
- •Белорусский национальный технический университет
- •Конспект лекций
- •«Проектирование и производство сварных конструкций».
- •Второй семестр
- •2. Дайте определение понятия «конструкция».
- •3. Дайте определение понятия «проектирование».
- •4. Дайте определение понятия «конструкторская документация».
- •5. Дайте определение понятия «точечный источник нагрева».
- •6. Дайте определение понятия «неподвижный источник нагрева»
- •7. Дайте определение понятия «подвижный источник нагрева»
- •8. Дайте определение понятия «температурное поле нагреваемой детали»
- •9 Дайте определение понятия «изотерма температурного поля нагреваемой детали»
- •10. Начертите температурное поле неподвижного источника.
- •11. Начертите температурное поле подвижного источника.
- •12 Дайте определение понятия, «квазистационарный процесс нагрева».
- •13. Дайте определение понятия, «тонкий лист» с точки зрения процесса нагрева
- •14. Дайте определение понятия, что такое «толстый лист» с точки зрения процесса нагрева
- •15. Дайте определение понятия, что такое «полубесконечное тело».
- •16. Как рассчитывается мощность источника нагрева?
- •17. Приведите пример расчета электрической и тепловой мощности электрической дуги при ручной дуговой сварке.
- •18 Начертите схему нагрева и последующего остывания свободно лежащего стержня. Объясните процесс теплового деформирования.
- •19. Начертите схему нагрева и последующего остывания стержня, защемлённого с обоих концов.
- •20. Начертите схему наплавки валика на поверхность полубесконечного тела. Укажите на аналогию с нагревом стержня.
- •21. Начертите схему наплавки валика на поверхность тонкого листа, обозначьте деформацию в этом случае.
- •22. Начертите схему наплавки валика на кромку пластины. Обозначьте деформацию.
- •23. Начертите схему перехода от пространственной объёмной конструкции к плоским элементам
- •24. Назовите и начертите типы сварных соединений, к которым сводится членение объёмной конструкции на плоские элементы.
- •25. Начертите и обозначьте деформации таврового, нахлёсточного и стыкового соединения.
- •26. Начертите схему простейшей балки на двух опорах. Начертите известные вам примеры объёмных конструкций, расчетная схема которых описывается схемой простейшей балки
- •28 Начертите схему купольного перекрытия старинного храма. Объясните работу всех элементов такого рода конструкции
- •29. Начертите схему работы корпуса морского и воздушного судна. Объясните возможность применения расчетной схемы свободно лежащей балки на двух опорах..
- •30. Начертите схему сейсмического разрушения зданий и сооружений
- •31. Начертите схему устойчивости «Останкинской башни».
- •32. Расчетная схема статически определимой балки, работающей на изгиб. 1.
- •33. Распределение напряжений в поперечном сечении балки
- •34. Нейтральная ось симметричного поперечного сечения.
- •35. Трансформация балки сплошного сечения в коробчатую балку.
- •36 Обеспечение местной устойчивости стенок балок, работающих на сжатие, оребрение.
- •37. Трансформация балки коробчатого сечения, составленную сплошными элементами, в решетчатую ферму.
- •38. Трубные конструкции, мачты-опоры.
- •40. Сварные конструкции мостовых кранов, кран – балок, подкрановых путей.
- •41. Направление силового потока от нагрузки собственного веса конструкции.
- •42. Силовой поток от действия рабочей нагрузки.
- •43. Характер работы элементов конструкций зданий и сооружений.
- •44. ХАктерные особенности конструкций бытовых приборов, холодильников, газовых плит.
- •45. Рактерные особенности конструкций самоходных и транспортируемых машин вагонного типа, автобусов, троллейбусов, трамваев, автомобильных прицепов.
- •46. Характерные особенности сварных конструкций для кабин тракторов и сельхозмашин.
- •47. Динамические нагрузки при разгоне и торможении транспортных систем.
- •48. Специфичность кузовов легковых автомобилей.
- •49. Сварные конструкции корпусов задних мостов грузовых автомобилей, полурам тракторов.
- •50. Сварные детали и узлы трансмиссий и ходовых систем самоходных транспортных и технологических машин.
- •51. Тонколистовые конструкции: бункеры, цистерны, баки, ресиверы.
- •52. Сейсмические, ветровые нагрузки на конструкции зданий и сооружений.
- •Конспект лекций
- •1. Дайте определение понятия «технология.
- •2. Дайте определение понятия «технология металлов».
- •3. Дайте определение понятия «технологическая документация».
- •4. Дайте определение понятию «технологичность конструкции».
- •5. Дайте определение понятия, что такое естпп.
- •6. Дайте определение понятия, что такое ескд.
- •7. Дайте определение понятия, что такое естд.
- •8. Иерархия отношений между конструкторской и технологической документацией.
- •9. Характеристика заводов Беларуси по групповым признакам.
- •10. Характеристики по типам производства: единичное, серийное (мелко- и крупносерийное), массовое производство.
- •11. Характеристика предприятий Беларуси, производящих сварные конструкции.
- •12.Выбор способа сварки в зависимости от типа производства.
- •13. Система стандартизации типов сварных соединений.
- •14. Регламентация сварных соединений государственными стандартами.
- •15. Технологичность сварных конструкций.
- •16. Выбор способа сварки и, соответственно, типа сварного соединения для сварки плавлением, сварки давлением, специальных способов сварки.
- •17. Сравнительные характеристики способов варки применительно к типу производства.
- •18. Производство сварных конструкций в массовом производстве.
- •19. Специализированные сварочные цехи, заводы, участки.
- •20. Характеристики типов производства: массовое, серийное, мелкосерийное, единичное.
- •21. Механизм деформирования т-образного соединения.
- •22. Механизм деформирования тонкого листа, закрепление свариваемых элементов.
- •23. Применение различных способов формирования сложных пространственных тонколистовых конструкций.
- •24. Инженерное обеспечение сварочного производства, технологическая подготовка производства.
- •25. Конструкторско-технологический выбор типа сварной конструкции с точки зрения стабильности геометрии и наличия сварочных напряжений.
- •26. Точность заготовок, подлежащих сварке. Методы фиксации, последующая механическая обработка.
- •27. Закрепление свариваемых элементов для обеспечения заданной геометрии сварного узла, возникновение сварочных напряжений.
- •28. Сварочные приспособления, оснастка, манипуляторы.
- •29. Применяемые материалы сварных конструкций с точки зрения их свариваемости.
- •30. Применяемые в сварных конструкциях материалы и типы сварных соединений.
- •31. Соотношение прочностных характеристик наплавленного и основного металла.
- •32. Механические свойства сварных соединений.
- •33. Работоспособность сварных конструкций при вибрационных нагрузках.
- •34. Концентраторы напряжений.
- •35. Сварочные посты, встроенные в линии обработки деталей и узлов.
- •36. Расчет трудозатрат на изготовление сварных конструкций.
- •37/38. Очные участки. Выбор технологического маршрута. Расчет численности рабочих. Сварочные цехи, расчет численности рабочих, определение производственно площади.
- •39/40. Понятия стоимости основных фондов, фондовооруженности, фондоотдачи. Понятия издержек производства, себестоимости, цены продукции, рентабельности.
- •Вопросы по курсу:
23. Начертите схему перехода от пространственной объёмной конструкции к плоским элементам
В конечном счете формирование «ноосферы» сводится к формированию и разграничению заданных объёмов пространства с той или иной степенью проницаемости разделяющих поверхностей. Любой объём произвольной формы может быть описан, как бесконечность плоских элементов, сопрягающихся между собой под углами, отличными от 2-х прямых. В таком случае бесконечную поверхность мы рассматриваем как множество плоских элементов, соединённых между собой «стыковыми» швами. Но в конце концов две плоскости, образующие начальную ячейку будущей пространственной конструкции, должны быть сопряжены по взаимно перпендикулярным направлениям. Такие соединения, носят название «Т-образных» или тавровых соединений. В конце концов, поверхность земного шара - 3-х мерная кривая, но мы в повседневной практике предпочитаем считать бесконечно малые (по сравнению с размерами земного шара) окружающие нас пространства плоскими элементами.
24. Назовите и начертите типы сварных соединений, к которым сводится членение объёмной конструкции на плоские элементы.
В
своей практической повседневной
деятельности человек вынужден решать
задачу формирования достаточно развитых
(по отношению к размерам самого человека)
сооружений из набора ограниченных
природными условиями в своих размерах
элементов. По условиям производства мы
не можем получит в своё распоряжение
металлический лист шириной более 3000
мм., и из этих (достаточно узких) листов
сформировать полотнище шириной где -
то в 9 - 12 метров. В составе полотнища
сопрягаемые листы продолжают друг
друга, не выходя из плоскости ограничивающих
поверхностей. Задача сварщиков таким
образом оформить переход от одного
листа к другому, чтобы зона перехода, в
общем случае, не мола быть выделена
субъективными или объективными методами.
Такое соединение в мировой практике
принято называть «стыковым соединением».
При сопряжении исходных элементов под
прямым, или близким к прямому, углом
имеет место «Т - образное» или «тавровое»
соединение.
Нахлёсточное соединение - частный случай «таврового соединения», при котором высота стенки «тавра» ограничена толщиной свариваемых листов. Нахлёсточные соединения должны быть рассматриваемы также как частный случай стыкового соединения, когда стыкуемые кромки технически или экономически совмещать нецелесообразно для получения чистого стыкового соединения.
25. Начертите и обозначьте деформации таврового, нахлёсточного и стыкового соединения.
Д
ля
уяснения схемы деформации таврового
соединения
целесообразно применить модель,
описывающую поведение поведения металла
валика, наплавляемого на тонкий лист,
как нагрева стержня закреплённого с
обоих концов. В этом случае абстрагируемся
от общей длины наплавляемого валика,
его ширину «b»
рассматриваем, как длину защемлённого
с обоих концов стержня. В этом случае
крайние волокна наплавленного металла,
будучи «схвачены» с волокнами основного
металла двух взаимно перпендикулярных
листов, образующих тавровое соединение,
будут лишены возможности свободного
укорочения от исходного значения «b»
жидкого металла до конечного значения
остывшего до температуры окружающей
среды металла и вынуждены будут
растягиваться до момента достижения
равновесного состояния поля остаточных
напряжений. Возникают местные деформации
поворота на некоторый угол «крыльев»
таврового соединения, и полки тавра,
как тонкого листа в сторону «складывания»
его, оставляя валик наплавленного
металла внутри образовавшегося «острого
угла».
При этом стенка тавра будет вести себя как пластина с наплавкой валика на кромку, образуя серповидную кривизну всего соединения, с вогнутостью со стороны полки тавра.
Деформация стыкового соединения полностью описывается поведением тонкого листа с наплавкой валика металла. Возникают местные деформации поворота на некоторый угол «крыльев» стыкового соединения, образуемых соединяемыми листами, «складывая» их, оставляя валик наплавленного металла внутри образовавшегося «тупого угла».
Нахлёсточное соединение, являясь частным случаем стыкового и таврового соединения, ведёт себя, так как это описано выше.