1 (1004699), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Следует принимать й < Б ао. В машиностроении общего назначения обычно 1г ~3 мм. Иные формы поперечного сечения углового шва, фактические законы распределения напряжений и их учет при необходимости высокой точности расчета представлены в [1 — 41. Расчет угловых швов ведут условно по касательным напряжениям т.
Суммарное касательное напряжение в наиболее нагруженной точке сечения определяют геометрическим сложением составляющих напряжений. Напряжения, вызванные центральными силами, считают равномерно распределенными по сечению. Исключение составляют напряжения, вызванные центральной поперечной силой в коротких швах, расположенных перпендикулярно линии действия силы. Ими пренебрегают. Напряжения, вызванные моментом, считают пропорциональными расстояниям до центра масс (при действии момента в плоскости стыка) или расстояниям до нейтральной линии, проходящей через этот центр (при действии момента в плоскости, перпендикулярной стьгку).
Поэтому наиболее нагруженной будет одна из наиболее удаленных точек опасного сечения шва. Условие прочности имеет вид тх к [т'1,, где [т')ср находят по табл. 2.1. 2.4. Расчет няхлесточпых соединений, выполненных точечной ковтантмой сваркой При точечной сырке рекомендуют (рис. 2.3): 52/б[ «3; прн бп„ь 3 мм и' = [,2бпбп + 4 мм; при аппп > 3 мм б[= 1,5 бпбп + 5 мм; Р, =.2с[; Р2 = 1,5п'; при сварке двух элементон Р = 32; при сварке трех элементов Р = 4с[, Расчет ведут на предотвращес сз ние среза сварных точек.
При действии центральной сдвигаю- ' щей силы полагают, по все свар-. ск [ [ ные точки нагружены одина'ково, а при действии момента в плоскости стыка нагрузка йа 1т р ' сварные точки пропорциональна их расстояниям до центра масс точек. Расчет проводят по максимально нагруженной точке (одной из наиболее удаленных от центра), находя действуюптую на нее суммарную силу Р'1 Рис.
2,3 геометрическим сложением. Зависимости для определения силы Рх (совпадающие с таковыми для группового резьбового 1 шах соединения, нагруженного в плоскости стыка) приведены в подразд. 3.2, пример определения — в подразд. 3.7. Напряжение среза для наиболее нагруженной точки Х 1 1пак (Ы~ т)[4 Здесь и' — диаметр сварной точки, [ — число плоскостей среза, 1 = = и — 1, где и — число состыкоынных деталей. Для соединения, показанного на рис.
2.3, 6, 1= 1, а для соединения на рис. 2.3, н, 1=2. Условие прочности имеет нид тх «[т']ср, где [т') находят по табл. 2.1. 2.5. Допускаемые напряжении Таблица 2.1 Допускаемые напрыкеппя яля сварпык пыов прп статаческон нагрузка Допускаемые напрянення Метал сыРки ! При растикении,~ При сжатии, При сленге ! Автоматическая, 'ручная электрола- [ [о[а ~ [а)э [ 0 05 [а)а ~мп Эч2А и Э50А [Ручная электрола- [ б ° - -: 0 9 [ 1.
' [.! [сэва ,. Контактная точеч- '. ! [ная 0.6 [о[, 0,5 [о)„ Допускаемое напряжение на растяжение для основного металла [с[р можно пРинать [с) н т гп ([[;74...0,б2) ст, 1,35...1,б где ст — предел текучести основного металла (см. табл. 1,1). 2.0. Обозначения сварных пиюв От сварного шва проводят выносную линию, оканчиыющуюся полустрелкой. Обозначают: С вЂ” шов стыкового соединения; Н вЂ” шов нахлесточного соединения; Т вЂ” шов таврового соединения; Ё, —, надпись над горизонтальной чертой характеризует видимы шов; ° ~тат — надпись под чертой — невидимый шов; — шов по замкнутому контуру; Ь, )1 — угловой шов с катетом Й. Допускаемые напряжения для сварных швов отмечают штрихом [с'1; [т'1.
Допускаемые напряжения для сварных соединений из низкоуглеродистых и низколегированных сталей представлены в табл. 2.1. 8 2.7. Порядок расчета сварных соединений лри статической нагрузке Расчет сварного соединения ведут в такой последовательности. 1) определяют положение, форму и размеры опасного сечения; 2) поворачивают опасное сечение на плоскость соприкосновения свариваемых деталей (плоскость стыка деталей); поворот проводят в случае, когда опасное сечение шва не совпадает с плоско-,. стью стыка деталей; сечение, полученное после поворота, называют расчетным; 3) находят положение центра масс расчетного сечения; 4) переносят приложенную внешнюю нагрузку в центр масс расчетного сечения; 5) определяют напрюкения, возникающие в расчетном сечении от действия отдельных силовых факторов (нормальной и поперечной сил, изгибающего и крутящего (вращающего) моментов); 6) находят суммарное напряжение для наиболее опасно нагруженной точки расчетного сечения; 7) рассчитывают допускаемое для сварного шва напряжение; 8) сопоставив суммарное напряжение с допускаемым, определяют необходимые для обеспечения работоспособности размеры сечения (проектный расчет) или дают заключение о правильности заданных размеров шва (проверочный расчет).
