41691

Исследование работы и расчет сварных соединений

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Оборудование: сварные соединения выполненные стыковыми и угловыми швами изготовленные из различных сталей. Различают следующие виды сварных соединений: Стыковые: без разделки кромок Vобразная разделка Xобразная разделка U образная разделка; Нахлесточные: с нормальной формой сечения шва с выпуклой формой с вогнутой формой со специальной формой сечения шва; Угловые: без скоса кромок и со скосом кромок; Тавровые: без скоса кромок со скосом одной кромки со скосом двух кромок. В области сварного шва в основном металле...

Русский

2013-10-24

142.82 KB

15 чел.

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

Белорусский государственный аграрный

технический университет

                                                  Кафедра механика материалов и деталей машин

Лабораторная работа №1

По дисциплине «Детали машин»

На тему: Исследование работы и расчет сварных соединений.

Выполнил: студент группы 36мпт

                                 Журо В.С.

                                                                          Руководитель: Гайдукевич Д.М.

МИНСК 2013

Цель работы: Изучить виды сварных соединений и сварных швов, условия их работы при различных видах нагружения, произвести расчет сварных соединений.

Оборудование: сварные соединения, выполненные стыковыми и угловыми швами, изготовленные из различных сталей. Варианты материалов и способов сварки, коэффициенты запаса прочности.

Теоретическое обоснование: Сварка- процесс неразъемного соединения деталей, основанный на использовании сил межмолекулярного взаимодействия. Сварка может происходить при местном нагреве до расплавления соединяемых деталей - сварка плавлением или при совместном пластическом деформировании предварительно разогретых стыков деталей – сварка давлением. На практике используют электрические способы: ручную дуговую сварку плавящимся электродом, автоматическую дуговую сварку под слоем флюса, полуавтоматическую под флюсом или в среде защитных газов, стыковую контактную сварку.

Различают следующие виды сварных соединений:

  1.  Стыковые: без разделки кромок, V-образная разделка, X-образная разделка, U- образная разделка;
  2.  Нахлесточные: с нормальной формой сечения шва, с выпуклой формой, с вогнутой формой, со специальной формой сечения шва;
  3.  Угловые: без скоса кромок, и со скосом кромок;
  4.  Тавровые: без скоса кромок, со скосом одной кромки, со скосом двух кромок.

В области сварного шва в основном металле возникает зона термического влияния, в которой появляются остаточные напряжения и возможно коробление. Одним из способов снижения концентрации напряжений является выбор формы сечения шва. Выпуклые швы повышают концентрацию напряжений, выпуклость рекомендуется удалять механической обработкой; вогнутость обеспечивает плавный переход к основному металлу и снижает напряжения, но требует механической обработки; специальные швы с профилем неравнобедренного треугольника значительно снижают концентрацию напряжений и, как и вогнутые, применяются при переменных нагрузках.

По виду напряженного состояния сварные соединения делятся на два типа сварных швов:

  1.  стыковые швы – сварные швы стыковых соединений, их расчет ведется по нормальным напряжениям;
  2.  угловые швы – сварные швы нахлесточных, угловых и тавровых соединений, их расчет ведут по касательным напряжениям.

Расчет стыковых швов проводится по условию прочностной надежности: , - действующее в шве нормальное напряжение при растяжении (сжатии); - допускаемое напряжение сварного шва при растяжении (сжатии)

По отношению к действующей нагрузке угловые швы бывают лобовыми, фланговыми и комбинированными. Угловые швы рассчитывают по сечению, проходящему через биссекторную плоскость поперечного сечения шва, площадь которого: , где к - катет шва, его часто принимают равным меньшей толщине соединяемых деталей .

Допускаемые напряжения для свариваемых материалов при растяжении определим  по формуле:

Коэффициент влияния переменности нагрузки на величину допускаемых напряжений определим по формуле:,

Где эффективный коэффициент концентрации напряжений

коэффициент асимметрии циклов напряжений.

Допускаемое напряжение при переменном нагружении по формуле:

или

Номер шва

1

2

Материал свариваемых деталей

Марка электрода

Толщина свариваемых деталей , мм

Катет шва. К, мм

Общая длина швов , мм

Плечо силы , мм

Характер нагрузки

Предел текучести ,мПа

Коэффициент запаса прочности S

Допускаемое напряжение для материала деталей , мПа

Коэффициент асимметрии цикла R

Эффективный коэффициент концентрации напряжений

Коэффициент влияния переменности нагрузки

Допускаемые напряжения для шва при постоянной нагрузке, мПа

Допускаемое напряжение для шва при переменной нагрузке, мПа

Контрольные вопросы:

  1.  Сварка-процесс неразъемного соединения деталей, основанный на использовании сил межмолекулярного взаимодействия. Бывают: стыковые, нахлесточные, угловые, тавровые.

  1.  

