Расчёт сварных швов на прочность.

Общая классификация д.м

Состоит из трёх размеров: 1) соединения 2) механические передачи 3) детали и узлы передач

соединения классиф на разъёмные и неразъемные.

Разъёмные наз соединения допускающие разборку и после­дующую сборку без нарушения работоспособности входящих в соединение деталей: резьбовые, шлицевые.

Неразъёмные наз. соединения не допускающие разборку без повреждения детали или их элементов: заклёпочные, соед с натягом.

Классификация мех-их передач

1 по принципу передачи движения

а) передачи зацепления: зубчатые, червячные, цепные.

б) передачи трением: фрикционные, ременные

2 по способу соединения деталей передач

а) передача с непосредственным контактом

б) передача с гибкой связью (цепные, ременные)

Основные критерии работоспособности и расчёта деталей машин. Общие сведения.

Работоспособность – состояние объекта при котором спосо­бен выполнять заданные функции сохраняя значения заданных параметров в пределах установленной техническо-нормативных документаций.

Основные критерии работоспособности д.м. является:

Прочность, жёсткость, износостойкость, теплостойкость, виброустойчивость.

При конструирование д.м. расчёт ведут обычно по одному или двум критериям, остальные критерии удовлетворяются заведомо или не имеют практического значения рассматриваемой детали.

Прочность – критерии работоспособности и расчёта деталей машин.

Прочность – способность детали сопротивляться разрушению

Прочность оценивается нескольким способами:

а) по доп. напряжению

σ<=[σ] τ<=[τ] σ_экв<=[σ]

б) по коэф. запаса прочности

S_σ=σ_пред/σ >=[S]_σ S_τ=τ_пред/τ >=[S]_τ

 в) по вероятности безотказной работы

Жёсткость

Способность детали сопротивляться изменению формы под действием приложенных нагрузок наз. жёсткость

f<=[f] φ<=[φ]

f и [f]  прогибы и доп прогибы

φ и [φ] углы поворота и доп углы поворота

Понятие критерии жёсткости входят устойчивость – критерий работоспособности длинных и тонких стержней, а также тонких пластин подвергающихся сжатию продольными силами и оболочек испытывающих внешнее давление.

 

 

Износостойкость

Сопротивление д.м. изнашиванию наз износостойкость

Изнашивание – разрушение поверхностных слоёв при трении; уменьшение размеров сечения, изменение состояние поверхности.

Виды:

1 механическая – основным является абразивная

2 малекулярно-механическая – изнашивание при схватывании которое происходит в следствии малек сил взаимодействии трущихся поверхностей с незначительной твёрдостью

3 Коррозионно-механический – при котором мех изнашивания сопровождается хим и электрохимическим взаимодействием материала со средой

4 Коррозионно-механическая при котором изнашивание пов-тей происходит под действием быстродвижущихся окружающих сред.

Меры уменьшения изнашивания: хорошая смазываемость, увел твёрдости поверхности, правильно выбор материала трущейся пары.

Пути экономии материала при проектирования.

1 выбор оптимальной схемы машины или узла

2 уточнение расчётов, снижение коэф запаса прочности

3 выбор оптимальных типов деталей и конструктивных исполнений

4Выбор оптимальных параметров деталей и агрегатов (расчётных скоростей, основных конструктивных соотношений и т.д.) т.к. размеры деталей определяется величенной передаваемого момента, а не мощностью.

Р=Т *ω    τ =Т/W_р<=[τ]

5 выбор оптимальных материалов и термической обработки применение поверхностных упрочнений биметаллических изделий

6 применение метало сберегающих технологий изготовления деталей.

Выбор материала

Три критерия выбора материала

1 эксплутационный – материал должен удовлетворять условиям работы

2 технологический – материал должен удовлетворять возможности изготовлении детали при выбранном технологическом процессе

3 экономический материал должен быть выгодным с точки зрения стоимости детали

Общие сведения о сварных соединениях

Сварные соединения – неразъёмные соед основанные на использование сил молекулярно-механические сцепления и получаемые путём местного нагрева кромок деталей до расплавленного (сварка плавлением) или пластического состояния с последующим применением механической силы (контактная).

В соответствии со способом разогрева кромок соед деталей различают три сварки: газовая; эл-дуговая; лазерная, плазменная и т.д.

Достоинства:

1 достаточно высокая прочность особенно при статических нагрузках. 2 хорошая технологичность процесса сварки. 3 возможность автоматизации процесса сварки. 4 достаточно высокая герметичность соединения. 5 экономия материала

Недостатки:

1 остаточные напряжения. 2 коробление конструкций. 3 образование различных дефектов сварного шва (не провар, шлаковые включения, подрез) которые в значительной степени могут устранены автоматизацией процесса сварки.

Сварные соединения по взаимному расположению соединяемых элементов подразделяются: а) стыковые

б) нахлёсточные в) тавровые г) угловые.

 

 

Расчёт сварных швов на прочность.

Стыковые сварные швы рассчитывают по расчётному сечению соединяемых эл-тов деталей без учёта усиления швов, швы с усилением применять не рекомендуется.

При совместном действии на стыковой шов изгибающего момента и растягивающий (сжимающей) силы.

σ = M / W_c + F / A <=[ σ΄ ] _p

где W_c=S*l² /6 –осевой момент расчётного шва

A=S*l – площадь шва

[σ΄]_p  - допускаемое напряжения сварного шва

Угловые швы рассчитывают на срез по расчётному сечению расположенного в плоскости биссектрисы прямого угла поперечного сечения шва.

 

При расчёте сварных конструкций допускаемое напряжение материала сварных швов при статических нагрузках принимают в зависимости от вида сварки, напряжённого состояния шва и от допускаемого напряжения на растяжение материала свариваемых деталей.

При переменных напряжениях в сварных швах допускаемые напряжения понижают умножением на γ.

 

 

где R – коэф ассиметрии цикла

К_эф – эффективный коэф концентрации напряжения сварных швов

a и b коэф (табулированы от марки материала)

Тавровое сварное соединение выполненное с разделкой кромок деталей или с глубоким приплавлением кромок деталей рассчитывают как стыковой шов, а без разделки как угловой шов.

12	Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: