ickovich_zadachnik (522951), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Определить требуемую длину („ фланговых швов, если сварка выполнена вручную электродами 350, катет )бд'м шва равен толщине полосы. Соединение должно быть равно- 1 р прочно привариваемой полосе. Уменьшится ли объем наплавленного металла, если применить швы с катетом й = 8 ям з,з вместо й = 10 жму Какова минимально допу- Рпс. 4.2. стимая величина катета швов й,„, если предельная длина фланговых швов (з и„= 50 И Ои)азт. 1 = 190 мм; объем наплавленного металла при й = 8 мла примерно на 20% меньше, чем при й = 10 мм; й„„„=м ~: 6,2 мда. Е Рис, 4.3 4.6.
Определить из условия равнопрочности сварных швов и основного металла конструкции требуемые длины (н, и 1 э фланговых швов для прикрепления растянутого раскоса (рис. 4.б) фермы к косынке. Материал уголков — сталь 15ХСНД, сварка автоматическая; и = б мм. Ответ. 1 я = 250 льи; 1 а = 94 мм. 4.6. Сжатый раскос фермы, состоящий из двух неравнобоких уголков 120 х 80 х 10 мм (рис. 4,4), приварен к косынке лобовым д-!7 Рнс. 4.4. и фланговыми швами. Исходя из равнопрочности уголка на сжатие и швов на срез, определить требуемые длины 1Фз и 1 з фланговых швов, имегощих катет й = 10 мж; материал уголков — сталь Ст.З, сварка выполнена вручную электродами Э34; свободная длина раскоса 2,3 лп концы раскоса можно считать закрепленными шарнирно. У к а з а н и е. При определении допускаемой нагрузки на сжатие раскоса у~есть козффипнент ф понижения основного допускаемого напряжения с учетом опасности продольного изгиба (см.
табХ Пйр 4.7. Определить требуемый номер швеллера (рис. 4.5) для растянутого раскоса фермы, если материал швеллеров — сталь Ст.З. кн Рис. 4.5. Определить требуемые длины фланговых швов для прикрепления раскоса к косынке (учесть наличие лобовых швов). Сварка автоматическая под слоем флюса; принять А = 7 мм. Ответ. №15 (по ГОСТУ 8240 — 5б); 1, = 200 мм.
4.8. ' Сжатый раскос фермы имеет свободную длину 3 м, его концы можно считать закрепленными шарнирно. Продольная сила, возникающая при нагружснии фермы в поперечном сечении рас. коса, )У = 250 кн. Подобрать сечение раскоса из двух равнобоких 44 уголков и определить длину фланговых н)вов, которыми он при- варен к косынке (рис. 4.6).
Материал раскоса — сталь Ст. 3. Сварка электродами Э42 вручную. Рис. 4.6 Решение. Требуемую площадь сечения раскоса с учетом понижения допускаемого напряжения определяем по формуле дг Р> для стали Ст.З )о), =)а)» 160 Мн!и', Коэффициент !р продольного изгиба зависит от гибкости стержня (раскоса), которая пока неизвестна.
Поэтому в начале расчета надо задаться коэффициентом ф ориентировочно. Принимаем ф = =0,5; прн этом у 250 10з 0,5 ° ) 60 ° 1О" = З),З 10 ' м' З),З см'. Требуемая площадь сечения одного уголка Р' 3!3 Е = — = —," = 15,65 слн. 2 2 Рис, 4.7 Принимаем уголки 100Х100Х8 мм по ГОСТУ 6509 — 57 (г! = 15,6 см') и проверяем гибкость стержня: Л= —, р( !м,а' гле р 1 — коэффицяент приведения длины; !са!з — минимальный радиус инерции сеченин, Очевидно, что минимальный главный центральный момент инерции сече. иия раскоса будет относительно оси к (рис. 4.7)" 3„=27~ =2 ° 147 29! см', 1; =1 3,07 сли р( Л вЂ”, — 93. гщ!я 3,07 При Л = 98 ф и, 0,618.
