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

13 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

45461. Структура файловой системы. Механизм доступа к файлам 344 KB
  Механизм доступа к файлам. Поэтому принято хранить данные на внешних носителях обычно это диски в единицах называемых файлами. Историческим шагом явился переход к использованию централизованных систем управления файлами. Система управления файлами берет на себя распределение внешней памяти отображение имен файлов в адреса внешней памяти и обеспечение доступа к данным.
45462. Математические методы проведения экспертизы при оценке решений 120.5 KB
  Из определений и высказываний об искусственном интеллекте можно вывести три основных заключения: а термин искусственный интеллект употребляется в двух различных смыслах: как обозначение определенного исследовательского направления и как название для систем на разработку которых это направление нацелено; б среди ученых существуют разногласия относительно возможностей как принципиальных так и реальных искусственного интеллекта как исследовательского направления; в для...
45463. Алгоритм функционирования экспертной системы на имитационном принципе 88 KB
  При построении системы понятий с помощью метода локального представления эксперта просят разбить задачу на подзадачи для перечисления целевых состояний и описания общих категорий цели. Полученные значения могут служить критерием для классификации всех элементов данных и таким образом для формирования системы понятий. Текстологический метод формирования системы понятий заключается в том что эксперту дается задание выписать из руководств книг по специальности некоторые элементы представляющие собой единицы смысловой информации.
45464. Системы базисных функций 457.5 KB
  Системы базисных функций Один и тот же сигнал может быть разложен по различным СБФ или что одно и то же рассмотрен в различных системах координат. Системы единичных функций. Система таких функций будет полна для любого непрерывного сигнала при Dt 0 и N . Система функций {ut} является полной ортогональной системой.
45465. Модели сигналов 296.5 KB
  Модели сигналов Результаты обработки информации существенно зависят от выбора рациональной модели анализируемого сигнала. Первые модели сигналов выражаются аналитическим описанием непосредственно самого изучаемого колебания или функции а вторые описываются теми или иными вероятностными характеристиками и используются при анализе случайных процессов. Отличительная особенность таких моделей сигналов состоит в том что по их параметрам можно однозначно восстановить сигнал с заданной точностью по выбранному критерию. Детерминированные модели...
45466. Основные этапы построения АСУТП 144 KB
  БПАК – блок преобразования аналогового сигнала в код АЦП и фильтрации. На выходе факторная величина код ФВ. БПП – блок подтверждения представительности – анализ полученного кода в рабочий код Z. Общая схема систем На выходе ИК могут находиться сырой код либо обработанное значение.
45467. Решение задач идентификации, фильтрации, оптимального управления и других связано с математическими зависимостями - уравнениями 20 KB
  Методы решения дифференциальных уравнений: метод Эйлера метод РунгеКутта Погрешности: механические погрешность линии связи погрешность инструментов алгоритмическая погрешность погрешность внешних воздействий.
45468. Эффективное управление технологических процессов с использованием методов теории автоматического управления (ТАУ) 105.5 KB
  Однако различие методов идентификации этим не исчерпывается. Методы идентификации технологических процессов различаются кроме того в зависимости от наличия той или иной априорной информации о процессе а также делятся на активные и пассивные. Активные методы идентификации основаны на проведении специальных заранее спланированных экспериментов позволяющих проводить целенаправленное изучение исследуемых свойств процесса. Как показывает опыт пассивные методы идентификации технологических процессов на действующих производствах с экономической...