва m = 0,7k.

Для напусткових з'єднань, навантажених відповідно із схемами на рис. 15.8, а–в, умову міцності швів записують у вигляді

τ = F/(0,7kl) ≤ [τ]', (2)

де τ – розрахункове напруження зрізу; F – сила, що навантажує з'єднання;

k – катет кутового шва; l – довжина швів; [τ]' – допу­стиме напруження зрізу.

Для з'єднань із кількома швами за розмір l беруть сумарну довжи­ну швів, наприклад для напусткового з'єднання фланговими швами (рис. 15.8, а ) l = 2lф, для з'єднання лобовими швами (рис. 15.8, б) l = 2lл, а для з'єднання комбіно–ваними швами (рис. 15 8, в) l = 0,28lл + 1,5lф.

В останньому випадку зменшену довжину шва l беруть у зв'язку з нерівномірністю розподілення навантаження на лобовий та флангові шви.

У зварному з'єднанні з несиметричним розміщенням флангових швів щодо лінії дії сили F (рис. 15.8, г) загальну довжину швів l = lФ1 + lФ2 визначають за умовою (2). Тоді lф1 та lф2 беруть відпо­відно до тих часток сили F, що припадають на окремі шви:



lФ1 = lе2/(e1 + e2); lФ2 = lе1/(е1 + е2).

Для напусткового з'єднання із кільцевим кутовим швом, наванта­женого відповідно до схеми на рис. 15.8, д, напруження зрізу в шві визначають окремо від сили F і від крутного моменту Т. Тоді ці напру­ження складають геометрично (τF і τT напрямлені під прямим кутом):

τF = F/(0.7kπd); τT = FT/A = 2T/(0,7kπd2); τ = √τF2 + τT2 ≤ [τ]'. (3)

У цьому випадку колова сила на шов від крутного моменту FT = 2T/d, а площа зрізу шва А = 0.7kπd.

Якщо з'єднання навантажене моментом Μ (рис. 15.9, а), то напру­ження у швах розподіляються по їхній довжині нерівномірно і напрям їх різний (на рис. 15.9, a стрілками вказані напрями напружень зрізу в різних точках швів).

Нерівномірність розподілення напружень тим більша, чим більша довжина l швів відносно розміру Ь. У загальному випадку максимальне напруження на кінцях швів можна визначити за формулою τM = M/Wp, де Wpполярний момент опору перерізу швів у площині їхнього руйнування.

Для коротких швів (l < b), наближено можна припустити, що напруження зрізу розподіля­ються вздовж швів рівномірно (рис. 159, б) і спричинюються дією на кожний шов сили F = M/b. Тоді умова міцності з'єд­нання має вигляд

τM = M/(0,7klb) ≤ [τ]'. (4)

З урахуванням цих допущень можна розглядати наближений роз­рахунок зварного з'єднання і для більш загальної схеми навантаження (рис. 15.9, в), де шви навантажуються силами F1 = F cosα, F2 = F sinα, а також моментом Μ = F2h.

У цьому разі більш навантаженим є верхній шов, для якого умова міцності має вигляд (напрям напружень на рис. 15.9, в показано стрілками)

τmax = √ τF1 + τM )2 + τ2F2 ≤ [τ]', (5)

де складові напружень зрізу визначають відповідно за формуламиї

τF1 = F1/(2∙0,7kl); τF2 = F2/(2∙0,7kl); τM = M/(0,7klb).

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
| Розрахунок зварних з'єднань на міцність

Дата добавления: 2014-01-05; Просмотров: 2369; Нарушение авторских прав?;


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:





studopedia.su - Студопедия (2013 - 2017) год. Не является автором материалов, а предоставляет студентам возможность бесплатного обучения и использования! Последнее добавление ip: 54.81.139.235
Генерация страницы за: 0.006 сек.