كيفية حساب ارتفاع تصميم وصلة ملحومة. موسوعة كبيرة عن النفط والغاز

حساب الوصلة الملحومة مع قطع شرائح اللحمهحول حركة لحظة في مستوى عمودي على مستوى اللحام

يتم توصيل وحدة التحكم في ملف التعريف I بلحام شرائح عن طريق اللحام على طول محيط الملف الشخصي. أبعاد المقطع العرضيهو مبين في الشكل. واحد

لحظة الانحناء $ M = 75 $ kNm. مادة وحدة التحكم - الصفائح الفولاذية من الدرجة 15KhSND $ R_ (yn) = 345 $ MPa ، $ R_ (un) = 490 $ MPa. يتم إجراء اللحام بواسطة جهاز شبه آلي في ثاني أكسيد الكربون بسلك بقطر 2 مم من ماركة Sv-08G2S في الموضع السفلي $ R_ (wf) = 215 دولارًا أمريكيًا / بيتا _ (f) = 0.9 دولارًا. معاملات ظروف العمل $ \ gamma _ (wf) = \ gamma _ (c) = 1 $.

المحلول

القسم الذي يجب أن يتم من أجله حساب الوصلة الملحومة للتركيبة المحددة من الفولاذ ، سلك لحاموطريقة اللحام - لحام المعدن. يجب إجراء الحساب وفقًا للصيغة $ M / W_ (f) \ leqslant R_ (wf) \ gamma _ (wf) \ gamma _ (c) $.

لحظة مقاومة قسم التصميم لمحيط اللحامات

$ W_ (f) = I_ (f) / y_ (بحد أقصى) $ ،

حيث لحظة القصور الذاتي لقسم التصميم $ I_f \ almost \ beta _f \ left [(\ frac (2h_w ^ 3 k_f) (12) + 2b_f k_f \ left ((\ frac (h + k_f) (2)) \ right) ^ 2 +2 (b_f -t_w) k_f \ left ((\ frac (h_w -k_f) (2)) \ right) ^ 2) \ right] ؛ $ y_ (بحد أقصى) = h / 2 + k_ (f) $.

للحام فيليه $ k_ (f) = 10 $ mm:

$ I_ (f) = 0.9 (() 2 \ cdot 24 ^ (3) \ cdot 1/12 + 2 \ cdot 18 \ cdot 1 ^ (2) + 2 (18 - 0.6) 1 [(24 - 1) / 2] ^ (2) ()) = 11946 سم ^ (4) $ ؛

$ y_ (الحد الأقصى) = 25.6 / 2 + 1 = 13.8 سم ؛ W_ (f) = 11946.9 / 13.8 = 866 سم ^ (3) دولار.

توتر التماس:

$ \ tau _ (f) = M / W_ (f) = 75 \ cdot 10 ^ (3) / 866 = 86.6 $ ميجا باسكال ؛

$ \ tau _ (f) / R_ (wf) = 86.6 / 215 = 0.4 دولار.

وبالتالي ، عند $ k_ (f) $ = 10 mm ، يكون جهد القص المشروط في المفصل $ \ tau _ (f) $ 0.4 مرة أقل من المقاومة المحسوبة $ R_ (wf) $. لذلك ، يجب أن تكون ساق اللحام في الوصلة $ k_ (f) $ = 4 mm.

أرز. 1. على سبيل المثال ، حساب الوصلة الملحومة مع شرائح اللحامات لعمل لحظة في مستوى عمودي على مستوى اللحامات

$ b_ (f) = 18 سم ؛ t_ (f) = 0.8 سم ؛ t_ (w) = 0.6 سم ؛ ح_ (ث) = 24 سم ؛ ع = 25.6 سم دولار

$ l_ (1) = 30 $ سم ؛ $ l_ (2) = 20 دولارًا سم

التحقق من قوة الاتصال عند $ k_ (f) $ = 4 mm يظهر صحة الحساب:

$ I_ (f) = 4764 سم ^ (4) ؛ y_ (الحد الأقصى) = 13.2 سم ؛ W_ (f) = 361 سم ^ (3) ؛ \ tau _ (f) = M / W_ (f) = 75 \ cdot 10 ^ (3) / 361 = 208< 215$ МПа.

حساب الوصلة الملحومة مع شرائح اللحامات لعمل لحظة في مستوى اللحامات

الشريط مرفق مع اثنين أفقي وواحد التماس العمودي(الصورة 2).

