30. Расчет сварных соединений

Расчет стыковых соединений

1) Нагружаем растягивающей силой F

2) Нагружаем изгибающим моментом

3) Нагружаем растягивающей силой и изгибающим моментом

Расчет угловых швов

1)

2)

3)

29. Сварные соединения

Сварка — это технологический процесс получения неразъемного со­единения металлических или неметаллических деталей с применением нагрева (до пластического или расплавленного состояния), выполненного таким обра­зом, чтобы место соединения по механическим свойствам и своему составу по возможности не отличалось от основного материала детали.

Сварным соединением называют неразъемное соединение деталей с помощью сварных швов. Если в заклепочном соединении соединяющим эле­ментом является заклепка, то в сварных - расплавленный металл, создаю­щий при остывании неразъемное соединение, то есть такое, которые не может быть разобрано без повреждения дета­лей.

Достоинства:

Экономия металла, малостоимость соединения, возможность автоматизации процесса, возможность сварки толстых деталей

Недостатки:

Недостаточная надежность при вибрационных нагрузках и ударных, сложность контороля качества шва, коробление детали из-за неравномерного нагрева, прочность сварного соединения зависит от квалификации сварщика.

В зависимости от взаимного расположения свариваемых деталей:

1) Стыковые, 2) нахлесточные, 3) угловые 4) тавровые

Сварные швы стыковых соединений называют стыковыми, Сварные швы нахлесточных, угловых, тавровых называют угловыми

- односторонний без скоса кромок (рис. 8, б) — шов сваривается без обработки кромок листов при их толщине < 8 мм;

- односторонний со скосом одной кромки (рис. 8, в) — обрабатыва­ется только одна кромка деталей толщиной < 12 мм;

- односторонний со скосом двух кромок (рис. 8, г) — применяется при толщине деталей < 25 мм;

- двусторонний с двумя симметричными скосами одной кромки (рис. 8, д) — кромки обрабатываются у одной детали с двух сто­рон, толщиной до 40 мм;

- двусторонний с двумя симметричными скосами двух кромок (рис. 8, е) — толщина свариваемых деталей >> 60 мм.

По профилю поперечного сечения угловые швы могут быть:

- нормальные (рис.10, а); катет шва принимается равным толщине листа (К= 5);

- вогнутые (рис.10, б) с катетом шва К= 0,85;

- выпуклые (рис.10, в);

- специальные (рис.10, г); их профиль представляет неравнобедренный прямоугольный треугольник (один из катетов K=δ).

Вогнутые швы применяют в особо ответственных конструкциях при переменных нагрузках, так как вогнутость обеспечивает плавный переход шва в основной металл детали, благодаря чему снижается концентрация напряжений. Вогнутый шов повышает стоимость соединения, так как требует глубокого провара и последующей механической обработки для получения вогнутости, выпуклые - вызывают повышен­ную концентрацию напряжений. Наиболее приемлем нормальный профиль углового шва. Специальные швы применяют при переменных нагрузках, так как значительно снижает концентрацию напряжений.

По расположению шва относительно действующей нагрузки угловые швы конструктивно разделяют на:

- лобовые, расположенные перпендикулярно к линии действия нагруз­ки F; длина лобовых швов не ограничивается;

- фланговые, расположенные параллельно линии действия нагрузки F); максимальная длина флангового шва принимается lш = (50...60)К;

- комбинированные, состоящие из лобовых и фланговых швов.