Характеристика материала изделия.
Данная конструкция изготавливается из углеродистой стали Ст3сп обыкновенного качества.
Использование в промышленности стали Ст3сп: несущие элементы сварных и несварных конструкций и деталей, работающих при положительных температурах.
Свойства:
Сталь Ст3сп не склонна к отпускной хрупкости, нефлокеночувствительна, свариваемость без ограничений.
Основой структуры стали является феррит. Он является малопрочным и пластичным, цементит напротив, хрупок и тверд, а перлит обладает промежуточными свойствами. Свойства феррита не позволяют применять его в строительных конструкциях в чистом виде. Для повышения прочности феррита сталь насыщают углеродом (стали обычной прочности, малоуглеродистые), легируют добавками хрома, никеля, кремния, марганца и других элементов (низколегированные стали с высоким коэффициентом прочности) и легируют с дополнительным термическим упрочнением (высокопрочные стали)
К вредным примесям относятся фосфор и сера. Фосфор образует раствор с ферритом, таким образом снижает пластичность металла при высоких температурах и повышает хрупкость при низких. Образование сернистого железа при избытке серы приводит к красноломкости металла. В составе стали ст3 допускается не более 0,05% серы и 0,04 % фосфора.
При температурах, недостаточных для образования ферритной структуры возможно выделение углерода и его скопления между зернами и возле дефектов кристаллической решетки. Такие изменения в структуре стали понижают сопротивление хрупкому разрушению, повышают предел текучести и временного сопротивления. Это явление называют старением, в связи с длительностью процесса структурных изменений. Старение ускоряется при наличии колебаний температуры и механических воздействиях. Насыщенные газами и загрязненные стали подвержены старению в наибольшей степени.
Целесообразность использования стали Ст3сп обуславливается ее доступностью, сравнительной дешевизной, стойкостью к агрессивной среде и хорошей свариваемостью.
Более подробная информация представленна в таблицах 2 и 3
Таблица 2. Механические свойства стали Ст3сп при Т=20oС
| Сортамент | Размер | Напр. | sв | sT | d5 | y | KCU | Термообр. |
| - | мм | - | МПа | МПа | % | % | кДж / м2 | - |
| Сталь горячекатан. | 5 - 40 | 380-490 |
Таблица 3. Химический состав в % материала Ст3сп
| C | Si | Mn | Ni | S | P | Cr | N | Cu | As |
| 0.14 - 0.22 | 0.15 - 0.3 | 0.4 - 0.65 | до 0.3 | до 0.05 | до 0.04 | до 0.3 | до 0.008 | до 0.3 | до 0.08 |
Удельный вес: 7850 кг/м3
Глава 2. Расчетная часть
Расчет массы швов
Рисунок 3. Вид спереди
Рисунок 4. Вид сверху
Все расчеты, приведенные в таблице, были выполнены, согласно ГОСТ 5264-80
«Ручная дуговая сварка. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры»
Таблица 4.
| № шва | Обозначение по ГОСТ | S Me | L шва, мм (на 1 шов) | Масса наплавленного Me, гр. (на 1 шов) | Примечание |
| У2 | 2760(60) | 276(6) | 46 швов | ||
| С2 | 720(60) | 372(31) | 12 швов | ||
| Т5 | 240(60) | 24(6) | 4 шва | ||
| Т1 | 600(100) | 150(25) | 6 швов | ||
| Т1 | 1200(200) | 300(50) | 6 швов | ||
| Т1 | 900(150) | 228(38) | 6 швов | ||
| Т1 | 300(50) | 78(13) | 6 швов | ||
| Т1 | 2368(1184) | 592(296) | 2 шва | ||
| У2 | 360(60) | 36(6) | 6 швов | ||
| Т1 | 360(90) | 92(23) | 4 шва | ||
| Т1 | 200(50) | 52(13) | 4 шва |
1.У2
G=F*y*l
F=0.5*2*13=13
y=7.85
l=0.06
G=13*7.85*0.06=6
2.С8
G=F*y*l
F=1)2*8.5=17
2)7*14*0.5=49
3)17+49=66
y=7.85
l=0.06м.
G=66*7.85*0.06=31
3.Т5
G=F*y*l
F=0.5*5*5=12.5
y=7.85
l=0.06
G=12.5*7.85*0.06
6.Т1
F=8*8*0.5=32
y=7.85
l=0.1
G=32*7.85*0.1=25
5.Т1
G=F*y*l
F=8*8*0.5=32
y=7.85
l=0.2
G=32*7.85*0.2=50
6.Т1
G=F*y*l
F=8*8*0.5=32
y=7.85
l=0.15
G=32*7.85*0.15=38
7.T1
G=F*y*l
F=8*8*0.5=32
y=7.85
l=0.05
G=32*7.85*0.05=12.5
8.T1
G=F*y*l
F=8*8*0.5=32
y=7.85
l=1.184
G=32*7.85*1.184=295.5
9.У2
G=F*y*l
F=0.5*2*13=13
y=7.85
l=0.06
G=13*7.85*0.06=6
10. T1
G=F*y*l
F=8*8*0.5=32
y=7.85
l=0.09
G=32*7.85*0.09=92
11. T1
G=F*y*l
F=8*8*0.5=32
y=7.85
l=0,05
G=32*7.85*0,05=52
После приведенных расчетов необходимо вычислить массу наплавленного металла, путем сложения масс всех сварных швов.
276+372+24+150+300+228+78+592+36+92+52=2200 гр.
Расчет массы конструкции
Данная конструкция состоит из следующих материалов:
Труба стальная квадратная S = 8мм.
Вес одного метра, согласно ГОСТ 8639-82. «Трубы стальные квадратные. Сортамент», составляет 72, 80кг.
