- •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:
10. Начертите температурное поле неподвижного источника.
11. Начертите температурное поле подвижного источника.
При подвижном источнике, движущемся с постоянной скоростью, связанное с ним температурное поле предельного состояния называют квазистационарным.
Температура распределена симметрично относительно оси перемещения источника нагрева.
Изотермы поля предельного состояния процесса распространения тепла от подвижного сосредоточенного представляют собой овально замкнутые кривые, смещённые относительно источника в сторону, обратную направлению перемещения. Чем быстрее движется источник, тем более вытянуты изотермические кривые.
12 Дайте определение понятия, «квазистационарный процесс нагрева».
Применительно к процессу электродуговой сварки процесс распространения вводимого тепла следует рассматривать таким образом, что в момент зажигания дуги тепло дуги вводится в холодный металл, начальная температура которого постоянна во всём объёме изделия. По мере горения дуги вводимое ею тепло постепенно нагревает металл изделия. При этом размеры (длина, ширина, глубина) прилегающей к источнику нагретой зоны увеличивается. Когда размеры зоны, нагретой выше определённой температуры Tm , перестают увеличиваться, считают, что процесс распространения в этой зоне практически достиг предельного установившегося состоянию, т. е наступил процесс уравнивания скорости вводимого в единицу времени тепла с поверхности и скорости передачи введенного тепла в тело детали. Такой процесс принято называть «квази-стационарным», т. е. условно неподвижным. изотермами. Изотермическая поверхность представляет собой геометрическое место точек нагреваемого тела, имеющих одинаковую температуру.
13. Дайте определение понятия, «тонкий лист» с точки зрения процесса нагрева
По Н. Н. Рыкалину характеристика температурного поля связана с параметрами сварочного процесса и теплофизическими свойствами свариваемого материала выражением: Tmax. =0,23q/vcr2, откуда следует, что
r2=0,23q/ vc Tmax. Это радиус изотермы, ограниченной значением Tmax. равной температуре плавления всегда имеет конечную величину, т. к. параметры v, c, для каждого данного материала остаются постоянными, текущим параметром является только тепловая мощность источника нагрева q. Более того зависимость радиуса изотермы и мощность источника нагрева имеют квадратичное соотношение. В разумных реальных пределах даже при 10 кратном соотношении максимальной и минимальной мощности источника нагрева, соотношение максимального и минимального радиусов изотермы точки плавления данного материала будет всего лишь не более 3-кратного.
Н. Н. Рыкалин предложил следующее соотношение размерных параметров свариваемого материала и мощности источника нагрева: если толщина свариваемого материала сопоставима с глубиной сварочной ванны, т. е для углеродистых конструкционных сталей изотерма Tmax. 1500 не должна выйти на сторону листа, противоположную стороне подвода тепла, во избежание протекания жидкого металла дна сварочной ванны, то такой лист называется «тонкий лист».