
- •3. Проектування зварних з'єднань при статичному навантаженні
- •4. Проектування зварних з'єднань при циклічному навантаженні
- •6. Проектування типових зварних конструкцій
- •1.1. Опір матеріалів руйнуванню
- •1.1.1. В результаті чого відбувається руйнування тіл?
- •1.1.2. Що розуміється лід терміном «міцність»?
- •1.2. Характеристика навантаження
- •1.2.1. Що таке зовнішні сили?
- •1.2.2. Що таке внутрішні сили?
- •1.2.3. До чого призводить дія внутрішніх сил?
- •1.3. Механічні напруження
- •1.4. Деформації
- •1.5. Напружено-деформований стан
- •1.6. Геометричні характеристики плоских перерізів
- •1.7. Граничний стан
- •1.7.2. Які основні процеси руйнування?
- •1.7.3. У чому полягає процес активного пластичного деформування?
- •1.7.4. Яким чином вивчаються деформаційні процеси, що мають місце в металі при статичному навантаженні?
- •1.7.5. Що отримують при випробуванні на статичне розтягування?
- •1.7.6. Які механічні характеристики матеріалу визначаються на діаграмі розтягування?
- •1.7.10. Що являє собою крихке руйнування?
- •1.7.11. В чому полягає випробування на ударну в'язкість?
- •1.7.12. Як визначається тріщиностійкість матеріалу?
- •1.7.13. Які процеси мають місце при руйнуванні в результаті втомленості матеріалу?
- •1.7.14. Як визначається показник граничного стану при руйнуванні внаслідок втомленості матеріалу?
- •1.9. Основні залежності для визначення напружень
- •1.9.1. На що може працювати брус?
- •1.9.2. Які внутрішні сили виникають при навантаженні бруса осьовою силою?
- •1.9.3. Як визначаються напруження при дії внутрішньої поздовжньої сили розтягування
- •1.9.5. Які внутрішні сили виникають при навантаженні бруса згинаючим моментом?
- •1.9.7. Які внутрішні сили виникають при навантаженні бруса крутячим моментом?
- •1.9.9. Які внутрішні сили виникають при одночасному навантаженні бруса осьовою силою та згинаючим моментом?
- •1.9.10. Які напруження виникають при одночасному
- •1.9.11. Які внутрішні сили виникають
- •1.9.12. Які напруження виникають
- •1.10. Тестові завдання
- •2.1. Матеріали для зварних конструкцій
- •2.1.1. Сталі для зварних конструкцій
- •2.1.2. Алюмінієві сплави
- •2.1.3. Титанові сплави
- •2.1.4. Пластичні маси
- •2.1.5. Композиційні матеріали
- •2.1.6. Вибір матеріалу для зварних конструкцій
- •2.2. Зварні з'єднання і шви 2.2.1. Типи зварних з'єднань
- •2.2.2. Зварні шви
- •2.2.3. Умовне зображення та позначення зварних швів і з'єднань
- •2.3. Неоднорідності зварних з'єднань
- •2.3.1. Механічна неоднорідність зварних з'єднань
- •2.3.2. Конструктивна неоднорідність
- •2.3.3. Неоднорідність залишкового напруженого стану
- •2.3.4. Технологічні дефекти
- •2.4. Заходи впливу на неоднорідності зварних з'єднань
- •2.4.1. Регулювання температурного стану
- •2.4.2. Управління металургійними процесами і процесами кристалізації у розплаві зварювальної ванни
- •2.4.3. Заходи впливу на фізичні процеси в металі у твердому стані
- •2.4.4. Зменшення інтенсивності напруженого стану
- •2.4.5. Дефекти техніки зварювання і конструктивна неоднорідність
- •2.5. Загальні вимоги до зварних з'єднань
- •2.6. Лабораторні роботи по розділу 2.6.1. Визначення механічних неоднорідностей у зварних
- •2.6.2. Оцінка напружень у моделях стикових зварних з'єднань методом фотопружності
- •Вимоги до звіту
- •Контрольні запитання
- •2.6.3. Оцінка напружень у моделях таврових зварних з'єднань
- •2.6.4. Оцінка напружень у моделях точкових зварних з'єднань методом фотопружності
- •3.1. Принципи розрахунку зварних з'єднань при статичному навантаженні
- •3.2. Робочі і з'єднувальні шви
- •3.3. Проектування зварних з'єднань зі стиковими швами
- •3.4. Проектування зварних з'єднань з кутовими швами
- •3.5. Проектування зварних з'єднань при контактному зварюванні
- •3.6. Проектування зварних з'єднань деталей різного профілю
- •3.7. Розрахункова графічна робота з розділу
- •1. Методичні вказівки до розв'язування задач
- •1.1. Вибір способу зварювання
- •1.2. Визначення виду напружено-деформованого стану
- •1.3. Складання розрахункових схем
- •1.4. Визначення напружень
- •1.5. Складання умови міцності зварних швів
- •1.7. Визначення потрібних величин
- •1.8. Креслення зварного з'єднання
- •Приклад розв'язування задач
- •3. Умови задач
- •3.4. Задача 4. Визначити необхідні розміри при приварюванні кутовим швом кронштейна 1 завтовшки з пластиною 2, враховуючи, що шов замкнений по діаметру (рис. 3.61).
