Основные типы сварных соединений (Вопрос 40)

По виду взаимного расположения деталей сварные соединения выполняются:

- Стыковыми, когда детали привариваются их торцевыми поверхностями (Рис.4). Эти соединения являются наиболее рациональными, так как их прочность равна прочности основного металла.

Рис.4. Стыковые сварные соединения.

- Нахлесточными, когда боковые поверхности частично перекрывают друг друга (Рис.5). Соединения этого типа выполняются угловыми швами, которые имеют форму, близкую к равнобедренному треугольнику. В зависимости от расположения относительно внешней силы швы бывают:

•фланговыми, когда сила параллельна шву (Рис.5.А);

•лобовыми, когда сила перпендикулярна шву (Рис.5.Б);

•косыми, когда сила наклонна относительно шва (Рис.5.В)

•комбинированными – фланговыми и лобовыми, (Рис.5.Г)

Рис.5. Нахлесточные сварные соединения.

-Тавровыми. Когда соединяемые элементы перпендикуляры друг другу (Рис.6). Тавровые соединения могут быть выполнены как угловым (Рис.6.А), так и стыковыми швами (Рис.6.Б,В).

Рис.6. Тавровые сварные соединения.

-Угловыми. Когда соединяемые элементы перпендикулярны или наклонны друг к другу и привариваются по кромкам (Рис.7).

Рис.7. Угловое сварное соединение.

-Соединение точечной сваркой, которое применяется для сваривания тонких деталей (Рис.8.А). Такое соединение не рекомендуется использовать для сварки деталей толщиной более 3 мм. Если толщина свариваемых деталей более 2...3 мм, то точки заменяют сплошным швом (Рис.8.Б).Точечная сварка используется для соединения прочных и высокопрочных углеродистых сталей различных сплавов, особенно алюминиевых и титановых.

Рис.8. Соединения точечной сваркой.

Для расчета сварных соединений принимаются следующие допущения:

1•Сварные детали считаются недеформируемыми по сравнению с податливостью швов.

2•Не учитываются концентрации напряжений и расчет выполняется только по номинальным напряжениям.

3•Материал шва считается однородным и изотропным.

4•Деформации считаются малыми и пропорциональными напряжениям.

5•Сечения, которые до начала деформирования были плоскими, сохраняют свою форму.

Помимо перечисленных допущений, в расчетах учитывается принцип суперпозиции, или независимого действия сил. Согласно принципу суперпозиции суммарный результат воздействия на механическую систему определяется суммой воздействий каждого из силовых факторов.

3.Передаточные механизмы

3.1.Общие характеристики передаточных механизмов (Вопрос 41)

Для согласования характеристик между двигателем и исполнительным механизмом устанавливают механическую передачу. Механическая передача – устройство, которое преобразует движение и перемещает его в пространстве.

Различные передачи можно представить в виде трех больших групп:

1•Передачи вращательного движения.

2•Передачи, преобразующие вращательное движение в поступательное.

3•Передачи, преобразующие движение по заданному закону.

Передачи вращательного движения разделяются на передачи зацеплением (зубчатые, червячные, волновые, цепные) и трением (ременные, фрикционные). Наиболее применяемыми среди передач зацеплением являются зубчатые.

Преобразование вращательного движения в поступательное реализуется винтовым механизмом скольжения: шариковинтовым или планетарновинтовым.

Для преобразования закона движения используются передаточные механизмы специального вида – рычажные, кулачковые, мальтийские.

При расчете передач используют несколько иную форму записи известных физических соотношений.

1.Угловая скорость ω, [ω]=обор/сек.

ω=2πn/60 (1)

где n – частота вращения, измеряемая в оборотах в минуту

2. Линейная скорость v, [v]=м/сек.

v= ω (d/2)= π n d / 60•10³ (2)

где d/2 – радиус кривизны точки вращения, выраженный в мм

3. Мощность вращательного движения Р, [Р]=Вт.

Р=Т ω=(Т π n) / 30 (3)

Т – момент вращения, [Т]=Н м.

Если же мощность выражается в киловаттах, [Р]=кВт, то

Р= Т ω=(Т π n 10ˉ³) / 30 (4)

откуда

Т= 9550 ( Р / n ) (5)

4. Передаточное отношение u (у).

u= ω₁ / ω₂ (6)

ω₁ – угловая скорость вращения на входе передачи,

ω₂ – угловая скорость вращения на выходе передачи.