Hegesztett ízületek számítása
Fémszerkezetek előállításakor gyakran használnak ívhegesztést.
Az elektromos ívet először az orosz tudós prof. VV Petrov 1802-ben. Miután felfedezte a fém megolvasztását az általa kapott elektromos ív lángjában, prof. Petrov rámutatott arra a lehetőségre, hogy ezt a jelenséget a technikában használják. Azonban ívhegesztő találták, csak a végén a XIX századi orosz mérnökök Benardos NN (1882), hogy a honfitársa NG Slavyanov (1888), majd később széles körben elterjedt az egész világon.
ÖSSZEFOGLALÁS Elektromos Slavyanov módszer abban a tényben rejlik, hogy a villamos ív megolvadása az elektród anyaga (acél) töltve a közös elemeket kell csatlakoztatni, továbbá ív-ra melegítjük, az olvadási hőmérsékletet. Ennek eredményeként az olvadt fém hűtése után kialakul a varrat, amely szilárdan összeköti az összekapcsolt elemeket. A hegesztési sémát az 1. ábrán mutatjuk be. Elektromos ív között ég a fém elektród és az alapfém, és megolvasztjuk elektród szélek csatlakozott fém elemek, amelyek között egy úgynevezett hegesztési medence.
Ahhoz, hogy megvédje a fémet a olvadó érintkezés káros szennyezéseket a környezeti levegőt alkalmaznak a felszínre az elektróda vastag védőbevonat, szabadul fel az olvadó az elektród nagy mennyiségű salak és a gázokat, ezáltal megolvasztjuk a fém van szigetelve a környezeti levegő.
Ez biztosítja a hegesztett fém jó minőségét, amelynek mechanikai tulajdonságai a levegő oxigén és nitrogén hatására (bevonat vagy finom bevonat hiányában) jelentősen romlanak. Ugyanebből a célból az automatikus hegesztést egy folyadékréteg alatt hajtják végre, amely megvédi az olvadó fémt az oxigén és a nitrogén levegő bejutásától.
Megfelelő megválasztása a vegyületek szerkezetét, anyagok és hegesztési eljárás hegesztett csatlakozás biztonságát nem rosszabb, szegecs hatása alatt mind a statikus és dinamikus terhelések (beleértve a sokkot és a váltakozó). Ugyanakkor, elektromos hegesztés számos előnye van a szegecselt, amelyek közül a legfontosabbak a kevésbé munkaigényes hegesztési műveletek és a hiánya a gyengített rész összekapcsolt elemek lyukak. Ez jelentős megtakarítást eredményez eszközökkel és fémekkel szemben, a megnövekedett megtakarítás mellett, amely a csatlakozások nagyobb tömörségéből ered. Nagy gazdasági előnyöket, amelyeket az elektromos hegesztés, és adja meg, hogy egyszerűsítse tervez vezetett a közelmúltban a fokozatos cseréje szegecselt kötések.
A szovjet szovjet tudósok, Paton, Vologdin, Nikitin, Khrenov és mások olyan új hegesztési módszereket fejlesztettek ki, amelyek biztosítják az ízületek nagy szilárdságát.
A hegesztett ízületek számítási módszerei szorosan kapcsolódnak a hegesztési technológiához, és sokféle vegyület esetében a számítás nagyon feltételes. Általában a hegesztett ízületek számítási módja még nem tekinthető egyenletesnek.
A közös anyag megengedett feszültségeit tekintve a hegesztési módszer (kézi és automatikus), valamint az elektródák védőbevonatának összetételétől és vastagságától függően különbözőek.
A táblázat a hegesztett kötések megengedett feszültségeit mutatja acél minőségű acélszerkezetekből. 3 a meglévő szabványoknak megfelelően.
Táblázat. Megengedhető feszültség a hegesztés során.
