Расчет сварных тавровых соединений на прочность

5.1 Растяжение

Условие прочности сварного шва записывается в виде

5.2 Изгиб

Условие прочности сварного шва записывается в виде

5.3 Кручение

Условие прочности сварного шва записывается в виде

где - допускаемое нап­ряжение среза для сварного шва ( см. табл.1 и 2); b, l, D – размеры свариваемых элементов сварного соединения.

Приложение П1

Условные обозначения швов сварных соединений.

Рис. П1.1

Сварная деталь является сборочной единицей, поэтому на чертеже ее элементы штрихуются в разных направлениях. На сборочном чертеже изделия или на чертеже его общего вида все элементы сварной детали штрихуются в одном направлении. Обозначения сварных швов на чертежах производят в соответствии с требованиями ГОСТ 2.312.

На рис.П1.1 показаны линии-выноски для обозначения сварных швов (верхняя – лицевой шов, нижняя – шов с оборотной стороны).

Цифры в квадратиках расшифрованы ниже:

1. Знаки: выполнение шва по замкнутому контуру (О), выполнение шва при монтаже (Г).

2. Обозначение стандарта на типы и конструктивные элементы швов. Например, ГОСТ 5264 на швы, выполненные ручной дуговой сваркой.

3. Буквенно-цифровое обозначение вида шва.

4. Знак |\ и размер катета шва (только для угловых швов).

5. Вспомогательные знаки:

/ – шов прерывистый или точечный с цепным расположением;

Z – шов прерывистый или точечный с шахматным расположением;

⊃ – шов по незамкнутой линии.

6. Вспомогательные знаки:

o – усиление шва;

ω – наплывы и неровности шва обработать с плавным переходом к основному металлу.

Шов сварного соединения, независимо от способа сварки, условно изображают сплошной основной линией (видимый) или штриховой (невидимый).

От изображения шва проводят ли­нию-выноску, заканчивающуюся односто­ронней стрелкой (рис. П1.2, а, б) – лицевой и оборотный швы.

Номера ГОСТ на виды сварки приведены в табл. П1.1.

Рисунок П1.2

Таблица П1.1

Вид сварки	ГОСТ
Ручная	5264-81
Автоматическая под флюсом	11533-75
Дуговая сварка в инертном газе	14776-79
Полуавтоматическая под флюсом	14.806-69

Некоторые конструктивные элементы подготовки кромок деталей сварных соединений Таблица П1.2

	Обозначение шва сварного соединения	Сварное соединение	Толщина листов S мм	Зазор b мм	Величина катета шва k мм
Соединение встык	С2		2…4		k=S
5…6
Продолжение табл. П1.2
Соединение встык	С4		4…6		k=S
8…20
Соединение внахлест	Н1		2…30		k=S
Соединение втавр	Т3		4…6
7…9
10…15
16…20
22…30
Т8		8…30	2…3	k=S

Некоторые вспомогательные знаки, используемые в обозначениях сварных швов Таблица П1.3

Вспомогательный знак	Значение вспомогательного знака	Расположение вспомогательного знака относительно полки линии-выноски, проведенной от изображения шва
с лицевой стороны	с оборотной стороны
	усиление шва снять
	Наплывы и неровности обработать с плавным переходом к основному металлу
	шов выполнить при монтаже
	шов прерывистый или точечный
	Шов прерывистый с шахматным расположением
Продолжение табл. П1.3
	шов по замкнутому контуру
	шов по незамкнутому контуру

1. За лицевую сторону одностороннего шва сварного соединения принимают сторону, с которой производят сварку.

2. За лицевую сторону двустороннего шва сварного соединения с несимметрично подготовленными кромками принимают сторону, с которой производят сварку основного шва.

3. За лицевую сторону двустороннего шва сварного соединения с симметрично подготовленными кромками может быть принята любая сторона.

Условные обозначения швов сварных соединений Приложение П2.

Таблица П2.1

Характеристика шва	Форма поперечного сечения шва	Условное изображение шва, изображенного на чертеже
с лицевой стороны	с оборотной стороны
Шов таврового соединения без скоса кромок, двухсторонний, прерывистый с шахматным расположением, выполняемый дуговой ручной сваркой. Катет шва 6 мм.
Шов стыкового соединения с криволинейным скосом одной кромки, двусторонний, выполненный при монтаже изделия. Усиление снято. Параметры шероховатости шва Rz20мкм и Rz80 мкм
Продолжение табл. П2.1
Шов таврового соединения без скоса кромок, двусторонний, с шахматным расположением по замкнутому контуру. Катет шва 6 мм, длина 50 мм, шаг 100 мм.
Шов соединения внахлестку без скоса кромок, односторонний, выполняемый дуговой полуавтоматической сваркой в защитных газах плавящимся электродом. Шов по незамкнутому контуру. Катет шва 5 мм.

Варианты заданий: Приложение П3.

Расчетная схема П3.1 Стыковые сварные соединения (Вариант А)

Необходимо найти недостающий параметр (*)?

Таблица П3.1

Вариант А	F	l	s
Н	мм
			*
		*
			*
			*
			*
		*
		*
			*
Продолжение табл. П3.1
			*
		*
			*

Расчетная схема П3.2 Нахлесточные сварные соединения (Вариант Б). Необходимо определить значение силы F?

Таблица П3.2

Вариант Б	b мм	l мм	a мм	s мм	αᵒ
Продолжение табл. П3.2

Расчетная схема П 3.3. Тавровые сварные соединения (Вариант В).

Необходимо определить размер (*) или нагрузку (**)

Таблица П3.3

Вариант В	M	l	s	Тип соединения
Н·м	мм	-
	**			С
			*	С
	**			У
			*	У
	**			У
			*	У
			*	С
	**			С
	**			С
	**			У
			*	С
	**			У
			*	У
			*	С

У – соединение втавр, выполнено без разделки кромок;

С – соединение втавр, выполнено с разделкой кромок.

Литература:

1. Анурьев В.И. Справочник конструктора – машиностроителя: В 3-х томах – М: Машиностроение, 2003.

2. Дунаев П.Ф. Конструирование узлов и деталей машин – М: Академия, 2003.

3. Иванов М.Н. Детали машин – М: Высшая школа, 2006.

4. Решетов Д.Н. Детали машин – М: Машиностроение, 1989.

Содержание

1. Общие сведения ………………………………………………………………….. 3

2. Выбор допускаемых напряжений ……………………………………. 8

3. Расчет стыковых сварных соединений на прочность ………. 10

4. Расчет на прочность сварных соединений внахлест ……….. 12

5. Расчет сварных тавровых соединений на прочность ………..19

Приложения ……………………………………………………………………… 21

Пример выполнения чертежа …………………………………………… 35