- •Министерство образования и науки Российской Федерации Санкт-Петербургский институт машиностроения (втуз-лмз) Кафедра «Теория механизмов и детали машин»
- •1 .Общие сведения
- •2. Выбор допускаемых напряжений
- •Расчет стыковых сварных соединений на прочность
- •Расчет на прочность сварных соединений внахлест
- •Расчет сварных тавровых соединений на прочность
- •Общие сведения ………………………………………………………………….. 3
2. Выбор допускаемых напряжений
Для деталей изделий и элементов металлоконструкций применяются низкоуглеродистые и низколегированные стали, их механические свойства приведены в табл. 1.
Таблица 1
Марка стали |
Ст.2 |
Ст.З |
Ст.10 |
Ст.80 |
10Г2 |
09Г2С |
10ХСНД |
Предел текучести т (Н/мм2) |
220 |
240 |
210 |
250 |
250 |
350 |
400 |
Предел прочности в (Н/мм2) |
340 |
370 |
340 |
420 |
430 |
500 |
540 |
Допускаемые напряжения для сварных швов принимают в зависимости от допускаемых напряжений, принятых для основного металла (при условии в электрода в основного металла), и от характера действующих нагрузок (табл.2).
|
где т – предел текучести стали;[S] - запас прочности: [S] =1,2…1,5 для низкоуглеродистых сталей и [S] = 1,3…1,5 для низколегированных сталей
Таблица 2
Допускаемые напряжения для сварных швов в машиностроительных конструкциях при постоянной нагрузке |
|||
Вид сварки и тип электрода |
Стыковые швы |
Угловые швы |
|
при растяжении
|
при сжатии
|
при срезе
|
|
Ручн. сварка, эл-ды: Э42, Э50 и Э54 |
|
|
|
Продолжение табл. 2 |
|||
Автоматическая и полуавтоматичес- кая сварка под флюсом; сварка в среде защитного газа; ручная дуговая |
|
|
0,65 |
- - допускаемые напряжения на растяжение основного металла конструкции,
- - допускаемые напряжения для сварных соединений (в швах).
Марка
материала электрода соответствует
марке стали по пределу прочности
.
Расчет стыковых сварных соединений на прочность
Соединение встык (рис.1 а, б, в) во многих случаях является наиболее простым и надежным. В зависимости от толщины соединяемых элементов его выполняют без разделки или с разделкой кромок.
При качественном выполнении сварки разрушение соединения стальных деталей происходит преимущественно в зоне термического влияния, поэтому расчет прочности сварного соединения встык принято выполнять по размерам сечения детали в этой зоне.
3.1 РАСТЯЖЕНИЕ
Условие прочности сварного шва записывается в виде
,
где
F
–
осевая сила; b,
–
ширина и толщина свариваемых листов;
допускаемое
напряжение на растяжение (сжатие) для
сварного шва (определяют по табл.1 и 2).
ИЗГИБ
Условие прочности сварного шва записывается в виде
где
РАСТЯЖЕНИЕ С ИЗГИБОМ
Условие прочности сварного шва записывается в виде
=
σр
±
σи≤
,
где σр
= F/Ac;
σи=
M/Wx;
Ас
= b;
Wx
=
·
/6.
