|
| |
|
Слаботочка Книги Во-первых, разрушение угловых швов обычно происходит не по плоскости О - О. Поэтому расчетный момент сопротивления угловых швов принимают по меньшему сечению; он будет равен (2:40) Во-вторых, расчет прочности швов следует производить не по допускаемым нормальным напряжениям (плоскости О - О), а по напряжениям на косой плоскости. Значение этих напряжений ограничивают допускаемым напряжением на срез [т]. Таким образом, расчетное напряжение в швах (рис. 2.36, б) от момента М определяют по формуле (2.41) При действии в этом соединении момента М и продольной силы Р расчетное касательное напряжение в угловых швах (рис. 2.36, г) равно x==M/W, + P/F,[x], (2.42) где fс - площадь сечения угловых швов. В швах, имеющих форму равнобедренного треугольника, = = 2-07 Kh. Рассмотрим расчет прочности швов, лежащих в плоскости изгибающего момента (рис. 2.37).
 Рис. 2.37. Сварные соединения в плоскости изгибающего момента М: а - схема расчета швов; б -- пример расчета по способу расчленения соединения Расчет прочности проведем по способу расчленения соединения на составляющие. Принимаем, что момент М уравновешивается моментом пары сил в горизонтальных швах ТИг и моментом защемления вертикального шва (рис. 2.37, а): М = М-{-Ме. (2.43) Допустим, что швы имеют форму равнобедренного треугольника. В горизонтальных швах образуется пара сил. Ее момент равен M, = TKa(h + K). (2.44) Момент в вертикальном шве вычисляем по формуле Мз = тР№/6. (2.45) По формуле (2.43), М = тРКа(Л-ЬК)-ЬтрКЛ2/б, (2.46) откуда касательное напряжение равно т = M/lKa {h + K) + р/(Л2/6] [f]. (2.47) Пользуясь уравнением (2.47) при конструировании соединения, легко определить требуемую длину швов а или катет /С. Пример расчета. Сконструировать прикрепление полосы сечением 150 X X 20 мм вертикальными и горичоитальными швами, равнопрочное целому элементу при изгибе (рис. 2.37, б); допускаемое напряжение [ст]р, сварка полуавтоматическая (Р = 0,8); [т] = 0,65 [ст]р. Момент, допускаемый в полосе, равен M = [a]p» = [a]pShV6. Момент, допускаемый в вертикальном шве при К = 20 мм и т = 0,65 [ст]р, равен Мв = 0,65[а]рР/(Л2/6. Момент, допускаемый в горизонтальных швах, вычисляется по формуле Мг = М-Мд. Усилие на один горизонтальный шов равно Рг = M,/(h -f К) = [a]p/i2 (s - 0,52К)/[6 (/. + К)]. Требуемая длина горизонтального шва при /С = 20 мм определяется по формуле a = Pr/[T]P/( = [(T]p/i2(s-0,52/C)/[3,12[CT]p (K+h) К]=0,02 м. Из конструктивных соображений можно принять а = 50 мм. 
 P=2SkH Рис. 2.38. Сварные соединения в плоскости изгибающего момента М: а - схема расчета швов по способу полярного момента инерции, б - пример расчета швов, е - определение результирующих напряжений В ряде случаев, в особенности когда соединения имеют сложную форму (рис. 2.38, а) и расчленение их на составляющие затруднительно, расчет прочности целесообразно производить по способу полярного момента инерции. Примем в качестве рабочей гипотезы, что под действием момента М соединение стремится повернуться относительно своего центра тяжести О. В элементе df шва образуется реактивная сила dr = Tdf. (2.48) Момент реактивной силы относительно точки О равен AM = -crdf. Для всего соединения (2.49) М= \xrAF, Так как перемещение точек шва пропорционально расстояниям т до центра вращения, то и напряжения х определяются как линейные функции от г. Из соотношения t/ti = г/1 находим х = x-j, где х - напряжение на условном расстоянии от центра, равном единице. Так как Tl не зависит от г, то формулу (2.49) можно записать так: M=Ti5r2df. (2.50) Интеграл представляет собой полярный момент инерции сварных швов относительно точки О 5r2df = V (2.51) Полярный момент инерции равен сумме двух осевых: 1р1гЛ-и- (2-52) Находим напряжение: Ti = M p. (2.53) Наибольшее напряжение равно Ттах = (М р) Гшах. (2.54) Пример расчета. Определить напряжение в конструкции соединения (рис. 2.38, б); сварка ручная (Р = 0,7). Определяем координаты центра тяжести швов соединения тавровой балки с листом. Абсцисса центра тяжести периметра швов относительно вертикальной кромки полосы равна 2 - 1 . 10-5-30- 1 0,5 , 2. 10-1+30-1 ™ Момент инерции швов относительно оси г / = 303- 1/12+2(10- F/12+10- 1 - 15,52) = 7056 см*, Момент инерции относительно оси у /у = 2- 10- 1/12 + 2- 10- 1 (5-1,7)2 + 30- 13/12+30(1,7 + 0,5)2 = 532 см Полярный момент инерции периметра швов равен /р = /г + /1/ = 7588 см*. Расчетный полярный момент инерции швов (с учетом разрушения по плоскости, совпадающей с биссектрисой прямого угла) / = 0,7-7588 = 5311 см* = 5,311 • Ю м». Изгибающий момент Л1 = 0,025- 1 =0,025 МН-м. Наибольшее напряжение от изгибающего момента в точке на расстоянии r„g (рис. 2.38, 6) равно raax = 0>025/0,162 + 0,083V(5,311 - 10~5) = 84,7 МПа. Примем условно, что перерезывающая сила Q = Р = 25 кН воспринимается только вертикальными швами. Тогда среднее напряжение в вертикальном шве То = 0,025/(0,3 - 0,7 • 0,01) = 11,9 МПа. msv-nasko.ru Вакуумный водокольцевой насос ВВН. Насосы ВВН поступили на склад. Наличие 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 [18] 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 |
||||||||||||||||||||