- •Питання для самоконтролю до розділу 3
- •П роектування зварних з'єднань при циклічному навантаженні
- •4.1. Основні характеристики циклічного навантаження
- •4.2. Втома металів
- •4.3. Опір металів циклічному навантаженню
- •4.4. Опір малоцикловому руйнуванню
- •4.5. Опір багатоцикловому руйнуванню
- •4.6. Вплив деяких факторів на опір втомі зварних з'єднань
- •4.7. Розрахункова оцінка опору втомі
- •4.8. Заходи підвищення опору втомі зварних з'єднань
- •Питання для самоконтролю до розділу 4
- •5.1. Холодостійкість зварних з'єднань
- •5.2. Жароміцність зварних з'єднань
- •5.3. Корозійна стійкість і міцність зварних з'єднань
- •Питання для самоконтролю до розділу 5
- •6.1. Загальні принципи проектування
- •6.2. Класифікація зварних конструкцій
- •6.3. Проектування зварних балок
- •6.3.1. Приклад проектування зварної балки
- •6.3.2. Завдання на самостійну роботу
- •6.4. Проектування зварних колон
- •6.4.1. Проектування центральностиснутого стояка колон
- •6.4.2. Проектування ексцентрично стиснутого стояка колон
- •6.4.4. Бази колон
- •6.4.5. Приклади проектування зварних колон
- •Розв'язання:
- •4. Перевірка міцності і стійкості стояка:
- •3.7. Визначаємо гнучкість і, використовуючи таблицю 6.1
- •6.5.2. Проектування зварної ферми
- •6.5.3. Приклад проектування зварної ферми
- •Завдання на самостійну роботу
- •6.6.3. Днища і кришки оболонкових конструкцій
- •6.6.4. Вузли сполучення елементів оболонок
- •6.6.5. Резервуари для рідини
- •6.6.6. Газгольдери і сферичні резервуари
- •6.6.7. Труби і трубопроводи
- •6.6.8. Завдання для самостійної роботи
2.2. Зварні з'єднання і шви 2.2.1. Типи зварних з'єднань
Типи зварних з'єднань визначаються взаємним розташуванням елементів, які підлягають зварюванню. Згідно стандарту розрізняють наступні типи зварних з'єднань (рис. 2.3):
стикові з'єднання - це з'єднання елементів, що примикають один до одного торцевими поверхнями;
з'єднання внакладку - це з'єднання, в якому елементи, що підлягають зварюванню, розташовані паралельно і частково перекривають один одного;
таврове з'єднання - це з'єднання, в якому торець одного елемента прилягає під кутом і приварюється до бокової поверхні другого елемента;
кутове з'єднання - це з'єднання двох елементів, розташованих під кутом і зварних у місці прилягання їхніх країв.
Рис. 2.3. Типи зварних з'єднань: стикове (а), внакладку (6), таврове (в), кутове (г) (на прикладі зварювання плавленням)
При зварюванні плавленням, щоб забезпечити потрібну глибину проплавлення, вдаються до спеціальної обробки кромок - розкриття (рис. 2.4). Для кожного способу зварювання, в залежності від товщини металу, стандарти на спосіб зварювання рекомендують вид і конструктивні розміри елементів розкриття кромок.
Рис.
2.4.
Приклади
розкриття
кромок
(а
-
зазор,
b
-
притуплення,
- кут
розкриття
кромок)
2.2.2. Зварні шви
Стикові шви. При зварюванні плавленням стикові шви - це шви, які з'єднують елементи стикового з'єднання. Вони можуть бути одно- і двосторонніми, причому шов може бути виконаним за один або декілька проходів (шарів), тобто шов одно- або багатошаровий. Якщо переріз шва з обох сторін при двосторонньому зварюванні майже однаковий, то такий шов зветься симетричним; якщо переріз з однієї сторони більший, ніж з другої - несиметричним. Шов меншого перерізу зветься підварочним. Основні параметри одношарового стикового шва показані на рис. 2.5.
Рис. 2.5. Типи стикових швів: а - односторонній; б - двосторонній
несиметричний; в - односторонній багатошаровий; г - конструктивні
елементи стикового шва (Н- товщина шва, h - глибина проплавлення,
g
-
випуклість,
-
ширина
шва)
Для оцінки шва використовують й інші характеристики: коефіцієнт форми (співвідношення ширини шва до глибини проплавлення), кут переходу від металу шва до основного металу, загальну площу шва.
При зварюванні тиском за допомогою стикових швів отримують стикові та таврові з'єднання. Параметри шва в цьому випадку визначаються шириною та площею шва.
Кутові шви. Кутові шви характерні тільки для зварювання плавленням. За допомогою кутових швів з'єднуються елементи з'єднань внакладку, таврові та кутові з'єднання. Кутові шви можуть бути випуклими, нормальними й увігнутими. Основні параметри нормального кутового шва представлені на рис. 2.6.
Рис. 2.6. Кутові шви: а - нормальний (К-катет шва, а - товщина шва); б - випуклий; в - увігнутий
В залежності від катета кутового шва вони виконуються за один або декілька проходів.
Інші види швів. З'єднання внакладку можуть бути зварені прорізними швами (характеризується шириною шва), електроклепками (характеризується діаметром) і також шляхом зварювання тиском точковим (основний параметр - діаметр ядра точки) або шовним швом (характеризується шириною шва) (рис. 2.7).
Існують також шви переривисті з ланцюговим та шаховим розташуванням ділянок (рис. 2.8); шви прямолінійні, кругові, кільцеві та шви більш складної конфігурації.
Рис. 2.8. Шви переривисті ланцюгові (а) і шахові (б)