95. Стойки. Принципы расчета и конструирования.
Стойками называются элементы, работающие преимущественно на сжатие. К основным этапам расчета и проектирования стоек можно отнести:
выбор материала стойки;
расчет и конструирование сечения стойки;
проверка устойчивости стойки;
расчет и конструирование соединительных элементов и диафрагм;
расчет и конструирование оголовка;
расчет и конструирование базы;
расчет и конструирование сварных соединений стойки.
Из выше перечисленных этапов следовало бы выделить расчет и конструирование сечения стойки с проверкой ее устойчивости.
Расчет на прочность
и устойчивость стоек, работающих при
центральном сжатии, производится по
формуле
,
гдеN
– продольная сила в стойке; F
– площадь поперечного сечения стойки;
- коэффициент продольного изгиба, имеющий
значение < 1. При этом произведение F
называют приведенной
площадью сжатого элемента.
Сложность подбора
сечения сжатого элемента при заданном
усилии N
состоит в том, что допускаемое напряжение
при сжатии зависит от коэффициента
продольного изгиба ,
а он в свою очередь зависит от поперечного
сечения стойки, но сечение еще не
подобрано. Поэтому для подбора поперечного
сечения стоек используют способ
последовательных приближений.
Первоначально задаются коэффициентом
=0,5
– 0,8, в зависимости от рода конструкции;
в первом приближении можно принять
усредненное значение, например =0,65.
по заданному коэффициенту 1
определяют требуемую величину площади
поперечного сечения стойки по зависимости
. Затем
проектируют условное сечениеF2;
находят в нем наименьшую величину
момента инерции Jmin;
наименьшую величину радиуса инерции
;
наибольшую гибкост
,
и коэффициент 2, соответствующий найденному значению max.
Определяют напряжения в спроектированном сечении:
.
Сечение считается подобранным рационально,
если
96. Защита конструкции от прилипания брызг металла в процессе сварки.
Чтобы избежать прилипания брызг, свариваемый металл следует покрывать на расстоянии по 100 мм по обе стороны стыка защитным слоем. Можно использовать покрытия МВ (мел 30–40%, вода 70–60%), МЖС (мел 30%, жидкое стекло 70%) или ЦЖС (циркон 20–35%, жидкое стекло 65–80%). Так же применяются защитные экраны, кожухи и специальные составы на основе силикона (требует последющего обезжиривания), поверхностно активных веществ выпускаемых промышленно.
97. Дуговая сварка под флюсом. Основные параметры режимов сварки, их выбор.
Сущность процесса дуговой сварки под флюсом заключается в применении непокрытой сварочной проволоки и гранулированного флюса, насыпаемого впереди дуги слоем толщиной 30-50 мм.
Дуга горит между концом электрода и изделием. Перемещение дуги по шву осуществляется самоходной сварочной тележкой. Под действием тепла, выделяемого сварочной дугой, плавятся электродная проволока и металл свариваемого изделия, а также примыкающая к дуге часть флюса. В области горения дуги образуется газовый пузырь, ограниченный в верхней части оболочкой расплавленного флюса, а в нижней — сварочной ванной. Газовый пузырь заполнен парами металла, флюса и газами. Под электродом образуется кратер с тонким слоем расплавленного металла, а основная масса расплавленного металла занимает пространство от кратера до поверхности шва, располагаясь наклонным слоем. Расплавленный флюс вследствие значительно меньшей плотности, всплывает на поверхность расплавленного металла шва и покрывает его плотным слоем. По мере поступательного движения электрода металлическая и шлаковая ванны затвердевают с образованием сварного шва, покрытого твердой шлаковой коркой.
Основными параметрами режима сварки под флюсом являются диаметр сварочной проволоки, сила сварочного тока, напряжение на дуге, скорость сварки, вылет электрода, род тока и полярность.
Диаметр электродной проволоки оказывает большое влияние на размер и форму сварного шва. Уменьшение диаметра проволоки при том же токе приводит к уменьшению подвижности столба дуги и, как следствие, к увеличению глубины провара и уменьшению ширины шва. Диаметр проволоки зависит от толщины свариваемого металла и способа сварки. Для полуавтоматической сварки диаметр проволоки обычно принимают 1,6; 2,0 мм, для автоматической 2 – 6 мм.
Сила сварочного тока является параметром, позволяющим наиболее эффективно повышать мощность дуги и производительность процесса сварки. За счет изменения силы тока изменяют глубину провара основного металла. На ширину шва сила тока влияет незначительно. Увеличение глубины проплавления с ростом силы тока обусловлено увеличением тепловой мощности и давления столба дуги.
Род и полярность тока влияют на форму и размеры шва. При сварке на постоянном токе обратной полярности глубина проплавления на 40% больше, чем при сварке на прямой полярности. При сварке на переменном токе глубина провара на 15-20% ниже чем при сварке на постоянном токе обратной полярности. Это объясняется формой столба дуги. Анодное пятно занимает большую площадь по сравнению с катодным. Поэтому ширина ванны на прямой полярности возрастает. Род и полярность тока заметно влияют на скорость плавления, на обратной полярности она ниже на 20 – 30 %, чем на прямой.
Напряжение дуги зависит в основном от длины дуги и состава газов, заполняющих дуговой промежуток. Чем больше длина дуги, тем больше и напряжение. Увеличение напряжения дуги приводит к увеличению ее подвижности, в результате чего значительно возрастает ширина шва, заметно снижается выпуклость шва, а глубина проплавления остается почти постоянной. При увеличении толщины свариваемого металла увеличение силы тока должно сопровождаться соответствующим повышением напряжения.
Увеличение скорости перемещения дуги до 40 – 50 м/ч приводит к увеличению горизонтальной составляющей давления дуги на расплавленный металл сварочной ванны. Толщина слоя жидкого металла под дугой уменьшается, тепловое действие дуги на основной металл возрастает, глубина проплавления увеличивается, несмотря на уменьшение погонной энергии. При дальнейшем увеличении скорости перемещения дуги, влияние уменьшения погонной энергии становится преобладающим, глубина провара уменьшается. Ширина валика и выпуклость при возрастании скорости перемещения дуги уменьшаются.