لحظة الانحناء $ M = 55 $ kNm. مادة اللوح هي فولاذ VSt3 $ R_ (un) = 370 $ MPa. يتم اللحام بأقطاب كهربائية من النوع المطلي E46$ R_ (wf) = 200 $ MPa ، $ \ beta _ (f) = 0.7 $. معاملات ظروف العمل $ \ gamma _ (wf) = \ gamma _ (c) = 1 $. من الضروري تحديد ساق اللحام فيليه.

المحلول

بالنسبة للمزيج المحدد من الفولاذ والأقطاب الكهربائية وطريقة اللحام ، يكون المقطع العرضي للتصميم هو المقطع العرضي لمعدن اللحام ، لذلك يجب إجراء الحساب باستخدام الصيغة: $ M / (I_ (fx) + I_ (fy)) \ sqrt ( x ^ 2 + y ^ 2) \ leqslant R_ (wf) \ gamma _ (wf) \ gamma _c $

أرز. 2. على سبيل المثال ، حساب الوصلة الملحومة مع شرائح اللحامات لعمل لحظة في مستوى اللحامات

$ x _ (\ mbox (q)) = (l ^ (2) _ (1) - 0.5 l_ (2) k_ (f)) / (2l_ (1) + l_ (2)) $.

لـ $ k_ (f) = 10 $ mm $ x _ (\ mbox (q)) = (900 - 0.5 \ cdot 20) / (60 + 20) = 11 دولارًا سم.

إحداثيات النقطة $ A $ ، الأبعد عن مركز الثقل لقسم تصميم اللحامات ، $ x = 19 $ cm ، $ y = 10 $ cm.

$ I_ (fx) \ تقريبًا \ beta_ (f) (() l ^ (3) _ (2) k_ (f) / l_ (2) + 2l_ (1) k_ (f) [(l_ (2) + k_ (و)) / 2] ^ (2) ()) $ ؛ $ I_ (fy) \ تقريبًا \ beta _f \ left [(2 \ left [(\ frac (l_1 ^ 3 k_f) (12) + l_1 k_f \ left ((\ frac (l_1) (2) -x_ts) \ right ) ^ 2) \ right] + l_2 k_f \ left ((x_ц + \ frac (k_f) (2)) \ right) ^ 2) \ right] $

بالنسبة إلى شرائح اللحام $ k_ (f) = 10 $ mm ، مع الأخذ في الاعتبار حقيقة أن الطول المحسوب للحام يؤخذ أقل من طوله الإجمالي بمقدار 10 mm $ (l_ (1) = 29 cm) $:

$ I_ (fx) = 0.7 (() 20 ^ (3) \ cdot 1/12 + 2 \ cdot 29 \ cdot 1 [(20 + 1) / 2] ^ (2) ()) = 4942 سم ^ (4 ) $ ؛

$ I_ (fy) = 0.7 (() 2 + 20 \ cdot 1 (11 + 1/2) ^ (2) ()) = 5194 سم ^ (4) $ ؛

المسافة من مركز ثقل محيط اللحامات إلى النقطة $ A $

$ \ sqrt (x ^ 2 + y ^ 2) = \ sqrt (11 ^ 2 + 10 ^ 2) = 21.5 $ سم.

الفولتية الاتصال:

$ \ tau _ (f) = 55 \ cdot 10 ^ (3) \ cdot 21.5 / (4942 + 5194) = 117 $ ميجا باسكال.

$ \ tau_ (f) / R_ (wf) = 117/200 = 0.58 دولار أمريكي.

وبالتالي ، عند $ k_ (f) = 10 $ mm ، تكون الضغوط في المفصل $ \ tau _ (f) $ 0.58 من مقاومة التصميم $ (R_ (wf)) $. لذلك ، يجب أن تكون ساق التماس في المفصل $ k_ (f) = 5.8 $ mm $ \ حوالي 6 $ mm.

التحقق من قوة الاتصال عند $ k_ (f) = 6 $ mm يظهر صحة الحساب:

I_ (fx) = 2864 سم ^ (4) ؛ I_ (fy) = 3078 سم ^ (4) ؛ \ الجذر التربيعي (x ^ 2 + y ^ 2) = $ 21.5 سم.

$ \ tau _ (f) = 55 \ cdot 10 ^ (3) \ cdot 21.5 / 5942 = 199< 200$ МПа.

حساب الوصلة الملحومة مع لحامات شرائح للعمل المتزامن للقوى الطولية والعرضية

الشريط متصل بقطعتين أفقيتين وواحد عمودي (الشكل 3). القوة الطولية $ N = 100 $ kN ، القوة العرضية $ Q = 38 $ kN. مادة اللوح هي فولاذ VSt3 $ R_ (un) = 370 $ MPa. يتم اللحام بأقطاب كهربائية من النوع المطلي E46$ R_ (wf) = 200 $ MPa ، $ \ beta_ (f) = 0.7 $. معاملات ظروف العمل $ \ gamma _ (wf) = \ gamma _ (c) = 1 $.