2.8. Пример расчета сварного соединении Сварной кронштейн (рис. 2.4) прикреплен к бетонной стене с помощью четырех болтов, поставленных с зазором. Детали кронштейна 1 и 2 выполнены из стали Ст.3, сварены угловым швом с катетом шва й = 5 мм. Сварка ручная злектродом обычного качества.
Болты 3 выполнены по классу прочности 4.6. Кронштейн нагружен постоянной силой Р = 10000 Н, Размеры: Х, = 200 мм; 6=20мм;а=6=200мм;1=й=150мм;т и= 100мм;г=10мм. Требуется дать заключение о прочности сварных швов. Реыеяие. 1. Положение, форма и размеры опасного сечении, Сварное соединение тавровое, швы угловые, их рассчитывают по условным касательным напряжениям. Один из размеров опасного сечения шва — биссектриса в равнобедренном прямоугольном треугольнике с катетом )г (см. рис. 2.2, б); второй — суммарная ллина швов.
На каждом из трех уучастков сварного шва опасное сечение наклонено под углом 45 к плоскости стыка деталей 1 и 2 (см. рнс. 2.4). 2. Расчетное сечение (рис. 2.5). Оно получено поворотом опасного сечения швов на плоскость стыка деталей 1 и 2. 3. Положение центра масс расчетного сечения (см. рис. 2.5). Центр масс расчетного сечения (точка С) находится на оси симметрии у-у, его координата в принятой системе координат ху ~х шва ус = А и .жз где Ю ., — статический момент расчетного сечения шва относительно оси х-х; А „, — плошддь расчетного сечения шва. Фигуру, образованную расчетным сечением, разбиваем на три прямоугольника 1, '11, П1.
Определяем статические моменты каждого прямоугольника как произведение его площади на его же координату центра масс. 'схавав = (л ' ~~7)г) + 2((~л + (171г) '(РЧ 2 ' 2 =100.(17 5 — +2(100+07 5) 0,7.5 2 2 = 38105375 ммз; А „=л.0,71+2(к+0,7/г) 0,7й= =100 0,7.5+2(100+ К7.5) 0,7 5 =1074,5 ммз; Ус = 3810~375 10745 = 35,46 мм. 4. Силовые факторы, действующие на соединение. При параллельном переносе внешней силы в точку С вЂ” центр масс расчетного сечения шва (рис.
2.6) — получаем центральную сдвига1ощу|о силу Р = 10000 Н и отрывающий момент М = Г(Х, - Ь) = 10000 (200 — 20) = 1300000 Н мм. 5. Напряжения в расчетном сечении нва (см. рис. 2.6, эпюры напряжений): а) от центральной сдвигающей силы Р равномерно распределены по сечению ту = — = — =9,31 МПа; У 10000 А 10745 б) от отрывающего момента М пропорционал'ны расстоянию до нейтральной линии, проходящей через центр масс; максимальное напряжение в наиболее удаленных точках А М МУ тм,паз Х где 11' „, — момент сопротивления расчетного сечения шва относительно нейтральной оси хо -хс, проходящей через центр масс (точку С), Х, „, — момент инерции расчетного сечения шва относительно этой осй; у — расстояние от наиболее удаленной точки шва до нейтральной оси.
При определении Х, „, фигуру, образованную расчетным сечением сварного шва, разбйваем, как и ранее, на три прямоугольника — 1, П, Ш. Используем формулы преобразования моментов инерции при параллельном переносе осей, когда одна из осей является центральной: л(07й)з 07)г12 100((17 5)з +100 0,7 5 3~46- — =39803472 мм4; Хп, = Хщ„= +071(в+0,"И)~ + -ус~ з ~2 з Г ~2 — + 0,7 5(100 + 0;7.
5) ' — 35 46 12 ~ г = 419504,3 мм4; Х„= Х1 + 2 Хц„~ =39308472+ 2 4195048 =12370943 ммм„' у =га+0,7й-ус =100+07 5 — 35,46=68,04 мы. Тогда 1800000 68,04 ~,, — 12370943 6. Суммарные напряжения для наиболее опасно нагруженной точки А. Составляющие напряжений в точке А взаимно перпендикулярны, поэтому тт = ,%31 999 99М Мп 7. Допускаемое напряжение для сварного шва. Так как сварка ручная, электрод обычного качества, то по табл. 2.1 найдем (т )ср = В6 Ир Допускаемое напряжение на растяжение для основного металла 1о1; и 0,7от. Для стали Ст.3 от =220 МПа (см. табл.
1,1). Тогда (т') =0,6 0,7.220 =92,4 МПа. сй. Заключение о прочности сварных швов. Так как возникающие'в швах напряжения тх = 99„44 МПа превышают допускаемые (т"), = 92,4 МПа„то прочность сварного ппза недостаточна. Вы- 3.2. Групвовос рсзьбовос сослввевве, ватвтжеввое в плоскости стьма салама и момевтами Пример соединения приведен на рис. 3.2. Основой критерий работоспособности — несдвигаемость. Ее можно обеспечить с по- " ' мощью болта специальной формы (рис. 3.3) по ГОСТ 7817 — 80, по-'. " '. ставленного без зазора в отверстие, калиброванное разверткой, или с помощью болта (рис. 3.4, о), винта (рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
