Вопрос. Оценка сварного соединения по сравнению с заклепочным. Сравнить соединения встык и внахлестку, их достоинства и недостатки.

Сварное соединение – неразъемное. Из всех видов сварки наиболее широко распространена электрическая. Различают два основных вида электросварки: дуговую и контактную. Сварное соединение является наиболее совершенным из неразъёмных соединений, так как лучше других приближает составные детали к целым. Заклепочное соединение неразъемное. В большинстве случаев его применяют для соединения листов и фасонных прокатных профилей.

Стыковое соединение: 1) наиболее простое и надежное.2) используется для сваривания больших и малых толщинах(при малых толщинах не требуется обработка кромок, а при больших необходима.3)Сваривать в стык можно не только листы или полоски, но также трубы, уголки, швеллеры и другие фасонные профиля.4)Стыковые соединения могут разрушиться по шву.5) Расчет прочности принято выполнять по размерам сечения деталей в зоне шва.6).Возможность снижения прочности деталей в зоне шва.

Нахлесточное соединение: 1)различают швы: нормальные, вогнутые, выпуклые.(сложны).2)распространённые нормальные швы, выпуклые и вогнутые применяются редко. 3) выпуклые швы резко изменяют сечение деталей в местах соединения(причина повышенных напряжения).4) Вогнутые снижают концентрацию напряжений, вогнутость шва достигается механической обработкой, что увеличивает стоимость соединений.

Вопрос. В чем преимущества вогнутой формы поперечного сечения углового шва. Расчёт на прочность полос, сваренных встык.

Вогнутые формы поперечного сечения углового шва снижают концентрацию напряжений и рекомендуются при действии переменных нагрузок, вогнутость шва достигается механической обработкой, что увеличивает стоимость соединений. Такой шов применяется в особых случаях,когда оправдываюся дополнительные расходы.

Расчет полос, сваренных встык:

1) на растяжение σ = F/A = F/(bδ) =[σ'];

2) на изгиб σ = M/W =6M/(bδ²)= [σ'],где b и δ – ширина и толщина полосы; [σ'] – допускаемое напряжение для сварных соединений. Отношение φ = [σ']/[σ]р – является коэффициентом прочности сварного соединения. Значение φ колеблется в пределах 0,9…1.Если требуется прочность соединения, применяю косые швы. Расчет косого шва производиться по тем же формулам.

Вопрос. Почему не рекомендуется применять длинные фланговые швы.

Фланговые швы. Основными напряжениями флангового шва являются касательные напряжения τ в сечении m – m. По длине шва напряжения распределены неравномерно. На концах шва они больше, чем в середине. Неравномерность распределения напряжений возрастает с увеличением длины шва и разности

податливостей деталей. Поэтому применять длинные фланговые швы нецелесообразно. На практике их длину ограничивают условием l ≤50 k. Расчет таких швов приближенно выполняют по среднему напряжению, а условие прочности записывают в виде: t = F /(2 l ×0,7 k)£[τ']. 0,7k- толщина шва по биссектрисе m – m.

 

Вопрос. Допущения,применяемые при расчете на прочность лобовых и угловых сварных швов.Области применения точечной и шовной контактной сварки. Соединение пайкой и склеиванием. Их приемушества и недостатки по сравнению со сварными соединениями.

Лобовые швы. Напряженное состояние лобового шва неоднородно. Наблюдается значительная концентрация напряжений. Лобовые швы рассчитывают только по касательным напряжениям τ и в сечении m – m. t = F /(l ×0,7 k)£[τ'].

Расчет лобовых швов только по τ и сечению m – m делает расчет всех угловых швов единым независимо от их расположения к направлению нагрузки.

Точечная сварка применяется для соединения деталей из тонкого листового материала при соотношении толщин ≤ 3.Диаметр сварной точки выбирают в зависимости от толщины меньшей из свариваемых деталей. Обычно принимают t = 3 d; t= 2 d; t= 1,5 d d = 1,2 δ + 4 при δ ≤ 3мм; d = 1,5 δ + 5 при δ > 3 мм.

При расчете полагают, что нагрузка по точкам распределяется равномерно. Неточность расчета компенсируют уменьшением допускаемых напряжений

t = 4F /(ziπd²)£[τ'],где z – число свариваемых точек; i – число плоскостей среза. Точечному соединению свойственна высокая концентрация напряжений. Поэтому оно сравнительно плохо работает при переменных нагрузках. Шовная сварка. Концентрация напряжений в швах меньше, чем при точечной сварке и соединение герметичное. Напряжения среза t = F /(bl)£[τ'].

Соединение пайкой и склеиванием применяли значительно раньше сварных.По конструкции паяные и клееные соединения подобных сварным. В отличии от сварки пайка и склеивание позволяют соединять делали не только из однородных,но и неоднородных материалов.При пайке и скеивании кромки деталей не расплавляются,что позволяет более точно выдерживать размеры.По прочности паяные и клееные соединения уступают сварке(исключением является соединения тонкостенных элементов).Пайка и склеивание поддаются механизации и автоматизации.Позволяет повысить производительность труда,снижению массы и стоимости конструкции.

16 Вопрос. Схема образования прессового соединения. Расчет прочности прессого соединения.

Соединение деталей с натягом. Неподвижность соединения детали, охватывающих одна другую по круговой цилиндрической поверхности, можно обеспечить без применения специальных соединительных деталей (штифтов, болтов и т.п.). Для этого необходимо между посадочными поверхностями обеспечить натяг посадки, а при сборке запрессовать одну деталь в другую.

При расчете необходимо рассматривать как условия прочности (неподвижности) соединения, так и условия прочности его деталей.

1)Условие прочности соединения при нагружении осевой силой: KFa £ fP p ld, где Р – давление на поверхности контакта; K»1,5…2 – коэффициент запаса. 2)Условие прочности соединения при нагружении крутящим моментом: KТ £ fP p ld²/2. 3)Условие прочности соединения при совместном действии Т и Fa: K £ fP p ld,где Ft = 2T/d – окружная сила.