من الضروري تحديد ساق اللحام فيليه.

المحلول

بالنسبة للمزيج المحدد من الفولاذ والأقطاب الكهربائية وطريقة اللحام ، يكون المقطع العرضي للتصميم هو المقطع العرضي لمعدن اللحام. لذلك ، يجب إجراء الحساب وفقًا للصيغة: $ \ tau _ (f) \ leqslant R_ (wf) \ gamma _ (wf) \ gamma _ (c) $.

نأخذ $ k_ (f) = 10 $ mm.

واحد). نحدد الضغط في المفصل من القوة الطولية $ N \ tau _ (N) = N / A_ (w) $ ، حيث المساحة المحسوبة للحام $ A_ (w) = (2l_ (1) + l_ (2)) k_ (f) \ beta _ (f) $.

أرز. 3. لحساب الوصلة الملحومة مع لحامات شرائح للعمل المتزامن للقوى الطولية والعرضية $ l_ (1) = 30 $ سم ؛ $ l_ (2) = 20 $ سم ؛ $ l_ (3) = 81 $ cm

مع الأخذ في الاعتبار حقيقة أن الطول المقدر للدرز يؤخذ أقل من طوله الإجمالي بمقدار 10 مم:

$ A_ (w) = (2 \ cdot 29 + 20) 1 \ cdot 0.7 = 54.6 سم ^ (2) $ ،

$ \ tau _ (N) = 100 \ cdot 10 / 54.6 = 18.3 $ ميجا باسكال.

الإجهاد الناتج $ \ tau _ (Qres) $ هو مجموع متجهات الضغط من القوة $ Q $ المنقولة إلى مركز ثقل محيط اللحام $ \ tau _ (Q) $ والضغط من اللحظة $ \ تاو _ (mQ) $:

$ \ tau _ (Q) = Q / A_ (w) = 38 \ cdot 10 / 54.6 = 7 $ ميجا باسكال ؛

$ \ tau _ (mQ) = M / (I_ (fx) + I_ (fy) ^) \ sqrt (x ^ 2 + y ^ 2) $

يتم تحديد مركز ثقل محيط اللحامات بالصيغة

$ x _ (\ mbox (q)) = (l ^ (2) _ (1) - 0.5l_ (2) k_ (f)) / (2l_ (1) + l_ (2)) = (900-0، 5 \ cdot 20 \ cdot 1) / (60 + 20) = 11 دولارًا سم.

إحداثيات النقطة $ A $ ، الأبعد عن مركز الثقل لقسم تصميم اللحامات: $ x = 19 $ cm ، $ y = 10 $ cm.

لحظات القصور الذاتي للقسم المحسوب لمفصل معدن اللحام بالنسبة إلى محاوره الرئيسية:

$ I_ (fx) \ almost \ beta _ (f) (() l ^ (3) _ (2) k_ (f) / 12 + 2l_ (1) k_ (f) [(l_ (2) + k_ (f )) / 2] ^ (2) ()) = \\ = 0.7 (() 20 ^ (3) \ cdot 1/12 + 2 \ cdot 29 \ cdot 1 [(20 + 1) / 2] ^ (2 ) ()) = 4942 $ سم $ ^ (4) $ ،

$ I_ (fy) \ تقريبًا \ beta _ (f) (() 2 + l_ (2) k_ (f) (x _ (\ mbox (q)) + k_ (f) / 2) ^ (2) ()) = \\ = 0.7 (() 2 + 20 \ cdot 1 (11 + 1/2) ^ (2) ()) = 5194 $ سم $ ^ (4) $.

$ \ sqrt (x ^ 2 + y ^ 2) = \ sqrt (19 ^ 2 + 10 ^ 2) = 21.5 $ cm.

$ \ tau _ (mQ) = 38 \ cdot 1 \ cdot 10 ^ (3) / (4942 + 5194) 21.5 = 80.6 دولار ميجا باسكال.

الإجهاد الناتج من عمل القوة العرضية $ Q $:

$ \ tau _ (Q (res)) = \ sqrt (\ tau _ (Q) ^ 2 + \ tau _ (mQ) ^ 2 +2 \ tau _ (Q) \ tau _ (mQ) \ cos \ alpha) $ ،

حيث $ \ alpha $ هي الزاوية التي تحددها أبعاد الاتصال (انظر الشكل \ href () (16)) ؛

$ \ tau _ (Q (res)) = \ sqrt (7 ^ 2 + 80.6 ^ 2 +2 \ cdot 7 \ cdot 80.6 \ cdot 0.89) = 86.9 $ ميجا باسكال.

