ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 221
Скачиваний: 6
В качестве примера можно привести конструкцию сварных ста нин горизонтальных протяжных станков, изготовление которых осуществляется на механизированных поточных линиях Минского станкостроительного завода им. С. М. Кирова (рис. 10.10).
Сварная станина имеет коробчатое сечение и состоит из основа ния, внутренних ребер жесткости и перегородок, лобовой плиты, задней и боковых стенок, планок и направляющих. Габаритные размеры станка 7А520 составляют 670x1200x4105 мм, общий вес 2,5 т.
Сварка швов осуществляется автоматическим способом под флюсом.
Переход от литых станин на станины сварной конструкции обеспечил заводу экономию металла на 30%. При этом достигнуто сокращение цикла подготовки производства в 2 —3 раза и увели чение съема продукции с одного квадратного метра производствен ной площади в 2,5 раза.
§ 52. ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА
Пример 1. Определить напряжения в стыковом шве сварного
полого |
вала, |
воспринимающего крутящий |
момент |
Л4кр = |
6 х |
||
X ІО3 тс-м =60 |
МН-м. |
|
|
|
|||
Наружный |
диаметр |
вала D = 230 см; внутренний диаметр |
|||||
вала d — 190 |
см. |
размеры сечения вала |
заданы |
после |
его |
||
Имея |
в виду, |
что |
|||||
чистовой обработки, расчетное сечение сварного шва следует принять равным сечению по основному металлу.
При этом момент сопротивления сечения шва при кручении
,»•/ |
я |
D* — d* |
^ КР ~ |
16 |
D |
Подставляя сюда |
заданные |
размеры, будем иметь |
||||
W |
= |
л |
2 3 0 4 — 1 904 = |
1275-103 см3. |
||
п Кр |
|
Тб |
230 |
|
|
|
Касательные напряжения |
в шве от крутящего момента |
|||||
* = ^ |
= т ё г а * |
= |
4 7 0 |
^ / см‘ = 47 МПа. |
||
Пример2. Определить напряжение в стыковом шве, соединяю щем диск сварного редукторного колеса с валом (применительно к конструкции на рис. 10.9), передающем крутящий момент УИкр = 50 тс-м = 0,5 МН-м. Толщину диска принять s = 2 см.
Крутящий момент, действующий на кольцевое сечение двух стыковых швов (при наличии двух дисков), в соответствии с фор
мулой (10.7)
Мнр= 4n7?2sT,
откуда касательное напряжение в шве определится из следующего выражения:
т |
М|<Р |
|
|
|
|
Принимая радиус окружности для сварных |
швов R = 40 см |
|
и подставляя заданные значения, будем иметь |
|
|
т — 4^ W T 2 = 1 2 4 кгс/см2 = 12,4 |
МПа. |
|
Пример 3. Определить напряжение в стыковом шве коренной шейки сварного коленчатого вала (применительно к конструкции
на рис. 10.6), передающего крутящий момент |
Мкр = |
3,5 тс-м = |
= 3,5-ІО’ 2 МН-м. |
|
контактной |
Расчетное сечение шва, выполненного способом |
||
стыковой сварки, является таким же, как |
и для |
основного |
металла. |
|
|
Момент сопротивления при кручении для сечения, ослаблен
ного отверстием, |
|
|
|
|
|
|
л |
Di — d4 |
л |
2О4 — 84 = |
1530 см3» |
|
16 |
D |
Тб |
20 |
|
Касательные напряжения в сварном шве коренной шейки |
|||||
коленчатого вала |
|
|
|
|
|
т = |
= |
|
= 2 2 8 |
кгс/см* = |
22,8 МПа. |
Пример 4. Определить коэффициент запаса прочности корен ной шейки сварного коленчатого вала (по данным примера 3), если известны следующие дополнительные данные: предел проч
ности материала при кручении тв = |
5250 кгс/см2 = 525 |
МПа; |
||
предел |
выносливости |
материала |
при кручении |
т_! = |
= 2100 кгс/см2 = 210 МПа; коэффициент динамичности kn = 1,4; эффективный коэффициент концентрации напряжений (у отверстий для масла) с учетом масштабного фактора ß = 3,2; характеристика цикла переменной нагрузки г — 0 .
В соответствии с формулой (4.16) находим значение предела выносливости материала для данных условий
2 т_!
ток —
здесь
Подставляя в это выражение известные данные, получим
9.9100
ток — з~2 |_"о' 4 = 1165 кгс/см2 = 116,5 МПа.
Касательные напряжения в сечении коренной шейки сварного коленчатого вала с учетом коэффициента динамичности
Тд = kKx = 1,4- 288 = 320 кгс/см2 = 32 МПа. При этом коэффициент запаса прочности равен
что можно считать допустимым.
1. |
Б е л ь |
ч у к Г. А. Сварные соединения в |
корпусных конструкциях. |
||
Л., «Судостроение», 1969. 280 |
с. |
трением. Л., |
«Машиностроение», 1970. |
||
2. |
В и л ь |
В. И. Сварка |
металлов |
||
176 с. |
3 е м з и н В. Н., Ф р е н к е л ь |
Л. Д. Сварные конструкции паровых |
|||
3. |
|||||
игазовых турбин. М.—Л., Машгиз, 1962. 224 с.
