- •Белорусский национальный технический университет
- •Конспект лекций
- •«Проектирование и производство сварных конструкций».
- •Второй семестр
- •2. Дайте определение понятия «конструкция».
- •3. Дайте определение понятия «проектирование».
- •4. Дайте определение понятия «конструкторская документация».
- •5. Дайте определение понятия «точечный источник нагрева».
- •7. Дайте определение понятия «подвижный источник нагрева»
- •8. Дайте определение понятия «температурное поле нагреваемой детали»
- •9 Дайте определение понятия «изотерма температурного поля нагреваемой детали»
- •6. Дайте определение понятия «неподвижный источник нагрева»
- •10. Начертите температурное поле неподвижного источника.
- •11. Начертите температурное поле подвижного источника.
- •12 Дайте определение понятия, «квазистационарный процесс нагрева».
- •13. Дайте определение понятия, «тонкий лист» с точки зрения процесса нагрева
- •14. Дайте определение понятия, что такое «толстый лист» с точки зрения процесса нагрева
- •15. Дайте определение понятия, что такое «полубесконечное тело».
- •16. Как рассчитывается мощность источника нагрева?
- •17. Приведите пример расчета электрической и тепловой мощности электрической дуги при ручной дуговой сварке.
- •18 Начертите схему нагрева и последующего остывания свободно лежащего стержня. Объясните процесс теплового деформирования.
- •19. Начертите схему нагрева и последующего остывания стержня, защемлённого с обоих концов.
- •20. Начертите схему наплавки валика на поверхность полубесконечного тела. Укажите на аналогию с нагревом стержня.
- •21. Начертите схему наплавки валика на поверхность тонкого листа, обозначьте деформацию в этом случае.
- •22. Начертите схему наплавки валика на кромку пластины. Обозначьте деформацию.
- •23. Начертите схему перехода от пространственной объёмной конструкции к плоским элементам
- •24. Назовите и начертите типы сварных соединений, к которым сводится членение объёмной конструкции на плоские элементы.
- •25. Начертите и обозначьте деформации таврового, нахлёсточного и стыкового соединения.
- •26. Начертите схему простейшей балки на двух опорах. Начертите известные вам примеры объёмных конструкций, расчетная схема которых описывается схемой простейшей балки
- •28 Начертите схему купольного перекрытия старинного храма. Объясните работу всех элементов такого рода конструкции
- •29. Начертите схему работы корпуса морского и воздушного судна. Объясните возможность применения расчетной схемы свободно лежащей балки на двух опорах..
- •30. Начертите схему сейсмического разрушения зданий и сооружений
- •31. Начертите схему устойчивости «Останкинской башни».
- •32. Расчетная схема статически определимой балки, работающей на изгиб. 1.
- •33. Распределение напряжений в поперечном сечении балки
- •34. Нейтральная ось симметричного поперечного сечения.
- •35. Трансформация балки сплошного сечения в коробчатую балку.
- •36 Обеспечение местной устойчивости стенок балок, работающих на сжатие, оребрение.
- •37. Трансформация балки коробчатого сечения, составленную сплошными элементами, в решетчатую ферму.
- •38. Трубные конструкции, мачты-опоры.
- •40. Сварные конструкции мостовых кранов, кран – балок, подкрановых путей.
- •41. Направление силового потока от нагрузки собственного веса конструкции.
- •42. Силовой поток от действия рабочей нагрузки.
- •43. Характер работы элементов конструкций зданий и сооружений.
- •44. ХАктерные особенности конструкций бытовых приборов, холодильников, газовых плит.
- •45. Рактерные особенности конструкций самоходных и транспортируемых машин вагонного типа, автобусов, троллейбусов, трамваев, автомобильных прицепов.
- •46. Характерные особенности сварных конструкций для кабин тракторов и сельхозмашин.
- •47. Динамические нагрузки при разгоне и торможении транспортных систем.
- •48. Специфичность кузовов легковых автомобилей.
- •49. Сварные конструкции корпусов задних мостов грузовых автомобилей, полурам тракторов.
- •50. Сварные детали и узлы трансмиссий и ходовых систем самоходных транспортных и технологических машин.
- •51. Тонколистовые конструкции: бункеры, цистерны, баки, ресиверы.
- •52. Сейсмические, ветровые нагрузки на конструкции зданий и сооружений.
- •Конспект лекций
- •1. Дайте определение понятия «технология.
- •2. Дайте определение понятия «технология металлов».
- •3. Дайте определение понятия «технологическая документация».
- •4. Дайте определение понятию «технологичность конструкции».
- •5. Дайте определение понятия, что такое естпп.
- •6. Дайте определение понятия, что такое ескд.
- •7. Дайте определение понятия, что такое естд.
- •8. Иерархия отношений между конструкторской и технологической документацией.
- •9. Характеристика заводов Беларуси по групповым признакам.
- •10. Характеристики по типам производства: единичное, серийное (мелко- и крупносерийное), массовое производство.
- •11. Характеристика предприятий Беларуси, производящих сварные конструкции.
- •12.Выбор способа сварки в зависимости от типа производства.
- •13. Система стандартизации типов сварных соединений.
- •14. Регламентация сварных соединений государственными стандартами.
- •15. Технологичность сварных конструкций.
- •16. Выбор способа сварки и, соответственно, типа сварного соединения для сварки плавлением, сварки давлением, специальных способов сварки.
- •17. Сравнительные характеристики способов варки применительно к типу производства.
- •18. Производство сварных конструкций в массовом производстве.