3). حدد الزاوية بين المتجهين $ \ vec (\ tau) _N $ و $ \ vec (\ tau) _ (Q (res)) $.

يتم تحديد الزاوية $ \ phi $ باستخدام طريقة الإحداثيات على المستوى وخاصية المنتج القياسي لمتجهين: $ \ cos \ varphi = \ vec (a) \ vec (b) / \ left ((\ left | (\ vec (a)) \ right | \ cdot \ left | (\ vec (b)) \ ​​right |) \ right)، $ حيث $ \ vec (a) $ و $ \ vec (b) $ متجهات ؛ $ \ vert \ vec (a) \ vert $ و $ \ vert \ vec (b) \ vert $ هما طولين متجهين.

بما أن الناتج القياسي لمتجهين يساوي مجموع حاصل ضرب الإحداثيات المقابلة لهذه المتجهات $ \ vec (a) \ cdot \ vec (b) = x_ (1) x_ (2) + y_ (1) y_ (2) $ وطول المتجه $ \ left | (\ vec (a)) \ right | = \ sqrt (x_1 ^ 2 + y_1 ^ 2) ؛ \ اليسار | (\ vec (b)) \ ​​right | = \ sqrt (x_2 ^ 2 + y_2 ^ 2)، \ cos \ varphi = \ left ((x_1 x_2 + y_1 y_2) \ right) / \ left ((\ sqrt (x_1 ^ 2 + y_1 ^ 2) \ sqrt (x_2 ^ 2 + y_2 ^ 2)) \ right). $

في المثال قيد النظر ، إحداثيات المتجه $ \ vec (\ tau) _N: x_ (1) = \ tau _ (N)، y_ (1) = 0 $؛ إحداثيات المتجه $ \ vec (\ tau) _ (Q (res)): x_ (2) = \ tau _ (yQ) sin \ alpha، y_ (2) = \ tau _ (yQ) cos \ alpha + \ tau _ (س) $:

$ \ cos \ varphi = \ tau _ (mQ) \ sin \ alpha / \ sqrt ((\ tau _ (mQ) \ sin \ alpha) ^ 2 + (\ tau _ (mQ) \ cos \ alpha + \ tau _Q ) ^ 2) = 80.6 \ cdot 0.46 / \ sqrt ((80.6 \ cdot 0.46) ^ 2 + (80.6 \ cdot 0.89 + 7.3) ^ 2) = 0 ، 43 $

4). تحديد الجهد الكلي في الوصلة

$ \ tau _f = \ sqrt (\ tau _N ^ 2 + \ tau _ (Q (قص)) ^ 2 +2 \ tau _N \ tau _ (Q (cut)) \ cos \ varphi) = \ sqrt (18، 3 ^ 2 + 86.9 ^ 2 + 2 \ cdot 18.3 \ cdot 86.9 \ cdot 0.43) = 96.2 $ ميجا باسكال

$ \ tau_ (f) / R_ (wf) = 96.2 / 200 = 0.48 دولار.

وبالتالي ، عند $ k_ (f) = 10 $ mm ، يكون الجهد الإجمالي أقل بمقدار $ 0.48 $ مرة من المقاومة المحسوبة. لذلك ، يجب أن تؤخذ ساق التماس في المفصل $ k_ (f) = 5 $ mm.

$ l_ (1) = 20 دولارًا سم ؛ $ l_ (2) = 16 دولارًا سم ؛ $ l_ (3) = 90 دولارًا سم

$ A_ (w) = 27.3 سم ^ (2) ؛ \ tau _ (N) = 100 \ cdot 10 / 27.3 = 36.6 دولارًا أمريكيًا ميجا باسكال ؛

$ \ tau _ (Q) = 38 \ cdot 10 / 27.3 = 13.9 ميجا باسكال ؛ I_ (fx) = 2366 سم ^ (4) ؛ I_ (fy) = 2557 $ cm ^ (4) $ ؛

$ \ tau _ (mQ) = 38 \ cdot 10 ^ (3) \ cdot 21.5 / 4923 = 166 $ ميجا باسكال ؛

$ \ tau _ (Q (res)) = \ sqrt (13.9 ^ 2 + 166 ^ 2 +2 \ cdot 13.9 \ cdot 166 \ cdot 0.89) = 179 $ ميجا باسكال ؛ $ cos \ phi = 0.43 دولار أمريكي ؛

$ \ tau_f = \ الجذر التربيعي (36.6 ^ 2 + 179 ^ 2 + 2 \ cdot 36.6 \ cdot 179 \ cdot 0.43) = 198 ميجا باسكال< 200$ МПа.

