Расчет деформаций, возникающих при сварке поясных швов балки двутаврового поперечного сечения

Выбор конструктивного оформления и размеров сварных соединений. Ориентировочные режимы сварки. Расчет геометрических характеристик сечений, усадочной силы, продольного укорочения и прогибов балки, возникающих при сварке швов балки двутаврового сечения.

Рубрика Производство и технологии
Вид практическая работа
Язык русский
Дата добавления 27.01.2011
Размер файла 224,3 K
Оценка (голосов: 5)

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.


Подобные документы

  • Определение расчетных значений изгибающих и поперечных моментов балки, высоты из условия прочности и экономичности. Расчет поперечного сечения (инерции, геометрических характеристик). Обеспечение общей устойчивости балки. Расчет сварных соединений и опор.

    курсовая работа [1023,2 K], добавлен 17.03.2016

  • Определение нагрузки и расчетных усилий, воспринимаемых балками настила до и после реконструкции здания. Подбор сечения балки настила. Усиление балки увеличением сечения. Расчет поясных швов и опорного узла. Проверка прочности и жесткости усиленной балки.

    контрольная работа [49,2 K], добавлен 20.01.2015

  • Сварка как один из распространенных технологических процессов соединения материалов. Описание конструкции балки. Выбор и обоснование металла сварной конструкции. Выбор сварочного оборудования, способа сварки и методов контроля качества сварных соединений.

    курсовая работа [1,2 M], добавлен 13.02.2014

  • Выполнение проектировочного расчета на прочность и выбор рациональных форм поперечного сечения. Выбор размеров сечения балки при заданной схеме нагружения и материале. Определение моментов в характерных точках. Сравнительный расчет и выбор сечения балки.

    презентация [100,2 K], добавлен 11.05.2010

  • Определение нагрузки и расчетных усилий, воспринимаемых балками настила до и после реконструкции здания. Подбор сечения балки настила и характеристики выбранного двутавра. Методика усиления балки увеличением сечения. Расчет поясных швов и опорного узла.

    контрольная работа [369,8 K], добавлен 20.09.2011

  • Компоновка балочной клетки. Маркировка элементов монтажной схемы рабочей площадки. Расчет стального настила балки, сварных швов. Статический и конструктивный расчет балки. Проверка сечения, устойчивости конструкции. Расчет колонны сквозного сечения.

    курсовая работа [2,0 M], добавлен 29.05.2015

  • Конструирование опорных частей балки с экспериментальным мониторингом сохраняемости геометрии при естественном старении. Расчет внутренних силовых факторов. Определение высоты балки из условия жесткости. Подбор геометрических размеров сечения балки.

    курсовая работа [299,2 K], добавлен 17.06.2013

  • Сбор нагрузок на элементы рабочей площадки. Подбор и проверка сечения балки настила, главной балки. Конструирование узлов соединения элементов главной балки. Определение сечения колонны, требуемой площади опорной плиты. Расчёт сварных швов крепления.

    курсовая работа [2,1 M], добавлен 17.11.2010

  • Краткое описание металлоконструкции крана. Выбор материалов и расчетных сопротивлений. Построение линий влияния. Определение расчетных усилий от заданных нагрузок в элементах моста, подбор его сечений. Расчет концевой балки, сварных швов, прогиба балки.

    курсовая работа [1,3 M], добавлен 12.06.2010

  • Основные размеры балки, технические требования к ее изготовлению, комплектность, маркировка, транспортирование и хранение изделия. Методы контроля сварки, радиационный метод определения качества сварных швов. Расчет, проверка элементов подкрановой балки.

    курсовая работа [593,2 K], добавлен 15.05.2010

14

Введение

Одной из важных проблем при производстве сварных конструкций является определение сварочных деформаций и напряжений, влияние которых на характеристики сварных соединений и конструкций в процессе эксплуатации весьма разнообразно. Наличие сварных деформаций и напряжений приводит к отклонениям действительных геометрических форм и размеров от проектных, что, в свою очередь, увеличивает трудоемкость изготовления сварной конструкции, снижает эксплуатационные качества, способствует понижению устойчивости и несущей способности, затрудняет сборку отдельных узлов, а в некоторых случаях делает ее невозможной.

Расчетно-графическая работа заключается в расчете деформаций, возникающих при сварке поясных швов балки двутаврового поперечного сечения. Результатом работы являются значения прогибов балки для различных вариантов последовательности выполнения сварочных операций, и что служит основанием для выбора рациональной последовательности выполнения сварных швов.

1. Задание

Основные размеры свариваемой балки:

L = 7м;

H = 220мм;

B1 = 130мм;

B2 = 150мм;

д1 = 6мм;

д2 = 6мм;

д3 = 5мм.

Материал: 09Г2С.

Способ сварки: Ручная дуговая сварка покрытыми электродами.

Поперечное сечение сварной двутавровой балки представлено на рисунке 1.

2. Выбор конструктивного оформления и размеров сварных соединений

В соответствии с ГОСТ 5264-80 [5] выберем двустороннее тавровое сварное соединение без скоса кромок Т3. Эскиз данного сварного соединения показан на рисунке 2. Минимальный катет данного сварного соединения 6 мм.

Рисунок 2 - Конструктивные элементы:

а) подготовленных кромок свариваемых деталей; б) сварного шва.

3. Выбор ориентировочных режимов сварки

Режимы однодуговой сварки неплавящимся электродом сплава АМГ6М приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Режимы сварки под флюсом материала 09Г2С [1, стр. 103]

Толщина металла, мм

6

Сила тока, А

175

Напряжение, В

20

Скорость сварки, м/ч

15

Диаметр электрода, мм

4,0

4. Расчет геометрических характеристик сечений

Произведем расчет геометрических характеристик сечений балки. Для проверки правильности расчетов используем средства пакета САПР «КОМПАС».

