Лучевая сварка

 

 Расчетное усилие (осевое  усилие N, изгибающий момент М и др.) находят по общим правилам сопротивления материалов и строительной механики от расчетных нагрузок Р. Расчетную нагрузку определяют как произведение нормативной нагрузки на коэффициент перегрузки;

Коэффициент перегрузки учитывает  опасность превышения нагрузки по сравнению  с ее нормативным значением. Значения коэффициентов перегрузки зависят  от вида нагрузки. Например, для нагрузки от собственного веса п = 1,0-г-1,1, для  полезной нагрузки мостовых кранов п= 1,2-г-1,3, для снеговой нагрузки п—1,4 и  т. д.

Следовательно, при расчете  по первому предельному состоянию  рассматривают воздействие на конструкцию  не эксплуатационных (нормативных) нагрузок, а расчетных. Расчетное сопротивление  R характеризует несущую способность конструкции. Оно зависит от механических свойств металла, геометрических характеристик сечения (площади сечения F,момента сопротивления W и т. д.) и условий работы конструкции.

Расчетное сопротивление  определяют по формуле

 где RH— нормативное сопротивление металла, равное наименьшему значению предела текучести от. Для стали ВСтЗRn= 2100 кгс/см2, k— коэффициент однородности металла, учитывающий опасность снижения сопротивления металла по сравнению с нормативным его значением. Для обычных углеродистых сталей k—0,9, для низколегированных сталей и алюминиевых сплавов k= 0,85;т— коэффициент условий работы, который учитывает возможные отклонения от нормальных условий эксплуатации, а также особенности работы конструкции. Например, при расчете резервуаров для хранения нефтепродуктов принимают т— 0,8, при расчете подкрановых балок с тяжелым режимом работы т —0,9.

Значение расчетных сопротивлений  для различных сталей при т  —1 приведены в табл.179.

 В отдельных случаях  для материалов, не обладающих  свойствами текучести, нормативное  сопротивление принимают равным  пределу прочности.

 

 

 

 Для сварных швов  расчетные сопротивления зависят  от технологического процесса  сварки и методов контроля  качества швов. Значения расчетных  сопротивлений для сварных швов  даны в табл. 180. Основные формулы  для расчета по несущей способности:  при растяжении

 где сг — напряжения  в элементе конструкции от  расчетных нагрузок; N, М — расчетные усилия;FHT— площадь сечения нетто (за вычетом отверстий); W— момент сопротивления нетто; R— расчетное сопротивление материала.

 

  Метод расчета по несущей способности более совершенен по сравнению с расчетом по допускаемым напряжениям, так как при этом методе более точно учитывают факторы, влияющие на прочность соединения.

 Условием расчета по  развитию чрезмерных деформаций  является

 

 

 

Предельные деформации элементов  конструкций приведены в табл. 181. Расчет прочности основных типов  сварных соединений. При расчете  предполагают, что напряжение в основном шве распределяется равномерно. Формулы  расчета прочности приведены  в табл. 182.

 Расчет сварных соединений  на выносливость. При этом расчете допускаемые напряжения или расчетные сопротивления основного металла и сварных соединений, работающих при повторно-переменных (усталостных) нагрузках, определяют путем умножения соответствующих допускаемых напряжений или расчетных сопротивлений, принятых при статических нагрузках, на коэффициент который для строительных конструкций определяют по формуле

Верхние знаки в знаменателе формулы  для определения коэффициента у, берут в случае, когда наибольшее по абсолютной величине напряжение является растягивающим, нижние знаки — когда  наибольшее по абсолютной величине напряжение является сжимающим.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вывод по второй главе

Во второй главе данной курсовой работы были рассмотрены экономические аспекты применения лучевой сварки и приведены показатели ЭЛС для крупносерийного производства.

Также было выяснено, что  ЭЛС в сравнении с другими способами сварки плавлением делает возможным очень высокую скорость процесса: до 60 м/мин (1 м/c) при плотности мощности до 10 7  Вт/см ².

Проанализировано, с чем связано расширение применения ЭЛС в различных отраслях промышленности РФ, показаны методы расчета сварных соединений на прочность с приведением различных табличных показателей, а также выявлены типы сварных соединений, таких как соединение встык, втавр,  внахлестку и др.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

В данной курсовой работе рассмотрены  вопросы, связанные с процессом  проведения электронно-лучевой сварки. Проанализированы существующие виды сварки, определены требования, предъявляемые  к процессу сварки в электронно-лучевой  установке, а также проанализированы методы расчета сварных соединений на прочность.

В первой главе данной курсовой работы была раскрыта сущность понятия «лучевая сварка», с достаточно широким и подробным описанием ее структуры, технологического процесса, этапов выполнения и схемы установки для электронно-лучевой сварки. Также проанализированы технологические условия для возможности выполнения ЛС и рассмотрены конструкции с эффективным применением данного вида сварки.

Во второй главе были рассмотрены экономические аспекты применения лучевой сварки и приведены показатели ЭЛС для крупносерийного производства.

А также показаны методы расчета сварных соединений на прочность с приведением различных табличных показателей, с выявлением типов сварных соединений, таких как соединение встык, втавр,  внахлестку и др.

Тем самым поставленные задачи были выполнены, а значит, цель данной курсовой работы достигнута и раскрыта в полном объеме.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы

1. Рыбаков В.М. Дуговая и газовая сварка. М. Высшая школа, 2000.

2. Мисник И.Б. Ручная дуговая сварка металлов. Мн. Высшая школа, 1991.

3. Комаров А.А., Сапожников В.М. Трубопроводы и соединения для гидросистем. М. Машиностроение, 1967.

4.  Шебеко Л.П. Электросварщик-автоматчик. М. Высшая школа, 1966.

5. Геворкян В.Г. Основы сварочного дела. М. Высшая школа, 1969.

6. Шебеко Л.П. Оборудование и технология автоматической и полуавтоматической сварки. М. Высшая школа, 1990.

7. Беленький В.Я., Язовских В.М. «Электронно-лучевая, лазерная и ионно-лучевая обработка материалов». Пермь, 1995.

8. Дальский  А.М., Барсукова Т.М., Бухаркин Л.Н.  «Технология конструкционных материалов».  М: «Машиностроение», 2002.