حساب الوصلة الملحومة مع لحامات شرائح من أجل العمل المتزامن للقوى الطولية والعرضية والعزم

وحدة التحكم ، المعرضة لتأثير القوى والعزم الطولية والعرضية ، متصلة بشرائح اللحام على طول محيط الأسطح الملامسة (الشكل 4).

القوة الطولية $ N = 195 $ kN ، القوة العرضية $ Q = 30 $ kN ، لحظة الانحناء $ M = 24.5 $ kNm. مادة وحدة التحكم - درجة الصلب 18ps $ R_ (un) = 370 $ MPa ، $ R_ (wz) = 165 $ MPa. يتم اللحام بشكل شبه أوتوماتيكي بثاني أكسيد الكربون بسلك بقطر 2 مم ، ماركة Sv-08G2S ، في الموضع السفلي $ R_ (wf) = 215 $ MPa ؛ $ \ beta _ (f) = 0.9 ؛ \ beta _ (z) = 1.05 دولار أمريكي. معاملات ظروف العمل $ \ gamma _ (wz) = \ gamma _ (c) = 1 $.

أرز. 4. لحساب الوصلة الملحومة مع لحامات شرائح من أجل العمل المتزامن للقوى الطولية والعرضية والعزم

من الضروري تحديد ساق اللحام فيليه.

المحلول

القسم الذي يجب أن يتم من خلاله حساب الوصلة الملحومة للمجموعة المحددة من الفولاذ وأسلاك اللحام وطريقة اللحام - لمعدن حد الانصهار. نأخذ $ k_ (f) = 10 $ mm.

واحد). نحدد الضغط في المفصل من القوة الطولية $ N: \ tau _ (N) = N / A_ (w) $ ، حيث المساحة المحسوبة للحام $ A_ (w) = 2 (l_ (1) + l_ (2)) k_ (f) \ beta _ (z) $.

مع الأخذ في الاعتبار حقيقة أن الطول المحسوب للحام يؤخذ أقل من الطول الإجمالي بمقدار 10 مم $ l_ (1) = 19.5 $ cm ، $ l_ (2) = 15.5 $ cm:

$ A_ (w) = 2 (19.5 + 15.5) \ cdot 1 \ cdot 1.05 = 73.5 $ cm $ ^ (2) $.

$ \ tau _ (N) = 195 \ cdot 10 / 73.5 = 26.5 $ ميجا باسكال.

2). نحدد الضغط في المفصل من القوة العرضية $ Q $.

الإجهاد الناتج $ \ tau _ (Q res) $ هو مجموع متجهات الضغط من القوة $ Q $ المنقولة إلى مركز ثقل محيط اللحام $ (\ tau _ (Q)) $ والضغط من لحظة $ (\ tau _ (mQ)) $:

$ \ tau _ (Q) = Q / A_ (w) = 30 \ cdot 10 / 73.5 = 4.1 $ ميجا باسكال ؛ $ \ tau _ (mQ) = M \ sqrt (x ^ 2 + y ^ 2) / \ left ((I_ (zx) + I_ (zy)) \ right). $

لحظات القصور الذاتي للقسم المحسوب للمفصل على معدن حدود الاندماج بالنسبة إلى محاوره الرئيسية:

$ I_ (zx) \ almost \ beta _ (z) (() 2l ^ (3) _ (2) k_ (f) / 12 + 2l_ (1) k_ (f) [(l_ (2) + k_ (f )) / 2] ^ (2) ()) = \\ = 1.05 (() 2 \ cdot 15.5 ^ (3) \ cdot 1/12 + 2 \ cdot 19.5 \ cdot 1 [(15، 5 + 1) / 2] ^ (2) ()) = 3439 $ سم ^ (4) $ ،

$ I_ (zy) \ almost \ beta _ (z) (() 2l ^ (3) _ (1) k_ (f) / 12 + 2l_ (2) k_ (f) [(l_ (1) + k_ (f )) / 2] ^ (2) ()) = \\ = 1.05 (() 2 \ cdot 19.5 ^ (3) \ cdot 1/12 + 2 \ cdot 15.5 \ cdot 1 [(19، 5 + 1) / 2] ^ (2) ()) = 4717 $ سم ^ (4) $.

مسافة نقطة التماس ، الأبعد عن مركز ثقل المقطع المحسوب للمفصل:

$ \ sqrt (x ^ 2 + y ^ 2) = \ sqrt (10 ^ 2 + 8 ^ 2) = 12.8 $ cm.

$ \ tau _ (mQ) = 30 \ cdot 10 ^ (3) \ cdot 12.8 / 8156 = 47 $ ميجا باسكال.

