Методические указания
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 4.00 (1 Голос)

Методические указания к выполнению контрольной работы по курсу "Детали машин и подъемно-транспортные машины"

 

1. Сварные соединения


Виды сварки

Расчет фланговых швов

1.3. Задача №1. Расчет сварного соединения с определением размеров фланговых швов, равнопрочных сечению заданного уголка, который работает на растяжение (рис. 4). (Данные к задаче №1 приведены в табл. 1 – 4).

Таблица 1

Номер профиля

Размеры, мм

Площадь профиля, мм2

Масса погонной длины 1м, кг

Расстояние от центра тяжести, мм

       

Таблица 2

Механические свойства стали углеродистой обыкновенного качества группы А (ГОСТ 380-80)

Марка стали

Предел текучести, н/мм2

Временное сопротивление разрыву, Н/мм2

Относительное удлинение, % (не менее)

Ст. 2

190…220

340…420

26…30

Ст. 2кп

     

Ст. 3кп

210…240

380…470

21…27

Ст. 3

220…240

380…470

21…27

Ст. 4

240…260

420…520

19…25

Ст. 4кп

     

Ст. 5

260…280

500…620

17…21

Ст. 6

300…310

600…720

11…16

 

Таблица 3

Допускаемые напряжения для сварных швов при постоянных нагрузках, В

Вид напряжения

Марки электрода

Автоматическая сварка

под слоем флюса

Э34

Э42

Э42А

 

0,75

0,80

0,90

0,90

 

0,60

0,90

   
 

0,50

0,60

0,65

0,70

Для решения задачи необходимо:

а) определить конструкцию сварного соединения.

Определяют тип соединения и вид шва. При расчете принимают, что действующие усилия и напряжения распределяются равномерно по длине шва.

Вычерчивают схему сварного соединения согласно рисунку в эскизном порядке в масштабе с соблюдением госстандартов;

б) выбрать основные параметры уголка.

Для расчета выбирают по сортаменту размеры заданного уголка и записывают в табл. 1;

в) определить расчетную нагрузку и допускаемое напряжение.

Расчетную нагрузку Q[Н] определяют по площади сечения уголка и допускаемому напряжению на разрыв для заданной марки стали уголка (табл.2). Запас прочности принимают равным 1,5…2,0;

г) определить длину фланговых швов.

image009_4_85233e7dd44a5e1d1ea7cb7d1d9667d7 Методические указания к выполнению контрольной работы по курсу "Детали машин и подъемно-транспортные машины"

image010_4_edfd9e49be1710ef778dcfda081d1ffc Методические указания к выполнению контрольной работы по курсу "Детали машин и подъемно-транспортные машины"

Вопросы для самопроверки по разд. 1

1. Что называется сварным швом?

2. Какие виды сварки получили распространение в промышленности?

3. Как выполняется электродуговая сварка?

4. В чем сущность электрошлаковой и газовой сварок?

5. Укажите типы сварных швов.

6. Как рассчитывают стыковые сварные швы?

7. Как рассчитывают угловые сварные швы: лобовые, фланговые, комбинированные?

8. Как рассчитывают сварной шов, подверженный действию изгибающего момента?

9. Как рассчитывают сварные соединения, испытывающие действие крутящего момента?

10. Как рассчитывают сварные швы при переменных нагрузках?

11. Как рассчитывают сварные швы соединений, работающих на сложное сопротивление?

12. Какие преимущества имеют сварные конструкции по сравнению с клепаными, литыми и коваными?

13. Каковы достижения СССР в области сварных конструкций?

2. РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

2.1.


Виды резьбовых соединений

2.2. Задача № 2. Рассчитать болты, крепящие кронштейн металлической колонки (рис. 7). Сила Q действует под углом α. Нагрузка статическая. Материал болтов – Ст. 3. Коэффициент трения между стеной и кронштейном f = 0,3. (Данные к задаче № 2 приведены в табл. 5, 6.)

Решение. Раскладываем силу Q на составляющие S и N. Действие этих составляющих заменяем действием сил S и N приложенных в центре стыка, и действием момента M = S·L - N·C, N и М раскрывают стык, a S сдвигает детали. Возможность раскрытия стыка и сдвига деталей устраняют затяжкой с силой Pзат.

