2. Расчёт сварных соединений

Рассчитать сварное соединение (рис. 2) стойки ручной лебёдки с плитой. Сила натяжения каната Q направлена под углом  . Положение каната по длине барабана  принять самым тяжёлым для швов. Толщина стойки δ = 12 мм, расстояние между стойками l = 0,6 м, высота оси барабана H, крайнее положение каната от стойки a = 100 мм. Нагрузка статическая. Материал плиты и стойки сталь Ст3. Сварка ручная. Данные брать из таблицы 2.

Рис.2. Стойки ручной лебедки

 

Таблица 2. Исходные данные для задачи 2

Вариант	Q, кН	H, мм	α, рад	Электрод
2-6	28	600	π/4	Э34

Решение.

1. Рассчитаем допускаемые напряжения для Ст3.

2. (2.1)

Здесь – это коэффициент запаса прочности,

3. Допускаемые напряжения в швах, выполненных ручной сваркой и электродами Э34 для Ст3:

3. Характеристики шва

Рисунок 2.1 – Тавровое соединение

Катет шва равен толщине стойки [2]: K = δ = 12 мм

4. Расчётная схема

Рисунок 2.2 – Силы в плоскости XY

(2.2)

Рисунок 2.3 – плоскость действия силы Q

4.Растяжение

, Тогда

4. Срез (В плоскости Q)

, Тогда

Тогда для расчёта шва примем так как площадь требуется больше.

, k – катет шва, b – длина шва

6.Проверка изгиба

(2.6)

Все условия прочности соблюдены – шов надежный.

Все условия прочности соблюдены – шов надежный.

3. Расчет резьбового соединения

Определить в поперечно-свертной муфте (рисунок 3) диаметр болтов, расположенных по окружности диаметром D в количестве z. Передаваемая, валом мощность P при угловой скорости  (таблица 3). Нагрузка постоянная. Расчет выполнить для болтов, установленных в отверстие с зазором и без зазора.

Рисунок 3

Таблица 3

	Варианты
	2-6
P, кВт	8,0
, рад/с	20,0
D, мм	160
z, шт	6

Решение:

1. Для болтового соединения с неконтролируемой затяжкой принимаем [Sт]=3

Возьмем сталь 20.

По таблице для Ст20 предел текучести материала σ_Т = 245Мпа

Допускаемое напряжение по (3)

[σ_P ]= σ_Т/ [S_T ] = 245/3=75 Мпа(3.1)

Необходимая сила затяжки болта согласно (1).

Принимаем: коэффициент запаса по сдвигу, листов К=1,6 и коэффициент трения f=0.16

F_B = F K/(f i z)= 4.9 1.6 / (0.16 ) = 4.083 КН(3.2)

Где i=2

С учетом скручивания винта из за трения в резьбе расчетная сила затяжки болта

F_расч = 1,3F_в = 1,3 = 5,3079 КН

Расчетный (внутренний диаметр резьбы)

d₁ ⩾ = =10 мм(3.3)

По таблицам принимаем резьбу М10 с шагом р=1,5 мм, для которого d_p = d 10 =14,1мм(3.4)