الضغط الناتج من عمل القوة المستعرضة في المستوى $ XOY $:

$ \ tau _ (Q (res)) = \ sqrt (\ tau _Q ^ 2 + \ tau _ (mQ) ^ 2 +2 \ tau _Q \ tau _ (mQ) \ cos \ alpha) $،

حيث $ \ alpha $ هي الزاوية التي تحددها أبعاد التوصيل (انظر الشكل \ href () (17)).

$ \ tau _ (Q (res)) = \ sqrt (4.1 ^ 2 + 47 ^ 2 +2 \ cdot 4.1 \ cdot 47 \ cdot 0.78) = 50.3 $ ميجا باسكال.

3). تحديد الجهد في الوصلة من لحظة $ M $:

$ \ tau _ (m) = My_ (max) / I_ (zy) $ ؛

$ y_ (الحد الأقصى) = l_ (1) / 2 + k_ (f) = 20/2 + 1 = 11 دولارًا سم ؛

$ \ tau _ (m) = 24.5 \ cdot 10 ^ (3) \ cdot 11/4717 = 57 $ ميجا باسكال.

4). الضغط الناتج من تأثير القوة الطولية $ N $ ولحظة $ M $ في المستوى $ XOZ $:

$ \ tau _ (mN) = \ sqrt (\ tau _m ^ 2 + \ tau _N ^ 2) = \ sqrt (57 ^ 2 + 26.5 ^ 2) = 62.8 $ ميجا باسكال.

خمسة). تحديد الزاوية بين المتجهين $ \ vec (\ tau) _ (mN) $ و $ \ vec (\ tau) _ (Q (res)) $.

يتم تحديد الزاوية $ \ phi $ باستخدام طريقة الإحداثيات في الفضاء وخاصية المنتج القياسي لمتجهين: $ \ cos \ varphi = \ vec (a) \ vec (b) / \ left ((\ left | () \ vec (a)) \ right | \ cdot \ left | (\ vec (b)) \ ​​right |) \ right)، $ حيث $ \ vec (a) $ و $ \ vec (b) $ متجهات ؛ $ \ vert \ vec (a) \ vert $ و $ \ vert \ vec (b) \ vert $ هما طولين متجهين.

بما أن الناتج القياسي لمتجهين يساوي مجموع حاصل ضرب الإحداثيات المقابلة لهذه المتجهات $ \ vec (a) \ cdot \ vec (b) = x_ (1) x_ (2) + y_ (1) y_ (2) $ وطول المتجه يساوي الجذر التربيعي من مجموع مربعات إحداثياته ​​$ \ left | (\ vec (a)) \ right | = \ sqrt (x_1 ^ 2 + y_1 ^ 2 + z_1 ^ 2) ، \ cos \ varphi = \ left ((x_1 x_2 + y_1 y_2 + z_1 z_2) \ right) / \ يسار ((\ sqrt (x_1 ^ 2 + y_1 ^ 2 + z_1 ^ 2) \ sqrt (x_2 ^ 2 + y_2 ^ 2 + z_2 ^ 2)) \ right) $.

في هذا المثال ، إحداثيات المتجه $ \ vec (\ tau) _ (mN) $:

$ x_ (1) = \ tau_ (N) ؛ y_ (1) = 0 ؛ ض_ (1) = \ تاو _ (م) دولار ؛

إحداثيات المتجه $ \ vec (\ tau) _ (Q (res)) $:

$ x_ (2) = \ tau _ (mQ) sin \ alpha ؛ y_ (2) = \ tau _ (mQ) cos \ alpha + \ tau _ (Q) ؛ ض_ (2) = 0 دولار ؛ $ \ start (array) (c) \ cos \ varphi = \ tau _N \ tau _ (mQ) \ sin \ alpha / \ left [(\ tau _ (mQ) \ sqrt ((\ tau _ (mQ) \ sin \ alpha) ^ 2 + (\ tau _ (mQ) \ cos \ alpha + \ tau _Q) ^ 2)) \ right] = \\ 26.5 \ cdot 47 \ cdot 0.625 / \ left [(62.8 \ sqrt ((( 47 \ cdot 0.625) ^ 2 + (47 \ cdot 0.78 + 4.1) ^ 2)) \ right] = 0.25. \\ \ end (مجموعة) $

6). تحديد الجهد الكلي في الوصلة

$ \ tau _z = \ sqrt (\ tau _ (mN) ^ 2 + \ tau _ (Q (cut)) ^ 2 +2 \ tau _ (mN) \ tau _ (Q (cut)) \ cos \ varphi) = \ sqrt (62.8 ^ 2 + 50.3 ^ 2 + 2 \ cdot 62.8 \ cdot 50.3 \ cdot 0.25) = 89.7 $ ميجا باسكال ،

$ \ tau _ (z) / R_ (wz) = 89.7 / 165 = 0.54 دولار.