  1.  При малых толщинах обработка кромок не обязательна, а при средних и больших толщинах она необходима по условиям образования шва на всей толщине деталей.
  2.  Зона термического влияния – прилегающий к шву участок детали, в котором в результате нагревания при сварке изменяются механические свойства металла.
  3.  Сварные швы: стыковые и угловые. Напряжения: касательные, нормальные (рабочие), допускаемые.
  4.  Чем больше величина воздействующей силы, тем менее прочным получается сварной шов.
  5.  

           

А и Б – без скоса кромок, В – со скосом кромок

  1.  Длину фланговых швов на практике ограничивают условием: . Расчет таких швов приближенно выполняют по среднему напряжению, а условия прочности записывают в виде: , где 0,7к – толщина шва в сечении по биссектрисе m-m.
  2.  При соблюдении установленных правил технологии обеспечивает равнопрочность соединения и деталей, поэтому можно не выполнять специальных расчетов прочности соединения при статических нагрузках.
  3.   Допускаемое напряжение при переменном нагружении по формуле:

или


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

24429. Концепция и возможности XML-технологий 67 KB
  Концепция и возможности XMLтехнологий. XML Extensible Markup Language[1] это язык разметки описывающий объектов данных называемых XML документами. сам по себе XML не содержит никаких тэгов предназначенных для разметки он просто определяет порядок их создания. Таким образом если например мы считаем что для обозначения элемента rose в документе необходимо использовать тэг flower ; то XML позволяет свободно использовать определяемый нами тэг и мы можем включать в документ фрагменты подобные следующему: flower rose flower Набор...
24430. Архитектура стека TCP/IP. Протокол IP. Заголовок IP-пакета. IP-адресация 238.5 KB
  Заголовок IPпакета. В его задачу входит продвижение пакета между сетями от одного маршрутизатора до другого до тех пор пока пакет не попадет в сеть назначения. Заголовок IPпакета IPпакет состоит из заголовка и поля данных. Значение длины заголовка IPпакета также занимает 4 бита и измеряется в 32 битовых словах.
24431. Протокол ARP. Протокол ICMP. Протокол UDP 124 KB
  Протокол ARP. Протокол ARP: Для определения локального адреса MAC по IPадресу используется протокол разрешения адресов Address Resolution Protocol ARP. Существует два варианта работы APR: локальная сеть с поддержкой широковещания глобальная сеть без широковещения Рассмотрим работу протокола ARP в локальных сетях с широковещанием. Для решения этой задачи протокол IP обращается к протоколу ARP.
24432. Протокол TCP. Формат заголовка TCP 135.5 KB
  Протокол TCP. Формат заголовка TCP. TCP Transmission Control Protocol гарантированный протокол транспортного уровня с предварительным установлением соединения предоставляющий приложению надёжный поток данных дающий уверенность в безошибочности получаемых данных перезапрашивающий данные в случае потери и устраняющий дублирование данных. Протокол TCP взаимодействует через межуровневые интерфейсы с ниже лежащим протоколом IP и с выше лежащими протоколами прикладного уровня или приложениями.
24433. Принципы одноадресной маршрутизации. Структура и типы записей таблицы маршрутизации. Протоколы маршрутизации 72 KB
  Принципы одноадресной маршрутизации. Структура и типы записей таблицы маршрутизации. Протоколы маршрутизации. Полученная в результате анализа информация о маршрутах дальнейшего следования пакетов помещается в таблицу маршрутизации.
24434. Функционирование NAT. Функционирование Proxy 999 KB
  Диаграммы рисуют для визуализации системы с разных точек зрения. Теоретически диаграммы могут содержать любые комбинации сущностей и отношений. Всего UML предлагает девять дополняющих друг друга диаграмм входящих в различные модели: диаграммы вариантов использования; диаграммы классов; диаграммы пакетов: диаграммы последовательностей действий; диаграммы кооперации: диаграммы деятельностей: диаграммы состояний объектов: диаграммы компонентов: диаграммы размещения. Диаграммы вариантов использования.
24435. Служба DNS. Иерархические доменные имена. Полномочные серверы DNS 107.5 KB
  Служба DNS. Полномочные серверы DNS. Служба DNS Широковещательный способ установления соответствия между символьными именами и локальными адресами хорошо работает только в небольшой локальной сети не разделенной на подсети. Таким решением стала централизованная служба DNS Domain Name System система доменных имен основанная на распределенной базе отображений доменное имя IPадрес.
24436. Назначение и возможности макросредств в ассемблере 146 KB
  Он вставляет вместо вызова команды которые соответствуют макросу. Макроопределение группа команд определяющая действие макрокоманды. При описании макрокоманды используется оператор MACRO. Макрокоманды позволяют сократить размер выполняемой программы за счет описания повторяющихся участков однажды.
24437. Теория дислокаций 231 KB
  Дефектами кристалла называют всякое нарушение трансляционной симметрии кристалла — идеальной периодичности кристаллической решётки. Различают несколько видов дефектов по размерности. А именно, бывают нульмерные (точечные), одномерные (линейные), двумерные (плоские) и трёхмерные (объемные) дефекты.