Конспект (часть 1) (Конспект лекций 4302), страница 5

В соединениях, изображенных на рис. 2.16, а, б, расчет проч­ности точки производится на срез. Сварные точки могут быть односрезными (рис. 2.16, а) и двусрезными (рис. 2.16, б).

Расчетное напряжение в односрезной точке

τ = 4Р/(πd2) ≤ [ τo`]; (2.24)

в двусрезной точке

τ = 2Р/(πd2) ≤ [ τo`], (2.25)

где [τo`] — допускаемое напряжение в точке при срезе; d — диаметр точки; Р — усилие, передаваемое на одну точку.

В действительности в точечном соединении могут иметь место две формы разрушения: срез точек и разрыв основного металла в зоне соединения. Увеличение диаметра точки повышает ее сопротивление срезу; увеличение толщины детали повышает сопротивле­ние основного металла разрыву. При назначении диаметра согласно формуле (2.23) расчет прочности точек можно производить только и,| срез. При работе сварной точки на отрыв, например в конструкции, изображенной на рис. 2.16, в, расчетное напряжение будет

σ = 4Р/( πd2) ≤ [σo`], (2.26)

где [σo`] — допускаемое напряже­ние в точке при отрыве.

Допускаемое напряжение в точке при отрыве [σo`] следует при­нимать еще более низким, неже­ли [τo`]. При этом целесообразно пользоваться данными эксперимен­тов.

Для легированных сталей и цветных сплавов допускаемое на­пряжение в точечных соединениях принимают на основе результатов экспериментов с учетом условий нагружения и других фак­торов.

Расчетные усилия Р, кН, на срез одной точки точечного соединения алюминиевых сплавов

П рактически наиболее часто соединения конструируются смешанными (см. рис. 2.13, в), так как один поперечный ряд неравнопрочен с соединяемым элементом. Напряжение в точке такого соединения определяется в условном предположении, что все точки работают равномерно:

τ = 4P/( iπd2) ≤ [ τo`], (2.27)

где i — число односрезных сварных точек в соединении.

Если точки двусрезные, то i — общее число плоскостей среза и соединении. С учетом неравномерного распределения усилий между точками допускаемое напряжение [τo`] в смешан­ном соединении целесообразно снизить на 10—20 %.

Часто в конструкциях парные точки являются связующими и рабочих напряжений не передают. Напри­мер, при формировании про­филей элементов конструк­ций, которые воспринимают продольное усилие, точки служат для связи между отдельными частями. Соедине­ния обшивок с каркасом также часто осуществляют точками. Указанные точки при статических нагрузках в большинстве случаев не оказывают существенного влия­ния на прочность. Примеры сварки профильных элементов точками приведены на рис. 2.17. В верхнем горизонтальном ряду даны точечные соединения, особенно удобные для сварки, во втором ряду — удобные, в третьем — не вполне удобные, в четвертом — трудные.

Соединения при шовной сварке. Шовная контактная сварка попускает возможность соединений элементов от весьма малых тол­щин до суммарной толщины 4 — 6 мм из сталей и цветных сплавов. Шовной сваркой, как правило, соединяют изделия при распо­ложении роликов с обеих сторон соединяемых частей (рис. 2.18, а, б), но можно производить сварку и на подкладке при расположении роликов с одной стороны (рис. 2.18, в).

При шовной сварке между соединяемыми элементами образуется шов путем постановки ряда точек, перекрывающих друг друга.

Нахлесточные соединения образуют в соединениях эксцентриситеты, в результате которых возникают помимо основных продоль­ных сил изгибающие моменты. При этом прямолинейные элементы (рис. 2.18, г) несколько искривляются (рис. 2.18, д).

Поскольку элементы, свариваемые шовной сваркой, имеют ма­лые толщины, влияние изгибающего момента незначительно и его при расчете прочности не учитывают.

Напряжения в швах при шовной сварке определяют по усилию среза

σ = Р/(lа), (2.28)

где Р — действующая в соединении сила; а — ширина шва; l — длина шва.