4.Н е г а н о в В. И. Первенец атомного флота. — В кн.: Атомный ледокол «Ленин». Лениздат, 1960, 172 с.
5. Н и к о л а е в Г. А., К у р к и н С. А. . В и н о к у р о в В. А. Расчет, проектирование и изготовление сварных конструкций. М., «Высшая школа», 1971. 760 с.
6. О к е р б л о м |
Н. |
О. Конструктивно-технологическое проектирование |
||||
сварных конструкций. М.—Л., «Машиностроение», 1964. 420 с. |
|
|||||
7. П а т о н Б. |
Е. Некоторые прогнозы |
развития сварки. — «Автоматиче |
||||
ская сварка», 1971, |
№ 5, |
с. 1—8. |
|
|
резервуаров |
|
8. Р а е в с к и й |
Г. В. Изготовление стальных вертикальных |
|||||
методом сворачивания. М., Гостоптехиздат, 1952. 115 с. |
|
|||||
9. С а X н о в с к и й |
М. М. Технологичность строительных сварных сталь |
|||||
ных конструкций. Киев, Будивельник, 1970. 232 с. |
Е. И. и др. |
|||||
10. С т р е л е ц к и й |
Н. С., Г е н и е в |
А. |
Н., Б е л е н я |
|||
Металлические конструкции. М., Госстройиздат, |
1961. 776 с. |
|
||||
Введение |
................................................................................................................ |
|
3 |
Глава I. Материал ......................................................сварных конструкций |
15 |
||
§ 1. ................................................................ |
Конструкционные стали |
— |
|
§ 2. ................................................................................. |
Легкие сплавы |
|
23 |
§ 3. ...................................................... |
Новые сплавы и пластмассы |
25 |
|
§ 4. ........................................................................................ |
Сортамент |
|
27 |
Глава II. Основные ...........................типы сварных швов и соединений |
32 |
||
§ 5. ..................................................Общие понятия и определения |
— |
||
§ 6. ..................................................Классификация сварных швов |
34 |
||
§ 7. ................................ |
Сварные соединения |
.................................. |
38 |
§ 8. ............................................. |
Условные обозначения |
сварныхш в о в |
42 |
Глава III. |
Работа сварных соединений при различных условиях нагружения |
48 |
|
§ 9. ................................................... |
Методика стандартныхиспытаний |
— |
|
§10. Влияние наклепа, конструктивной формы и температуры на свойства материала. Особенности действия повторно-перемен
|
§ |
11. |
ной нагрузки ................................................................................. |
|
|
|
52 |
|
|
Концентрация напряжений в сварных соединениях . . . . |
64 |
||||||
|
§ |
12. |
Прочность и выносливость сварных соединений ............... |
82 |
69 |
|||
|
§ |
13. |
Меры повышения прочности сварных конструкций.. |
|
||||
Глава |
IV. Основы расчета сварных конструкций на прочность и выносли |
84 |
||||||
|
|
вость ..................................................................................................... |
|
|
|
|
||
|
§ |
14. |
Методика |
расчета |
на |
прочность ................................. |
|
— |
|
§ 15. |
Методика |
расчета |
на |
выносливость............................. |
|
90 |
|
|
§ 16. |
Расчет сварных соединений, выполненных электродуговой |
97 |
|||||
|
§ 17. |
сваркой ......................................................................................... |
|
|
|
|
||
|
Расчет сварных соединений, выполненных контактной сваркой |
106 |
||||||
|
§ 18. Примеры расчета сварных соединений ................................... |
|
117 |
|||||
Глава V. Технологичность сварных конструкций........................................... |
|
126 |
||||||
|
§ 19. Особенности изготовления сварных конструкций ................ |
|
— |
|||||
|
§ 20. |
Значение сварочных деформаций и напряжений ............... |
|
128 |
||||
|
§ 21. |
Методы уменьшениясварочных деформаций и напряжений |
137 |
|||||
|
§ 22. |
Обеспечение высокой |
технологичностисварныхконструкций145 |
|||||
|
§ 23. Современные направления в проектировании и изготовлении |
150 |
||||||
|
|
|
сварных конструкций.................................................................. |
|
|
|||
Глава |
VI. Сварные б а л к и ................................................................................. |
|
|
|
162 |
|||
|
§ 24. Типы балок и область их применения................................... |
|
— |
|||||
|
§ 25. |
Применение прокатных балок и ихр а с ч е т ............................. |
|
164 |
||||
|
§ 26. Сварные балки. Подбор |
их сечений по условиям жесткости, |
168 |
|||||
|
§ 27. |
устойчивости, прочности |
и экономичности ........................... |
|
||||
|
Узлы пересечения |
балок. Опорные ч а с т и ............................... |
|
182 |
||||
|
§ 28. |
Особенности проектирования балок при подвижной нагрузке |
185 |
|||||
|
§ 29. |
Примеры р а с ч е т а |
.......................................................................... |
|
|
194 |
||
