7.2 36 Общие принципы расчета балок и стоек.

Известны два принципа сварных конструкций и соединений:

– по допускаемым напряжениям;

– по предельному состоянию, по расчетным сопротивлениям.

Принцип расчета по допускаемым напряжениям применяется при проектировании машиностроительных конструкций. В расчете по этому принципу конструкция рассматривается в рабочем состоянии под действием нагрузок, допускаемых при ее нормальной эксплуатации, нормативных нагрузок .

Условие прочности конструкции или соединения заключается в том, чтобы напряжения от нормативных нагрузок не превышали некоторого допускаемого напряжения. Допускаемое напряжение при растяжении для основного материала сварной конструкции называют основным допускаемым напряжением . Допускаемые напряжения от других видов нагрузок и для материала сварных швов определяются как производные от :

,

где – предел текучести материала;

– коэффициент запаса прочности, принимаемый обычно равным 1,4…1,6.

Условия прочности по этому принципу записываются в следующем виде:

, .

где и – нормативные продольная сила и изгибающий момент;

и – площадь поперечного сечения рассчитываемого элемента конструкции и момент сопротивления.

Принцип расчета по предельному состоянию, по расчетным сопротивлениям, используется при проектировании строительных конструкций. При расчете на прочность по этому принципу конструкция рассматривается в своем предельном состоянии, т.е. в таком, при котором она перестает сопротивляться внешним силовым воздействиям и теряет свою несущую способность. Величину напряжений в конструкции определяют при некоторой расчетной нагрузке, которая представляет наибольшее возможное значение нагрузки на конструкцию в период ее эксплуатации, способной привести к нарушению нормальной работы конструкции:

, , .

где и – расчетные нагрузки;

– коэффициент надежности или коэффициент перегрузки,

= 1,1…1,3; – расчетное напряжение.

Расчетом предусматривается, что наибольшее расчетное напряжение в конструкции должно быть не больше минимально возможного значения предельного напряжения, называемого расчетным сопротивлением R:

.

где – нормативное сопротивление материала, которое для стали равно ;

– коэффициент безопасности по материалу, коэффициент однородности материала.

7.3 47 Основные схемы электрической контактной сварки.

Контактная сварка -это один из наиболее эффективных, экономичных, высокомеханизированных и автоматизированных способов сварки, обеспечивающих высокую прочность, качество и надежность сварного соединения и широко используемых в строительстве для сварки арматуры, трубопроводов, рельсов и т.д. Изготовление наиболее дорогих и сложных узлов легковых и грузовых автомобилей - кузовов и кабин тоже основывается на электроконтактной сварке. Многие конструктивно сложные детали в машиностроении изготовляются путем точечной сварки штампованных из листового проката заготовок.

Способы электроконтактной сварки подразделяются на три группы: стыковая сварка, точечная сварка и шовная сварка, рельефная

Электроконтактная сварка деталей  выполняется следующим образом: детали сжимают усилием Р , через стык их пропускается электрический ток J в течении времени t , происходит нагрев металла в зоне контакта до температуры плавления, выключается электрический ток, деталь охлаждается и кристаллизуется сварной шов, снимается нагрузка.

Количество тепла, выделившегося при прохождении электрического тока находится по формуле:Q= J ² R t, Дж.Напряжение сварки U по сравнению с электродуговой сваркой очень низкое (всего 1-6 В), а токи измеряются сотнями и тысячами А. Поэтому понижающий трансформатор конструктивно отличается от сварочных трансформаторов для электродуговой сварки: вторичная обмотка имеет от 1 до 6 витков, а сила тока J регулируется изменением количества витков первичной обмотки (рис. 1). Сопротивление R зависит от чистоты, шероховатости и загрязнения поверхности свариваемых деталей, электрического сопротивления материала, давления сжатия деталей и др. Время сварки t изменяется от сотых долей секунды до нескольких минут. Из-за малого времени сварки снижаются окисляемость материалов деталей и величина зоны термического влияния, поэтому при сварке будут минимальные деформации и хорошее качество наплавленного металла.