وهكذا ، عند $ k_ (f) = 10 $ mm ، يكون الجهد الكلي 0.54 مرة أقل من المقاومة المحسوبة. لذلك ، يجب أن تكون ساق التماس في المفصل $ k_ (f) $ = 6 mm.

7). نتحقق من قوة الاتصال عند $ k_ (f) = 6 $ mm:

التحقق من قوة الاتصال عند $ k_ (f) = 5 $ mm يظهر صحة الحساب:

$ А_ (w) = 2 (19.5 + 15.5) 0.6 \ cdot 1.05 = 44.1 $ cm $ ^ (2) $ ؛

$ \ tau _ (N) = 195 \ cdot 10 / 44.1 = 44.2 $ ميجا باسكال ؛

$ \ tau _ (Q) = 30 \ cdot 10 / 44.1 = 6.8 ميجا باسكال ؛

$ I_ (zx) = 1983 سم ^ (4) ؛ I_ (zy) = 2754 $ cm ^ (4) $ ؛

$ \ tau _ (mQ) = 30 \ cdot 10 ^ (3) \ cdot 12.8 / 4737 = 81 $ ميجا باسكال ؛

$ \ tau _ (Q (res)) = \ sqrt (6.8 ^ 2 + 81 ^ 2 +2 \ cdot 6.8 \ cdot 81 \ cdot 0.78) = 86.4 $ ميجا باسكال ؛

$ \ tau _ (م) = 24.5 \ cdot 10 ^ (3) \ cdot 10.3 / 2754 = 92 $ ميجا باسكال ؛

$ \ tau _ (mN) = \ sqrt (92 ^ 2 + 44.2 ^ 2) = 102 $ ميجا باسكال ؛

$ \ cos \ varphi = 44.2 \ cdot 81 \ cdot 0.625 / \ يسار [(102 \ sqrt (\ left ((81 \ cdot 0.625) \ right) ^ 2 + \ left ((81 \ cdot 0.78+ 6.8) \ right ) ^ 2)) \ right] = 0.25 دولار ؛

$ \ tau _z = \ sqrt (102 ^ 2 + 86.4 ^ 2 + 2 \ cdot 102 \ cdot 86.4 \ cdot 0.25) = 149< 165$ МПа.

حساب ملحومة اتصال نقطة الإنطلاقمع قطع حواف واختراق غير كامل للعنصر المرتبط بفعل قوة الشد

عنصر بسمك $ t_ (m) = 30 $ mm وطوله $ l = 500 $ mm ، حيث يتم ربط قوة $ N = 2300 $ kN ، مع لحامات شرائح مخددة (الشكل 5) . مادة العنصر من الصلب بدرجة 18Gsp $ R_ (wz) = 175 $ MPa. معاملات ظروف العمل $ \ gamma _ (wf) = \ gamma _ (wz) = 1 ؛ \ جاما _ (ج) = 0.95 دولار.

أرز. 5. لحساب نقطة الإنطلاق مع قطع حواف العنصر واختراقه غير الكامل

من الضروري اختيار نوع القطب الكهربائي للحام اليدوي ، مما يوفر قدرة التحمل المطلوبة للتوصيل.

يتم حساب الاتصال وفقًا للصيغة ، حيث يكون طول اللحام المقدر هو $ l_ (w) = 500-30 = 470 $ mm ، عمق الأخدود $ h = 10 $ mm اتصال من النوع T9 وفقًا لـ GOST 5264-80 ،

$ R_ (wf) \ geqslant N / (2.6hl_ (w) \ gamma _ (c)) = 2300 \ cdot 10 / (2.6 \ cdot 1 \ cdot 47 \ cdot 0.95) = 198 $ ميجا باسكال.

اخترنا $ R_ (wf) = 200 $ MPa ، المقابلة لأقطاب من النوع E46و E46A.

نتحقق من قوة المعدن لحد الانصهار وفقًا للصيغة $ 2300 \ cdot 10 / 2.8 \ cdot 1 \ cdot 47 \ cdot 0.95 = 184 $ ميجا باسكال.

وهكذا يتم استخدام أقطاب كهربائية من النوع E46و E46Aيوفر قدرة التحمل اللازمة لهذا الاتصال.