а) Определяем составляющие нагрузки:

image013_1_cf7083d8d3890064e469efa3bd1a6929 Методические указания к выполнению контрольной работы по курсу "Детали машин и подъемно-транспортные машины"

Рис. 7

б) Определяем силу затяжки по условию нераскрытия стыка. Для приложения нагрузки Q затяжка образует в стыке напряжения смятия image014_22_c6d765f27acce040f702f281bcd92c8a Методические указания к выполнению контрольной работы по курсу "Детали машин и подъемно-транспортные машины", которые приближенно равномерно по стыку, где Z - число болтов; image015_23_b50ce081ef0bdc02425a4f09cccff2df Методические указания к выполнению контрольной работы по курсу "Детали машин и подъемно-транспортные машины"; image016_23_e5fb4257ff738a19c11598b4b38b6de1 Методические указания к выполнению контрольной работы по курсу "Детали машин и подъемно-транспортные машины" здесь Fст = a · b - площадь стыка, которую оценивают приближенно без учета отверстий под болты; image017_22_9cbfffd061f699d57a043c8728fd42ba Методические указания к выполнению контрольной работы по курсу "Детали машин и подъемно-транспортные машины" - момент сопротивления изгибу, который определяют для площади стыка. По условию нераскрытия стыка, принимая коэффициент запаса K = 1,5; σзат = 1,5 · (σN + σM).

Необходимая сила затяжки болтов image018_20_1133dc13df6f14880a4d6b3f4bba6d03 Методические указания к выполнению контрольной работы по курсу "Детали машин и подъемно-транспортные машины".

image019_f0ed59b4a6f6bb4740ffdf953f4a4b0b Методические указания к выполнению контрольной работы по курсу "Детали машин и подъемно-транспортные машины"

image020_41f5cc7b1b92deb0861448874471feaf Методические указания к выполнению контрольной работы по курсу "Детали машин и подъемно-транспортные машины"

Таблица 6

image021_0_0051321a1ec371b678f25b45341e51d9 Методические указания к выполнению контрольной работы по курсу "Детали машин и подъемно-транспортные машины"

в) проверяем Pзат по условию отсутствия сдвига кронштейна силой S, приняв f = 0,3 и K =1,3.

В соединениях, не имеющих разгрузочного устройства от сдвига деталей, сила S уравновешивается силами трения в стыке. Детали не будут сдвигаться, если трения в стыке F>S или (Pзат · z ± N) и затяжку можно считать достаточной;

г) определяем расчетную нагрузку и диаметр болта.

Внешняя нагрузка, приходящаяся на один болт от силы N, image022_18_54fe1679c06d5581d413b3d8739c35d6 Методические указания к выполнению контрольной работы по курсу "Детали машин и подъемно-транспортные машины". Внешняя нагрузка от момента image023_19_f7e111db1fd741553982d2772f1b3bdc Методические указания к выполнению контрольной работы по курсу "Детали машин и подъемно-транспортные машины" где i - число болтов в поперечном ряду; n - число поперечных рядов с одной стороны от оси поворотов. Суммарная нагрузка Р = PM + PN .

Растягивающая нагрузка РP = Pзат + λ· P, где λ = (0,2 - 0,3) - коэффициент внешней нагрузки (учитывает ту долю нагрузки Р, которая приходится на болт).

Коэффициент Д определяется по условию равенства дополнительных деформаций болта и деталей (условие совместности деформаций). По табл. 6 принимаем болты.

Вопросы для самопроверки по разд. 2

1. Какие различают типы резьбы по назначению и геометрической форме и какие из них являются стандартными?

2. Какие существуют виды резьбы по числу ее заходов и направлению наклона витков и где они применяются?

3. Почему для болтов применяется треугольная резьба?

4. Какие различают виды метрической резьбы?

5. Почему метрическая резьба с крупным шагом имеет преимущественное применение?

6. Когда применяются резьбы с мелкими шагами, прямоугольная, т-рапециедальная, упорная и круглая?

7. Как рассчитывается резьба?

8. Какие различают болты и винты по форме головок и какие из них нормализованы госстандартами?

9. Какие различают болты, винты и шпильки по назначению и конструкции?

10. Какие различают гайки, шайбы и гаечные замки по конструкции и какие из них нормализованы госстандартами?

11. Из какого материала выполняются болты, винты, шпильки, гайки, шайбы и гаечные замки?

12. Какие устройства применяются для разгрузки болта от действующей поперечной силы?

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Гальперин М. И., Домбровский Н. Г. Строительные машины. - М.: Высш. шк., 1980. - 343 с.

2. Иванов М. Н. Детали машин. - М.: Высш. шк., 1976. - 398 с.

3. Заблонский К. И. Детали машин. - К.: Выща шк., 1985. - 385 с.

Методические указания к выполнению контрольной работы по курсу "Детали машин и подъемно-транспортные машины" - 4.0 out of 5 based on 1 vote