A hegesztési szilárdság ellenőrzésénél figyelembe kell venni a hegesztés esetleges hiányát a kötés elején és a végén a kráter kialakulását. Ezért a varrás becsült hossza 10 mm-nél kisebb, mint a tényleges vagy a tervezett hosszúság.
Meg kell jegyeznünk, hogy a legegyszerűbb és legmegbízhatóbb csatlakozás a csavarkötés, amelyet az összeillesztett elemek hegesztett fémvége közötti rés betöltésével hoznak létre. A csuklót az összekapcsolt elemek vastagságától függően a 2. ábrán látható egyik típus szerint végezzük. Az erősség ellenőrzését a következőképpen kell elvégezni stretching vagy compression:
Itt van a varrás szakaszának feltételes munkaterülete, ahol a varrás becsült hossza. és a hegesztési h magassága egyenlő a hegesztett elemek vastagságával.
Mivel a hegesztés megengedhető feszültsége alacsonyabb, mint az alapfém esetében, hajlamosak arra, hogy növeljék a hegesztési varrat hosszát. Ehhez egy derékcsuklót kell használni ferde varrással (3. Az ilyen vegyületek tanulmányozása, amelyet az Ukrán SSR Tudományos Akadémia Elektromos Hegesztési Intézete készített, kimutatták, hogy erõsségük az alapfémmel mindig biztosított.
A ferde varratok ellenállásának ellenőrzése mind a normál, mind a tangenciális feszültségekre a mn keresztmetszet mentén történik:
Itt a becsült hegesztési hossz a specifikációk szerint egyenlő.
Amint azt a tapasztalatok szerint megállapítottuk, a varrás legszélesebb lejtési szöge az erők cselekvési irányába. A ferde varrás összekötésének hátránya a hegesztett ízületek központosításának kellemetlensége, ezért ritkán használják.
Néha a lapok összekötése átfedésben vagy átfedéses átfedéseken történik. Ez szükségessé teszi, hogy hegeszteni a lapok nem egy síkban fekszik, amely segítségével történik úgynevezett roll (vagy szögletes) varratok - vagy az elülső végén (irányára merőleges működési erő) és az oldalsó vagy a szárnyon (vele párhuzamos).
A szakasz hornya meglehetősen határozatlan alakú (104. Az erősség elméleti számításánál a varratszakasz egy háromszög alakú (szaggatott vonallal körülvett) formában van, számított magassággal).
Az elülső (frontális) varratok csatlakoztatását az 1. ábrán mutatjuk be. Az ilyen varratok megsemmisülése a leggyengébb AB szakasz szerint történik. kísérletek alapján.
Amint az 1. ábrából látható. 4 b. az AB keresztmetszetében fellépő teljes feszültség. lehet bontani a normál és tangenciális komponensek. Mivel az acél ellenállása kisebb, mint a feszültségnél, az elülső varrások kiszámítása feltételesen történik a vágásnál, feltéve, hogy a nyírófeszültségek egyenletes eloszlását feltételezik az AB keresztmetszetén. Figyelembe véve, hogy két felső és alsó varrás a P erő ezen erőfejes észlelésén dolgozik (5.
Mivel a varrás keresztmetszete. de a számított hosszúság. akkor az erősségi állapot az alábbi alakú:
Valójában a varrat anyag komplex stressz állapotot mutat, és az AB keresztmetszet mentén fellépő feszültségek egyenetlen eloszlásúak. A rugalmasság elméletének módszerével elvégzett vizsgálatok kísérleti úton megerősítették, hogy a közös sarkokban nagy a feszültségek koncentrációja.
Ha figyelembe vesszük, hogy ennek eredményeként a megrövidülése öltés hűtés, a hegesztési terület és ami további stresszt a nemesfémből, ami a való átmenet rideg állapotúvá, meg kell jegyezni, hogy a koncentrációja a stressz okozhat repedés a fenékrészben fémvegyület.
