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

31123. Национальная экономика: цели и результаты развития 26.72 KB
  Кризисы сопровождаются безработицей расстройством денежной системы банкротствами ухудшением жизни населения. Финансовая система включает три основных звена: государственные финансы финансы населения и финансы предприятия. В странах с развитой рыночной экономикой доходная часть бюджета на 80 90 формируется за счет налогов с предприятий и населения. Это совокупность мероприятий в сфере налогообложения направленных на формирование доходной части государственного бюджета повышение эффективности функционирования всей национальной...
31124. Система классификаций и кодирования информации. Проектирование фактографических и документальных БД 105.84 KB
  Система кодирования – совокупность знаков и правил их использования для представления информации. Системы кодирования могут носить локальный характер в рамках одного предприятии и глобальный для всей страны. Существуют следующие системы кодирования: Порядковая – объекты кодируются числами натурального ряда и используются для кодирования небольших и устойчивых номенклатур объектов; Серийная – является развитием порядковой системы кодирования и предусматривает выделение серии номеров для кодирования каждого класса объектов.
31125. Автоматизированное проектирование ИС 114.56 KB
  CSE технологии –совокупность методов анализа проектирования разработки и сопровождения информационной системы. Основная цель CSE технологии состоит в том чтобы отделить процесс проектирования информационной системы от ее кодирования и последующих этапов разработки а так же максимально автоматизировать процесс разработки и функционирования системы. Которые поддерживают одну или несколько методологий анализа и проектирования ИС. Графический редактор диаграмм – предназначен для отображения в заданных нотациях всех диаграмм...
31126. Типовое проектирование ИС 248.38 KB
  Рисунок 1 – Классификация методов типового проектирования ИС. Элементный метод типового проектирования. В качестве типового элемента системы используется ТПР по задаче или по отдельному виду обеспечения информационному техническому. Достоинства метода: Применение модульного подхода к проектированию и документированию ИС Недостаток метода: Большие затраты времени на сопряжение разнородных элементов вследствие информационной программной и технической несовместимости ТПР Плохая адаптивность элементов к особенностям объекта применения ИС...
31127. Организация процесса конструирования 54.29 KB
  Технология конструирования программного обеспечения ТКПО – система инженерных принципов для создания экономичного ПО которое надежно и эффективно работает в реальных компьютерах. Стратегии: Однократный проход или водопадная стратегия – это линейная последовательность этапов конструирования с определением всех требований вначале процесса. Быстрая разработка достигается за счет использования компонентноориентированного конструирования.
31128. Процесс руководства проектом и планирование проектных задач 17.3 KB
  Анализ риска. Исследование области неопределенности анализ ее влияние на проект. Первыми выполняемыми задачами являются системный анализ и анализ требований. Системный анализ проводится с целью: 1 выяснения потребностей заказчика; 2 оценки выполнимости системы; 3 выполнения экономического и технического анализа; 4 распределения функций по элементам компьютерной системы аппаратуре программам людям базам данных и т.
31129. Модели качества процесса конструирования. Архитектура программных систем 41.02 KB
  Архитектура программной системы ПС – это набор внутренних структур ПС которые видны с различных точек зрения и состоят из компонентов их связей и возможных взаимодействий между компонентами а также доступных извне свойств этих компонентов. Вид с точки зрения прецедентов Use cse view охватывает прецеденты которые описывают поведение системы наблюдаемое конечными пользователями аналитиками и тестировщиками. Вид с точки зрения проектирования Design view охватывает классы интерфейсы и кооперации формирующие словарь задачи и ее...
31130. Базис языка UML 249.01 KB
  Словарь UML образуют 3 разновидности строительных блоков это предметы отношения и диаграммы. Предметы – это абстракции основные элементы в модели отношения связывают предметы а диаграммы группируют коллекции предметов. Структурные предметы это существительные в UML моделях статические части. Предметы поведения Предметы поведения – это динамические части глаголы модели поведение объектов во времени.
31131. Унифицированный процесс разработки программных систем 45.19 KB
  Прецеденты должны быть основным артефактом на основании которого устанавливается желаемое поведение системы проверяется и подтверждается правильность выбранной системной архитектуры производится тестирование. Системная архитектура является решающим фактором при разработке концепций конструировании управлении и развитии создаваемой системы. Итеративным называется процесс который предполагает управление потоком исполняемых версий системы. Разработка стабильной базовой архитектуры продукта которая позволяет решать поставленные перед...