ПРИМЕР РАСЧЁТ ПО ДОПУСКАЕМОМУ
И ПРЕДЕЛЬНОМУ СОСТОЯНИЮ
Определить допустимое усилие для сварной тяги, выполненной из двух частей стальной полосы (Ст3) толщиной 5 мм и шириной 150 мм, соединенных лобовым стыковым швом и внахлестку.
Решение. Расчетное сопротивление при растяжении для стали Ст3 составляет 18·107 Н/м2, сопротивление на срез - 15·107 Н/м2, толщина стыкового шва и катет углового шва равны 0,005 м, длина швов в обоих случаях составляет 0,15 м. Расчет усилия N для стыкового соединения выполняется по формуле:
Расчет усилия N для нахлесточного соединения выполняется по формуле:
При стыковом соединении полос расчетное усилие тяги в 1,7 раза больше, чем при нахлесточном соединении.
Формулы к расчёту :
где σ - напряжение в опасном сечении элемента; [σ] - допускаемое напряжение, которое составляет некоторую часть от предела текучести материала:
где σт - предел текучести; n - коэффициент запаса прочности.
Расчетные напряжения вычисляются по формуле
где Р - осевое усилие, Н;
F - площадь поперечного сечения нагружаемого элемента, м2.
При расчете прочности конструкции по предельным состояниям выполняется следующее условие:
где N - расчетное усилие, Н;
F - площадь расчетного сечения, м; m - коэффициент условий работы, учитывающий степень ответственности конструкции, возможность дополнительных деформаций при эксплуатации, жесткость узлов; R - расчетное сопротивление металла, Н/м2.
|
|
|
Стыковые швы на прочность рассчитывают по формуле
где N - расчетное действующее усилие в соединении, Н;
Rсвс - расчетное сопротивление сварного соединения, Н/м2;
S - толщина металла в расчетном сечении, м; l - длина шва, м.
Расчетное усилие для угловых швов рассчитывают по формуле
где К - катет шва, м;
l- длина шва, м;
Rсвс - расчетное сопротивление срезу, Н/м2;
коэффициент 0,7 показывает, что расчет ведется из предположения разрушения шва в плоскости, проходящей по гипотенузе прямоугольного треугольника (рис. 1.).
ЗАДАНИЕ
| Рис. 1 |
Определить допустимую осевую нагрузку для СС встык, впритык и с накладками, конструкция которых приведена на рис 1.
|
|
Исходные данные для расчета следует брать из таблицы 1. (по предпоследней цифре зачётки, а характеристика цикла, марки материала и тип электрода — по последней).
Таблица 1
Необходимо решить следующие вопросы:
1) определить допустимую нагрузку для указанных сварных соединений в случае действия статической нагрузки;
2) то же в случае действия вибрационной нагрузки;
3) определить размеры необходимых прокладок (по рис. 1, б и в) и накладок (по рис. 1, г), а также размеры сварных швов.
|
|
|
Коэффициент перегрузки принять равным п=1,4. Характеристика основного металла и сварочных материалов принять по табл. 2 и 3.
Выполненное задание следует представить в виде пояснительной записки, в которой должно быть изложено содержание, приведены расчеты и чертежи узлов с указанием всех необходимых размеров для их выполнения. Чертеж узла выполняется в масштабе 1:5.
В правом нижнем углу листа поместить штамп с указанием специальности и фамилии и инициалов, даты выполнения эскиза и его наименования.
Текстовая часть и эскиз должны быть выполнены аккуратно.
В соответствии с условиями работы конструкций (распределением сил) расчёт вести двумя методами: 1 - по допускаемым напряжениям; 2 - по предельным состояниям.
Дата добавления: 2021-06-02; просмотров: 78; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!