Ezért ilyen kapcsolat nem ajánlható, különösen változó vagy ütőterhelések esetén. Jelentősen megbízhatóbb munkája a csukló nélküli béléseknek.
A határoló (vagy oldalsó) varratok összekötését a 6a. A 6 b. Ábrán látható varráshiba. jelentős hosszúságú, ha a hegesztési metélt a leggyengébb AB sík mentén a varrással párhuzamosan vágja.
A két szimmetrikusan elhelyezkedő ízület szilárdsági állapota:
Ha az ízületet kétoldalas bevonatok blokkolják, akkor a varratok száma megduplázódik, és az erősségi állapot a következőképpen alakul:
Ezért a szárnyvastagságok tervezett hosszát általában meghatározzák. Az egyes varratok tervezési hossza egyenlő.
A kísérletek azt mutatták, hogy a peremvarrások megsemmisülése jelentős maradék deformációjú műanyagok megsemmisítésével következik be. Ez megkönnyíti a fülcsatlakozás munkáját, mint az elülső varratok munkája. Ugyanakkor szem előtt kell tartani, hogy a fülvarrások végein a feszültségek nagy koncentrációja is van.
Tervezésekor gyakran keresnek, hogy nagyobb kapcsolat megbízhatóságának, használva ahelyett, tompahegesztés, vagy emellett, az átfedő összeillesztés lemezeket, amelyeket hegesztési varrat szárnyon vagy a végén, és néha mindkettő, és együtt. Amint azt már jeleztük, változó és sokkterheléssel, ez a "megerősítés" a kötésnél többet árthat, mint a jó.
Ami az ilyen kombinált kötések számítását illeti, az elülső és a peremes varratok egyidejű alkalmazásával úgy tekintették, hogy a közös ellenállás megegyezik az összes ízületek ellenállásának összegével, azaz. ahol a végső varrás ellenállása a kiszámított hosszban. és a két öv varratának ellenállása a bélés szélessége. A helyettesítés következtében:
A végső varrás hosszának ismeretében határozza meg a peremhosszak hosszát, kétoldalú bevonatok esetén a varrások száma megduplázódik, vagyis a kapott arány jobb oldalát meg kell duplázni.
Mivel a végvarrások keményebbek, akkor ha a szárnyakkal együtt dolgoznak, túlterheltek, ami egyenetlen munkát eredményez az ízületben. Ha figyelembe vesszük azt a tényt, hogy ebben az összefüggésben a termikus feszültségek magas értékeket érnek el, az ilyen összekötő eszközöket el kell kerülni.
Néha, amikor összekötő átfedő, amellett, hogy a szárnyon varratok használt ráma varratok által végrehajtott fém lerakódás egy keskeny résen tett egyik eleme kell párhuzamosan kapcsolni, hogy az aktuális kapcsolat erő.
A döntött varrás hossza és a d rés szélessége esetén az ilyen varrás ellenállása egyenlő:
hol van az erõ a réselt varraton.
A tervezési állapot rögzítéséhez a fülvarrásokkal kombinált kapcsolatot feltételezve feltételezzük
Miután beállította az egyik varrás (általában oldal) méretét, keresse meg a másik szükséges hosszúságát. A rés szélessége d legyen a vastagság kétszerese a hornyolt fém hossza - nem több, mint húsz vastagságban.
Hátrányai vegyületet vágott varratok: 1) csillapítás szakaszok rések miatt elkerülhetetlen hiánya a fúziós, és 2) a magas stressz koncentráció a bázist fém a hegesztési zónában, ami a repedések körül réselt ízületi szögek; így ezt a kapcsolatot csak extrém esetekben lehet használni, feltéve, hogy jól megtervezett hegesztési technológiát alkalmaznak.
Végül megjegyezzük, hogy abban az esetben, amikor az egyik, hogy igénybe olyan vegyületet kétpontos szorítkozhat egyetlen legjobb határoló varratok elkerülése kombinált vegyületek.