так как Л, = l„, то лт ~ /», Радиус инерции относительно оси л сечения из ! 1 анук уголков равен ! одного уголка. Так как <р „л„оказалось больше принятого предварителько, производим перерасчет, прййимая новое значение <р равным среднему арифметическому между предварителы<о выбранным и полученным: 0,5+ 0,618 <р = ' , ' 0,559. 2 Требуемая площадь сечения уголка 2а ° 1Ов 2 Оо59 ° !60 ° 1Ов 14,0 ° 1О в м = 14 смв. Принимаем уголок 90Х 9ОХ 8 л<м; Р< = 13,9 см'! <„= 2,76 см. Гибкость Л = — — 109. 300 2,76 ЭтоИ гибкости соответствует <р а = 0,528. Так как это значение меньше предварительно прннятога, то напряжения в стержне будут выше допускаеыых: 25 ° ! 0" о =, = 89,9 1Ов н7мв = 89,9 Мн,'л<в.
2. И9 ° 10 в Допускаемое напряжение <рмаав !а1с = 0 528 ' !60 = 84,5 Мн1мв. Превышение рабочих напряжениИ над допускаемыми составляет примерно 6,4<1<, поэтому нада принять уголки несколько большего сечения или с ббльшкм радиусом инерции. Принимаем уголки 1ООХ1ООХ6,5, длн которым г< = !2,8 смв; <л = 3,09 см, тогда Л=з 300 3,09 <рисов = 0 627' допускаемое напряжение <рвсн, [а1с = 0,627 ° 160~100 Мн!мв! рабочее напряжение 25 !Ов а = — =976 1Ов и!мв 97,6 Мн!мв что меньше ДопУскаемого на 2,4<!в.
Суммарная длина фланговых швов для прикрепления уголка 7<< ссн= Ф<+ Ф* 2 0,7Д!т'1с Принимаем катет шва 7< = 8 мм, Допускаемое напряжение для сварного !т'!ср — 0,6 !а!р — — 0,6 ° 160 = 96 Мн/л<', 25 10в усун = 2 ° 0,7 ° 8 1О-в . 96 . !Ов = 233 1О .м = 233 мм; 1 и . !сун = 233 ' †' = !47 л<л<; Ь вЂ” е, 9-2,68 < ., = 1,„„ - <ф, =- 233 !47 = 76 м . Рис. 4.8. рези 1„„, если катет шва й = 8 мм, ширина прорези Н„я = 20 мм и сварйое соединение должно быть равнопрочно растягиваемой полосе.
Решение. Допускаемая нагрузка на растяжение для полосы )Р) = Ьб )а) р — — 20 ° 1,2 ° ! 600 = 38 400 к Г, где для стали Ст.З принято )о)р — — 1600 кГ)смз. Расчет сварного соединения выполняется по принципу ненави боты швов, т. е. принимается, что каждый из швов передает усилие, пропорциональное его расчетной площади. На рнс. 4 зпюра продольных сил для полосы.
Превышение длины фланговых швов над длиной прорези определяется из условия: в сечении 2 — 2 напряжения в полосе с учетом ослабления ее прорезью должны быть равны допускаемым. Допускаемая продольная сила в сечен г — г 1~~а — $1 = )о)р (~~ Елр) 11 = 1600(20 — 2) 1,2 = 34600 кГ, следовательно, на участке 2 — 3 фланговые швы должны передать на косынку усилие Адт= (Р) — 1лга-а) = Рис. 4.9. = 38400 — 34600 = 3800 кГ. Усилие Ь)т' передают участки фланговых швов длиной 14— лаем эту дливу из условии прочности швов на срез Ь14 3800 2 ° 0,7А 1'г')ср 2'07'08'800 где принято (см. стр.