- •19. Специализированные сварочные цехи, заводы, участки.
- •20. Характеристики типов производства: массовое, серийное, мелкосерийное, единичное.
- •21. Механизм деформирования т-образного соединения.
- •22. Механизм деформирования тонкого листа, закрепление свариваемых элементов.
- •23. Применение различных способов формирования сложных пространственных тонколистовых конструкций.
- •24. Инженерное обеспечение сварочного производства, технологическая подготовка производства.
- •25. Конструкторско-технологический выбор типа сварной конструкции с точки зрения стабильности геометрии и наличия сварочных напряжений.
- •26. Точность заготовок, подлежащих сварке. Методы фиксации, последующая механическая обработка.
- •27. Закрепление свариваемых элементов для обеспечения заданной геометрии сварного узла, возникновение сварочных напряжений.
- •28. Сварочные приспособления, оснастка, манипуляторы.
- •29. Применяемые материалы сварных конструкций с точки зрения их свариваемости.
- •30. Применяемые в сварных конструкциях материалы и типы сварных соединений.
- •31. Соотношение прочностных характеристик наплавленного и основного металла.
- •32. Механические свойства сварных соединений.
- •33. Работоспособность сварных конструкций при вибрационных нагрузках.
- •34. Концентраторы напряжений.
- •35. Сварочные посты, встроенные в линии обработки деталей и узлов.
- •36. Расчет трудозатрат на изготовление сварных конструкций.
- •37/38. Очные участки. Выбор технологического маршрута. Расчет численности рабочих. Сварочные цехи, расчет численности рабочих, определение производственно площади.
- •39/40. Понятия стоимости основных фондов, фондовооруженности, фондоотдачи. Понятия издержек производства, себестоимости, цены продукции, рентабельности.
- •Вопросы по курсу:
13. Система стандартизации типов сварных соединений.
Все типы сварных соединений можно отнести к стыковым и Т-образным. Сегодня обеспечивается прочность металла шва, не уступающая основному металлу. Регламентирована подготовка кромок в зависимости от толщины. Стандарты регламентируют способы сварки, характеристики сварных швов дуговой сварки, сварных точек контактной сварки. Стандарты предписывают применение типов соединения в соответствии с конструктивным решением свариваемых элементов. В соответствии с международными нормами, конструктор должен руководствоваться требованиями стандарта и указывать в конструкторской документации № стандарта и все оговоренные стандартом характеристики соединения. Это, соответственно, исключает возможность полемики «конструктор – технолог», так как стандарт – закон.
14. Регламентация сварных соединений государственными стандартами.
Государственные стандарты, унифицированные с международными нормами, исходят из представления, что металл сварного шва обладает механическими характеристиками не ниже прочностных характеристик основного металла. Вопросы динамической прочности решаются конструктором по опыту эксплуатации прототипов и испытаний изделия перед постановкой его на производство. Определенную сложность представляет конструкция единичного производства и не имеющая прототипов. Методы обеспечения надежности конструкции в случае предполагаемого действия ударных и вибрационных нагрузок заложены в коэффициенте запаса прочности, который выведен опять же из опыта эксплуатации аналогов или прототипов. Параметры элементов конструкции определяются в ходе ее проектирования. В основном это характеристика геометрических размеров свариваемых элементов. После выбора параметров сечения, конструктор в соответствии с требованиями стандарта оговаривает тип соединения. В практике существует расхожее мнение о необходимости расчет на прочность сварных швов. Это не обязательно в случае правильно выбранных рабочих сечений элементов и назначенных типов соединений в соответствии со стандартами.
15. Технологичность сварных конструкций.
В соответствии с требованиями ЕСТПП конструкция должна походить согласование с технологической службой на предмет минимизации затрат основного и вспомогательного времени, простоты сборки, доступности к сварным швам, стабильности соблюдения требуемых по чертежам размеров. Как правило, для РБ характерным является сложившееся производство и определенные характеристики как конструкторской, так и технологической службы. Конструкторы обладают определенной технологической эрудицией. Однако, по не писанным правила, технологу необходимо добиваться установления с конструктором деловых контактов, чтобы решать вопросы технологичности. Юридически конструктор выдает на согласование уже скомпонованную конструкцию.
Под технологичностью сварной конструкции понимают такое её решение, при котором обеспечивается удобство изготовления с применением прогрессивных высокопроизводительных технологических процессов при максимальной механизации производственных операций.
Требование технологичности является одним из основных требований, которое должно учитываться при проектировании конструкции, так как трудоёмкость конструкции и, следовательно, её экономичность в значительной мере определяются тем, в какой мере конструктивное решение обеспечивает выполнение названных условий производства.
Наибольший эффект от конструктивного решения, предусматривающего применение механизированных способов сварки, буде достигнут в том случае, если такое решение позволяет в максимальной степени механизировать и упростить выполнение вспомогательных операций.
Наш многолетний опыт показывает, что при том уровне производственной общей культуры, который достигнут в промышленности Беларуси, доля собственно сварочных операций в общей трудоёмкости не превышает 25%, следовательно, даже если предусмотрим в конструкции вновь создаваемого изделия применение какого-то нового способа сварки .с производительностью, более чем в 2 раза превышающей ранее применяемую, то выигрыш в трудоёмкости составит всего 12,5 %. Это обстоятельство лучше всего иллюстрируется ныне очень модным повальным увлечение применения сварочных роботов.
Важнейшим моментов в проектировании сварных конструкций является умение скомпоновать её из минимально возможного количества простейших элементов.