Необходимое количество: 32, 3 м
72, 80*32,3=394,92 кг
Труба стальная круглая S = 8мм
Вес одного метра, согласно ГОСТ 10704-91. «Трубы стальные электросварные прямошовные. Сортамент» составляет 72,80кг
Необходимое количество: 5м
72, 80*5 = 364кг
Детали:
Таблица 5
| № Детали | Материал | Толщина металла | Размеры | Примечание | Количество |
| Ст3сп | 677х677 | Изготавливается самостоятельно | 2шт | ||
| Ст3сп | 150х200х100 | Изготавливается самостоятельно | 6шт | ||
| Ст3сп | 50х100х30 | Изготавливается самостоятельно | 6шт | ||
| Ст3сп | 50х90х30 | Изготавливается самостоятельно | 4 шт |
Детали вырезаются из стального листа. Размеры листа, согласно ГОСТ 19903-74. «Прокат листовой горячекатаный. Сортамент», представлены ниже.
Согласно ГОСТ 19903-74, вес данного листа составляет 80 кг.
Чтобы найти вес деталей необходимо подсчитать количество отходов.
1 = 650*200=130000
2 = 400*50 = 20000
3 = 0,5*100*200=10000*3=30000
4 = 0,5*70*100=3500*6=21000
5 = 120*50 = 6000
6 = 0,5*90*20=1800*2=3600
7 = 300*250=75000
Лист - 1400000
Общее количество отхода – 285600
1400000-285600= 1114400
1400000/100 = 1114400/х
1400000х = 111440000
х=82%
Отход составляет 18%
Далее, чтобы найти массу деталей, необходимо найти 82% от веса листа
80/100=x/82
80*82=100х
х=66 кг.
Ко всему вышеперечисленному следует добавить массу наплавленного металла, вычисленную ранее.
Масса наплавленного металла составляет 2200г
Далее остается сложить все, ранее вычисленные массы.
394,92+364+66+22=845кг
Заключение
В ходе курсового проектирования были закреплены теоретические знания, самостоятельно решал вопросы в области технологии, механизации и автоматизации сварочного производства.
Были выполнены следующие задачи:
1. Подбор способа сварки, обоснованного информацией о материале конструкции, его характеристиках и условиях эксплуатации.
2. Подбор более подходящего материала для конструкции данного типа.
3. Расчет характеристик конструкции, и проведение анализа на целесообразность применения материала в зависимости от условий окружающей среды и прочих возможных нюансов.
4. Закрепление навыков подсчета необходимого металлопроката.
Дополнительно следует отметить повышение уровня осведомленности в плане технической документации и улучшения навыка ее использования, а также развитие навыка обработки текстовой и работы с графической информацией.
Выполняя курсовую работу я узнал о актуальности билбордов не только в нашем времени, но и в прошлом, а также узнал о перспективах развития уличной рекламы и предназначенных для нее конструкций. Рекламные щиты до сих пор пользуются огромной популярностью, среди множества фирм, и не намерены уступать свое место в данном направлении маркетинговой коммуникации, несмотря на их возраст. Со времен Древнего Египта и до нашего времени они полностью выполняли и выполняют свои функции.
Подобные конструкции всегда будут простым и выгодным способом донесения рекламной информации. Также стоит подчеркнуть, что они занимают малую площадь, просты в изготовлении и размещении, и обходятся заказчикам относительно недорого (От 12 000 до 35 000 рублей)
Список литературы
1. Сварные конструкции/ А. М. Михайлов. - М.: Стройиздат, 1983.
2. Николаев Г. А., Куркин С. А., Винокуров В. А. Сварные конструкции. - М.: Высшая школа, 1982, 1983. - ч. I, ч.П.
3. Николаев Г. А., Винокуров В. А. Сварные конструкции. Расчет и проектирование. -М: Высшая школа, 1990.
4. Блинов А. Н., Лялин К. В. Сварные конструкции. - М.: Стройиздат, 1990.
5. Металлические конструкции/ А. А. Васильев. - М.: Стройиздат, 1979.
6. Основы расчета элементов строительных конструкции в примерах/ А. М. Михайлов. - Высшая школа, 1980.
7. Куркин С. А., Николаев Г. А. Сварные конструкции. Технология изготовления, механизация, автоматизация и контроль качества в сварочном производстве. - М.: Высшая школа, 1991.
8. Рыбаков В. М., Ширшов Ю. В., Чернавский Д. М. и др. Сварка строительных металлических конструкции. - М.: Стройиздат, 1993.
9. Фейбишенко В. К. Металлические конструкции. -М.: Стройиздат, 1984.
10. Пешковский О. И., Якубовский В. Б. Сборка металлических конструкций. - М.: Высшая школа, 1989.
11. Жизняков С. Н., Мельник В. И. Сварка и резка в строительстве. - М.: Стройиздат, 1995.- 544 е.: ил.
12. Колганов Л. А. Сварочное производство. - Ростов н/Д.: «/ Фейикс», 2002. - 512с.
13. Основы проектирования сварочных цехов/ А. И. Красовский. - М.: Машиностроение, 1980.
14. Блинов А. Н., Лялин К. В. Организация и производство сварочно- монтажных работ. -М.: Стройиздат, 1988.
15. СНиП II - 23 - 82. Стальные конструкции. Нормы проектирование. - М.: Издательство стандартов, ...
16. ГОСТ 2. 312 - 72. Условные изображения и обозначения сварных соединений. - М.: Издательство стандартов, ...
17. ГОСТ 8510- 86. Уголки стальные горячекатаные не равнополочные.
18. ГОСТ 8509 - 86. Уголки стальные горячекатаные равнополочные.
19. Методические указания.