41) )т'1, = 0,5 (о)р — 0,5 ° 1600 = 800 кПг.н'. симости рана косынку 9 показана 1„р, Опреде- 4.9е. Полоса приварена к косынке двумя фланговыми и прорезным швами (рнс. 4.8) и нагружена растягивающей силой Р. Материал полосы — сталь Ст. 3. Сварка выполнена электродами Э34 вручную. Определить длину фланговых швов 1, и длину про- 1[а участке 1 — 2 усилие передаетси прорезным швом и участками фланговых швов длинен 1ар.' [Р) — Лгтг = [Р ) + 2 [Рва\ = стар!ар [т)ср + 21нр 07)г [т')ср! 1 = ', — =13,9 см. 34 600 "Р 2 . 800 + 2 0,7 0,8 800 Окончательно получаем длину прорези 1„= 139 лыи длину фланговых иишв !,а = 139 + 43 = 182 лм, 4.10.
Швеллер А, нагруженный растягнвающей силой Р =- = 350 кн, приварен к швеллеру Б двумя фланговыми швами и прорезным швом (рис. 4.10). Материал швеллера — сталь Ст.2. Сварка выполнена электродами Э42 вручную. Определить номер швеллеРа, Длины фланговых швов 1, и ДлинУ пРоРези )рр) катет фланговых швов принять ут = б мм; а ширину прорези г)„р = 2н. Построить эпюру продольных снл для швеллера А, Швеллер Б выбрать по условию размешснпа сварных швов. О!ивет. Швеллер А— )га 20а; швеллер Б — № 22; )„р —— = 198 мм; 1,„= 211 мм. 4.11. Труба крепится к непо- движной плите А путем обваркн Рнс.
4,10, по контуру валнковым швом с ка- тетом тз = 5 мм (рис. 4.!1). Определить допускаемое значение силь! Р, если для трубы допускаемое напряжение на растяжение [о)р = 180 Мнlмз, а для сварного Рис. 4.1!. шва на срез [т'),р — — 110 Мнlмз. Указать процент использо1зания основного металла трубы. Ответ. 78,5 кн; 50,3ва. 4,12.
Два листа соединены стыковым швом, усиленным двусторонними. накладками (рис. 4.12). Определить размеры накладок 1„, а„, б„. Материал листов и накладок — сталь Ст.3. Сварка выполнена вручную электродами Э34. У к а з а н н е. Допускаемое напряжение иа растяжение для накладок принять пониженное — такое же, как для стыкооого шва: [о') . Толщиноа накладок следует задаться б„ в 0,5б. Катет валиковых швов принять /г = б„. По конструктив- р 1, 'о, р иым соображениям а„должно быть не менее О,бб; 1к 0,75аи. Ответ.
б„= 6 мм; а„= 225 мм, по расчету 1„= 88 мм, принято 1„= 170 мм, 4.13. Проверить прочность конструкции, представленной на рис. 4.13; определить напряжения в швеллерах, про- и кладке, стыковом шве, флан- Рнс. 4.12. говых швах. Р = 500 кн. Материал швеллеров и прокладки — сталь Ст.3. Для валиковых швов и = 10 млг. Сварка электродами Э42 вручную.
иваго кн Рис. 4.13. 4.14. Два листа соединены двумя накладками, без сварки в стык (рис. 4.!4). Определить ширину накладок а„и длину 1~ фланговых швов с катетом 71 = 8 млг. Допускаемые напряжения: для листов па растяжение [о)л = 160 Мн!ма, для накладок йа растяжение [о')„= 128 )Инlлса1 для швов на срез [т')ср — — 96 гИнужа. 1„-[ — 1„- Соединение должно быть равнопрочна основному металлу конструкции.
Ответ. а„= 156 лглн 1, = 149 маг. 1хис. 4.14. 4.15. Как изменится дли- на фланговых швов (см. аадачу 4.14), если накладки приварены не только фланговыми, но и лобовыми швами? 49 4.16. Стальная труба приварена к неподвижным весьма жестким деталям с одной стороны валиковым швом с катетом н = 8 мм, с другой — втавр с подготовкой кромок (рис. 4.!5). Определить напряжения в сварных швах при понижении температуры трубы на 25' С. Коэффициент линейного расширения Х а = 12 5.10 и.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
