ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Расчет допускаемых напряжений

Расчет сварных соединений с угловыми швами

Основные геометрические характеристики углового шва (Рисунок 2) – катет k и высота h. У нормального шва катеты равны, поэтому

. (7)

В большинстве случаев (при d ³ 3 мм) принимают k=d. В инженерной практике принято, что опасное сечение проходит через шов по его высоте h. Поэтому расчет сварных соединений с угловыми швами проводят по касательным напряжениям t.

Рисунок 2 – Геометрия углового сварного шва

Для сварных соединений представленных ниже (Рисунок 3) условия прочности при нагружении:

- силой

; (8)

- моментом

, (9)

где W – момент сопротивления опасного сечения швов.

а) нахлесточное б) тавровое

Рисунок 3 – Схемы нагружения сварных соединений

Условия прочности нахлесточного сварного соединения с фланговыми швами (Рисунок 4) при нагружении:

- силой

; (10)

- моментом (при l < b)

. (11)

Рисунок 4 – Нахлесточное соединение с фланговым швом

Расчет допускаемых напряжений

Допускаемые напряжения для сварных соединений определяют по формулам

(12)

где [s]_р- допускаемое напряжение растяжения для материала деталей;

j - коэффициент прочности сварного шва (Таблица 1);

g - коэффициент понижения допускаемых напряжений.

, (13)

где s_Т – предел текучести материала деталей (Таблица 2);

[S]=1,2…1,8 – коэффициент запаса прочности.

Коэффициент j учитывает метод сварки и вид напряжений (растяжение, сжатие или срез).

Таблица 1 – Значения коэффициента j

Метод сварки	Вид напряжений
растяжение	сжатие	срез
Автоматическая под флюсом, ручная электродами Э42А и Э50А, контактная стыковая			0,65
Ручная дуговая электродами Э42 и Э50, газовая сварка	0,9		0,6
Контактная точечная и шовная	-	-	0,5

Таблица 2 – Предел текучести малоуглеродистых (ГОСТ 380-94), среднеуглеродистых (ГОСТ 1050-88) и низколегированных сталей (ГОСТ 19281-89) для сварных конструкций

Марка стали	Ст 3	Ст 5					10Г2	10Г2С1	16Г2АФ
Предел текучести, МПа

Коэффициент g учитывает характер нагрузки (переменная или постоянная). При постоянной нагрузке принимают g =1. При переменной нагрузке коэффициент рассчитывают по формуле

, (14)

где К_эф – эффективный коэффициент концентрации
напряжений (Таблица 3);

R=s_min/s_max или R=t_min/t_max – коэффициент асимметрии цикла напряжений.

Верхние знаки в формуле (14) принимают при наибольшем растягивающем напряжении и при касательных напряжениях, а нижние при сжимающем напряжении.

Таблица 3 – Значения К_эф

Типы швов	Мало- и среднеуглеродистые стали	Низколегированные стали
Стыковые: а) необработанные б) двусторонние с плавными переходами в) с механической обработкой	1,4 1,2	1,8 1,35
Угловые: а) соединение втавр б) лобовые (соединения с двумя накладками в) фланговые г) комбинированные	1,5 3,5 2,5	2,2 4,5 3,5

1.3 Аппаратура и материалы

Для выполнения лабораторной работы студентам выдают:

1. Методические указания.

2. Настольный макет с образцами сварных соединений различных
видов.

3. Штангенциркуль.

1.4 Методика и порядок выполнения работы

1. Ознакомится с основными типами сварных соединений теоретически и на макетах.

2. Сделать эскизы сварных соединений, предложенных преподавателем, и определить их размеры при помощи штангенциркуля.

3. Для заданных материалов деталей, вида нагрузки и типа шва рассчитать допускаемые напряжения для сварного шва.

4. По заданию преподавателя рассчитать для выбранных соединений допускаемую нагрузку (силу, изгибающий или крутящий моменты) при определенных видах сварки и типах электрода.

5. На выполненных эскизах показать направление векторов, рассчитанных силовых факторов.

6. Результаты представить в виде отчета к лабораторной работе.

7. Подготовиться к защите лабораторной работы.

1.5 Содержание отчета и его форма

Отчет к лабораторной работе включает в себя:

1. Порядковый номер отчета и наименование работы.

2. Цель работы.

3. Эскизы сварных соединений.

4. Таблицу с исходными и расчетными параметрами.

5. Расчетную часть.

6. Выводы.

1.6 Контрольные вопросы и защита работы

1. Перечислить основные виды сварных соединений.

2. Чем принципиально отличается методика расчета на прочность сварных соединений, выполненных стыковыми и угловыми швами?

3. От каких факторов зависит прочность шва при действии статической и переменной нагрузки?

4. Показать на эскизах опасное сечение углового шва.

5. Чем фланговые швы отличаются от лобовых?

6. Какие допущения делаются при расчете угловых швов на изгиб?