КАТЕГОРИИ: 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) |
Нахлесточные соединения с фланговыми швами
В случае действия статической нагрузки на растяжение, сжатие или срез (рис.10.4) угловые швы рассчитываются на прочность по формуле
(10.2) или (10.3) где Р – величина силы, кН; k- катет шва, мм; – длина шва.
Рисунок 10.4 - Схема нагружения фланговых швов
Исходя из условия прочности можно определить максимальное напряжение: (10.4) Соответственно приведенным выражениям распределение напряже-ний по длине шва равномерно. Фактически напряжения распределены не-равномерно. Эпюра напряжений имеет вид, показанный на рисунке 10.5. Наиболее нагруженные участки расположены в начале и конце шва. Кон-центрацию напряжений по длине шва можно определить: (10.5) Из выражения следует, что значение коэффициента концентрации пропорционально длине шва. Поэтому длину шва можно ограничить, при-нимая не большей, чем (10.6)
Рисунок 10.5 - Схема распределения напряжений в шве
В случае, когда изгибающий момент воспринимается фланговыми швами, расчет выполняют исходя из условия В этом случае изгибающий момент М уравновешивается реактив-ным моментом Мр = М (рис.10.6). При этом реактивный момент рассмат-ривают как пару сил N, умноженную на величину плеча H: (10.7) В свою очередь, Принимая силу N как осевую, условие прочности можно записать: (10.8) где – плечо реактивной пары.
Если такое соединение нагрузить изгибающим моментом и растяги-вающей нагрузкой (рис.10.7), тогда
(10.9)
Рисунок 10.7 - Схема действия двух сил на сварное соединение
Напряжения от Р и М определяются отдельно, как и в предыдущих случаях. Поскольку направления напряжений совпадают, то
(10.10) В нахлесточных соединениях относительно большой ширины напря-жения на участке между фланговыми швами будут неравномерными (рис.10.8).
Рисунок 10.8 - Схема концентрации напряжений в основном металле
Коэффициент концентрации напряжений в этом случае (10.11) где a, – геометрические размеры накладки. Наличие концентрации напряжений определяет характер разрушения фланговых швов. Траектория разрушения фланговых швов показана на рис.10.9. - линия разрушения шва Рисунок 10.9 - Траектория разрушения шва
В средней части шва разрушение происходит по меньшему сечению, в крайних участках шва выходит на катет, через который проходят сило-вые потоки.
10.3 Нахлесточные сварные соединения с лобовыми швами
Лобовые швы нахлесточных сварных соединений можно проверить по выражению в случае, если соединение является односторонним (рис.10.10).
Рисунок 10.10 - Соединение с односторонней накладкой Максимальная нагрузка для такого соединения Рmax = [τ/ ]β k . (10.12) Если имеет место соединение, выполненное по схеме, показанной на рисунке 10.11, условие прочности имеет вид (10.13) Расчет прочности ведут относительно опасного сечения основного металла(А-А) и бессектрисы углового шва (В-В). Рисунок 10.11 - Двустороннее соединение с лобовыми швами При проектировании таких швов необходимо обеспечить расстояние между швами (С) больше, чем четыре толщины d, т.е. . При невыполнении такого условия происходит деформация сварного соединения, как показано на рисунке 10.12.
Рисунок 10.12 - Деформация сварного соединения В случае, когда лобовым швом воспринимается изгибающий момент (рис.10.13), величину напряжений можно определить: (10.14) где W – момент сопротивления сварного шва. Учитывая, что (10.15) величина напряжений будет равна: (10.16) Рисунок 10.13 - Схема нагрузки лобового шва
Когда в сварном шве на некотором расстоянии а действует попереч-ная сила Р (рис.10.14), в нем возникают напряжения среза от силы Р, τмш - от действия момента, вызванного этой силой: (10.17) Результирующие касательные напряжения рассчитывают по формуле (10.18) Рисунок 10.14 - Схема нагрузки лобового шва
Рассмотрим расчет угловых сварных швов, которые прикрепляют уголки(рис.10.15). Рисунок 10.15 - Соединение с уголком
Особенность расчета заключается в том, что величина силы Р между швами распределяется обратно расстоянию от шва до центра массы уголка. Приложенная сила Р распределяется таким образом: Р = Рл + Рф, (10.19) где Рл – часть силы Р, что воспринимается лобовым швом, (10.20) где - коэффициент, который учитывает способ сварки; kл – катет лобового шва, максимальное значение которого назначают в зависимости от толщины полки уголка (S = 2мм); – длина лобового шва, которая равняется ширине полки уголка; Рф – сила, которая воспринимается фланговыми швами, то есть Рф = РТ + РН, (10.21) где Рт, Рн – силы, которые воспринимают тавровое и нахлесточное соединения соответственно. Распределение усилия между этими соединениями можно учесть ко-эффициентом Ст или Сн. Величины коэффициентов приведены в таблице 10.1 Таблица 10.1 - Коэффициенты распределения усилия
Условия прочности для фланговых швов будут иметь вид: (10.22)
(10.23) Исходя из приведенных условий можно рассчитать длины швов.
Дата добавления: 2014-11-16; Просмотров: 818; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |