- •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:
6. Дайте определение понятия «неподвижный источник нагрева»
В начальный момент времени t=0 в бесконечно малом элементе объёма неограниченного теплопроводящего тела, находящегося при начальной нулевой температуре Т=0, сосредоточено количество тепла Q кал. Теплофизические свойства тела характеризуются коэффициентом теплопроводности кал/см сек0 С, объёмной теплоёмкостью с кал/см3 0 С и коэффициентом температуропроводности а см2 /сек; эти коэффициенты остаются постоянными во всём теле за всё время процесса и не зависят от температуры. Тогда процесс распространения тепла мгновенного источника относительно точки ввода тепла выразится температурным полем, описываемым полусферическими изотермами. С целью некоторого упрощения описания процесса распространения тепла линейными размерам, в данном случае поперечными размерами потока тепла, пренебрегаем. Такой источник принято называть «мгновенный точечный источник». В том случае, когда текущая координата точки ввода потока энергии остаётся неизменной в всё время процесса нагреваемой детали, принято говорить о «неподвижном точечном источнике нагрева».
7. Дайте определение понятия «подвижный источник нагрева»
В случае, когда «точечный источник» постоянной мощности перемещается по поверхности массивного теплопроводящего тела, применительно к изучению процесса неравномерного нагрева при сварке с такой скоростью, что устанавливается процесс равновесия между количеством вводимого извне в единицу времени тепла и отводимого в нагреваемое тело и положение изотерм относительно точки ввода тепла в плоскости, перпендикулярной к оси направления движения источника нагрева, такой источник принято называть «подвижным точечным источником нагрева». Отсюда вытекает необходимость наложения определённых ограничений: движение должно быть прямолинейным и иметь постоянную скорость. В противном случае система равновесия между вводимым и распространяемым теплом будет нарушена. Такое ограничение принципиально не нарушает картину описания сварки, так как практикой установлено, что стабильность качества получаемого сварного соединения обеспечивается при максимально возможном постоянстве мощности источника нагрева и скорости его перемещения по заданной траектории.
8. Дайте определение понятия «температурное поле нагреваемой детали»
По определению, предложенному Н. Н. Рыкалиным, «температурное поле есть совокупность значений температуры в данный момент во всех точках пространства».
Температурное поле принято характеризовать изотермами. Изотермическая поверхность представляет собой геометрическое место точек нагреваемого тела, имеющих одинаковую температуру.
При перемещении в поле по любому заданному направлению температура по линии движения непрерывно меняется. Параметр, характеризующий закономерность этого изменения принято называть градиентом температуры. Градиент температуры это отношение разности температур к единице пространства, на которой эта разность и может быть обнаружена.
9 Дайте определение понятия «изотерма температурного поля нагреваемой детали»
Неравномерное распределение температуры в металле, характерное для сварки, неустойчиво. С течением времени температура в неравномерно нагретом теле выравнивается, причем более нагретые части отдают тепло непосредственно соприкасающимся с ними менее нагретым частям. Этор вид передачи тепла носит название теплопроводности.
В твёрдых телах теплопроводность является единственным механизмом распространения тепла. В жидкостях и газах роль теплопроводности обычно невелика в сравнении с другими видами теплообмена - конвективным и лучистым.
Процесс распространения тепла в любой точке тела и в каждый момент времени удовлетворяет дифференциальному уравнению теплопроводности. Для того, чтобы рассчитать процесс распространения тепла необходимо задать краевые условия, т. е. начальное распределение темпнратуры в теле и условия теплообмена на границах тела.
Начальное распределение температуры задаётся во всём объёме тела в определённый момент процесс нагрева тела t = 0, принимаемый за начало отсчета времени.
К этому исходному температурному состоянию пристраивается последующий процесс распространения тепла.
Неограниченное теплопроводящее тело характеризуется тем, что во всём его объёме процесс распространения тепла подчиняется уравнению теплопроводности. Рассматривая местный процесс распространения тепла, протекающий вдали от границ тела, часто оказывается удобным считать тело неограниченным, так как наличие границ тела сказывается тем позже, чем более удалённую от них часть тела мы рассматриваем. Поэтому неограниченное тело (трёх измерений), неограниченная пластины и неограниченный стержень являются схемами , часто применяемыми при расчетах на теплопроводность.
Изотерма - термин, применяемый для характеристики распределения тепла в нагреваемом или охлаждаемом теле, характеризует кривую, получаемую при сечении изотермической поверхности какой либо плоскостью.. Изотермическая поверхность представляет собой геометрическое место точек нагреваемого тела, имеющих одинаковую температуру.