Определим координату центра тяжести, величину эксцентриситета и момент инерции относительно оси y I1 балки состоящей из элементов 1 и 3.

Рисунок 3 - Эскиз поперечного сечения балки состоящей из элементов 1 и 3.

Найдем координату центра тяжести фигуры 1:

Координаты центра тяжести балки состоящей из элементов 1 и 3 по отношению к выбранным осям z и y определяются по формуле:

где Si - площадь i-й фигуры; zi - координата ее центра тяжести.

Найдем величину эксцентриситета :

Найдем момент инерции I1:

Определим координату центра тяжести, величину эксцентриситета и момент инерции относительно оси y I2 балки состоящей из элементов 2 и 3.

Рисунок 4 - Эскиз поперечного сечения балки состоящей из элементов 2 и 3.

Найдем координату центра тяжести фигуры 2:

Координаты центра тяжести балки состоящей из элементов 2 и 3 по отношению к выбранным осям z и y определяются по формуле:

где Si - площадь i-й фигуры; zi - координата ее центра тяжести.

Найдем величину эксцентриситета :

Найдем момент инерции I2:

Определим координату центра тяжести и момент инерции относительно оси y IУ балки состоящей из элементов 1,2 и 3.

Рисунок 5 - Эскиз поперечного сечения балки состоящей из элементов 1, 2 и 3.

Координаты центра тяжести балки состоящей из элементов 1, 2 и 3 по отношению к выбранным осям z и y определяются по формуле:

Найдем момент инерции IУ:

5. Расчет усадочной силы, продольного укорочения и прогибов балки

При сварке на проход весьма жесткой сварной конструкции величина усадочной силы в Ньютонах согласно [2] вычисляется по формуле:

где q - эффективная мощность (в ваттах); - скорость сварки, мм/с; B - экспериментально определяемый коэффициент.

Эффективная тепловая мощность сварочного источника теплоты, т. е. количество теплоты, вводимой при сварке источником в деталь в единицу времени, если известны параметры режима электродуговой сварки, определяется по формуле

где I - сварочный ток; U-напряжение на дуге; з - эффективный к.п.д. процесса нагрева. Эффективный к.п.д. зависит от способа сварки и может быть взят по данным справочника [3]: Найдем эффективную тепловую мощность сварочного источника теплоты:

Экспериментально определяемый коэффициент B для конструкционных сталей вычисляется в зависимости от погонной энергии и толщины листов S в миллиметрах (средней толщины при сварке пластин разной толщины), следующим образом:

здесь s - толщина свариваемых пластин (средняя толщина при сварке пластин разной толщины).

Определим продольное укорочение и прогиб балки для случая, когда вначале приваривается полка 1, затем полка 2.

Найдем значение эксцентриситета для данного случая:

Найдем значение изгибающего момента:

Найдем значение прогиба балки после сварки элементов 1 и 3:

Значение прогиба вычисляется по формуле:

Найдем прогиб балки после приварки полки 2 к уже соединенным элементам 1 и 3:

Общий прогиб определим из соотношения:

Определим продольное укорочение и прогиб балки для случая, когда вначале приваривается полка 2, затем полка 1.

Найдем значение эксцентриситета для данного случая:

Найдем значение изгибающего момента:

Найдем значение прогиба балки после сварки элементов 2 и 3:

Значение прогиба вычисляется по формуле:

Найдем прогиб балки после приварки полки 1 к уже соединенным элементам 2 и 3:

Общий прогиб определим из соотношения:

Сравним результаты определения прогибов для обоих случаев:

Определим продольную деформацию балки для обоих случаев:

Заключение

В данной расчетно-графической работе проведен расчет деформаций, возникающих при сварке поясных швов балки двутаврового поперечного сечения.

Значение прогиба балки после сварки элементов 1 и 3:

Значение прогиба балки после сварки элементов 2 и 3:

Получены значения прогибов балки для различных вариантов последовательности выполнения сварочных операций:

Прогиб балки после приварки полки 2 к уже соединенным элементам 1 и 3: Общий прогиб:

Прогиб балки после приварки полки 1 к уже соединенным элементам 2 и 3: Общий прогиб:

Продольная деформация балки для обоих случаев:

Сравнив результаты определения прогибов для обоих случаев, мы можем сделать вывод, что рациональным будет вариант, когда вначале приваривается полка 2, а затем полка 1, так как в этом случае общий прогиб балки наименьший.

Список литературы

1. Сварка и свариваемые материалы: В 3-х т. Т.П. Технология и оборудование. Справ. изд./Под ред. В.М. Ямпольского. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1996. 574 с.

2. Сварка. Резка. Контроль. Справочник. В 2-х томах / под общей редакцией Н.П. Алешина, Г.Г. Чернышева. М.: Машиностроение 2004. Т.1 / Н.П. Алешин, Г.Г. Чернышев, Э.А. Гладков и др. 624 с.

3. Сварка и свариваемые материалы: В 3-х т. Т I. Свариваемость материалов. Справ. изд./ Под ред. Э.Л. Макарова -М.: Металлургия, 1991. 528 с.

4. Медведев, А. Ю. Остаточные деформации и перемещения при сварке и наплавке: лабораторный практикум по дисциплине "Теоретические основы реновации" / А. Ю. Медведев ; УГАТУ .-- Уфа : УГАТУ, 2007 .

5 ГОСТ 5264-80 Ручная дуговая сварка. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры.

6. СТО УГАТУ 016-2007 Графические и текстовые конструкторские документы. Общие требования к построению, изложению, оформлению.

Работа, которую точно примут
Сколько стоит?

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.