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

65052. Расстановка политических сил в Западном Дешт-и-Кыпчаке в их взаимосвязи с Северо-Восточной Русью в 30-е - 60-е гг. XV века 36 KB
  Начальный этап взаимоотношений княжеств и земель Северо-Восточной Руси с государствами образовавшимися после распада Золотой Орды на территории европейской части Дешт-и-Кыпчака до сих пор недостаточно полно изучен в историографии. а в сфере русско-ордынских взаимоотношений также...
65054. Золотая Орда как предтеча Российской Империи 79.5 KB
  Истоки феномена российской имперской государственности наглядным олицетворением которой была Российская империя имеют в своей основе симбиоз трех компонентов: древнерусской государственности Киевской Руси импульсом в создании которой стал приход варягов...
65056. Нашествие Батыя глазами фронтовика Великой Отечественной войны 56.5 KB
  В настоящее время когда близится юбилей Великой Победы породившей интерес к военной тематике имеет смысл еще раз подумать о том почему в середине ХIII в. ордам Батыя удалось разгромить Русь и установить татаро-монгольское иго длившееся более 140 или 240 лет...
65058. Трмины из современного монгольского, бурятского, баргутского, дагурского и других монгольских языков и диалектов Внутренней Монголии 121 KB
  Среди них помимо старописьменного монгольского языка и староойратского языка на Тодо бичиг были современные монгольские языки халхамонгольский бурятский и калмыцкий. Наименее доступными для исследования были языки и диалекты монголов Внутренней Монголии: языки старых и новых баргутов дагуров и шэнэхэнских бурят...
65059. Заметки о знаках и тамгах Монголии 275 KB
  Тамги издавна широко применявшиеся в Монголии стране древнего скотоводства как знаки собственности известны и распространены там вплоть до настоящего времени. Вот почему кажется полезным анализ отдельных знаков регулярно встречающихся...