حساب وصلة الإنطلاق الملحومة على المعدن الأساسي في قسم عمودي على اتجاه قوة الشد

عنصر $ A $ بطول $ l = 200 $ mm ، والذي تعمل عليه قوة $ N = 1200 $ kN ، يتم إلحاقه بدرز مع قطع حافة من جانب واحد للعنصر ب(الشكل 6). كلا العنصرين مصنوعان من صفائح فولاذية ملفوفة بدرجة 10KhSND بسمك 20 مم $ R_ (y) = 355 $ MPa ، $ R_ (u) = 480 $ MPa. معامل ظروف العمل $ \ gamma _ (с) = 1 $. من الضروري حساب الاتصال على طول القسم $ 3-3 $.

أرز. 6. لحساب نقطة الإنطلاق على المعدن الأساسي في قسم عمودي على اتجاه قوة الشد

يتم حساب الاتصال وفقًا للمعادلة ، حيث يكون طول التماس $ l_ (w) = l = 200 $ mm:

$ R_ (th) = 0.5 \ cdot 480 = 240 $ ميجا باسكال ؛ $ N / (1.15tl_ (w)) = 1200 \ cdot 10 / (1.15 \ cdot 2 \ cdot 20) = 260> 240 $ ميجا باسكال.

وبالتالي ، من الضروري زيادة سمك العنصر $ t $ لكن أو طول التماس $ l_ (w) $. يجب أن تتم الزيادة بما يتناسب مع النسبة بين مقاومات التصميم للعناصر المتصلة على النحو التالي:

$ t ^ (A) = 1.74tR ^ (A) _ (y) / R ^ (\ mbox (B)) _ (u) $ أو $ l ^ (A) _ (w) = 1.74l_ (w) R ^ (A) _ (y) / R ^ (\ mbox (B)) _ (u) $ ، حيث $ t ^ (A) (l ^ (A) _ (w)) $ - سمك (طول) عنصر لكن ، يتم اختيارها من شرط ضمان قوة العنصر ب على طول القسم $ 3-3 $.

$ t ^ (A) = 1.74 \ cdot 20 \ cdot 355/480 = 26 $ مم.

§ 29. حساب اللحامات للقوة

عند التصميم الهياكل الملحومةيتم تحديد قوتها على أساس الحسابات ، والتي يتم تقليلها لتحديد الضغوط التي تنشأ في عناصر المنتج من الأحمال.

هناك طريقتان رئيسيتان لحساب الهياكل: عن طريق الضغوط المسموح بها وحالات الحد.

عند حساب الهياكل للضغوط المسموح بها ، يكون لشرط القوة الشكل σ [σ] ، حيث σ هو الضغط في القسم الخطير من العنصر ، [σ] هو الضغط المسموح به ، وهو جزء معين من مقاومة إنتاج الصلب:

أين ن- عامل الأمان.

عامل الأمان له قيم مختلفة اعتمادًا على عدد من الظروف (طبيعة الحمولة ، سماكة الصفيحة ، درجة الفولاذ ، إلخ). على سبيل المثال ، للعادي بناء الهياكلمنجز من الكربون الصلبدرجة الجودة العادية St3 ، الضغط المسموح به هو [] = 1600 kgf / cm 2 ؛ لمسافات جسور السكك الحديدية (لنفس درجة الصلب) [] = 1400 kgf / cm 2. نظرًا لأن قوة الخضوع للفولاذ St3 σ t \ u003d 2400 kgf / cm 2 ، فإن عامل الأمان للحالة الأولى سيكون:

بالنسبة للمعادن التي ليس لها مقاومة خضوع واضحة ، يتم تحديد هامش الأمان من نسبة مقاومة الشد σ ص إلى الإجهاد المسموح به []. في هذه الحالة ، يكون عامل الأمان عادة

في حالة الأحمال المحورية ، يتم حساب الضغوط بواسطة الصيغة

أين ص- القوة المحورية ، kgf ؛ F- مساحة المقطع العرضي للعنصر ، سم 2.

طريقة حساب الضغوط المسموح بها بسيطة. ومع ذلك ، يتم تبسيط تحديد الضغوط المسموح بها [] أو عامل الأمان ، دون مراعاة عدد كبير من ظروف تشغيل الهيكل.

الطريقة الأكثر دقة لحساب الهياكل ، مع مراعاة ظروف التشغيل ، وتجانس مادة الهيكل ، وما إلى ذلك ، هي طريقة الحساب بواسطة حالات الحد. تستخدم الطريقة الأولى في الهندسة الميكانيكية ، والطريقة الثانية - في تصميم جميع هياكل المباني.

عند حساب الهيكل الخاص بحالة الحد ، تتم كتابة حالة القوة على النحو التالي:

أين ن- قوة التصميم ، kgf ؛ F- مساحة المقطع العرضي ، سم 2 ؛ ص- مقاومة تصميم المواد ، kgf / cm 2 ؛ م- معامل ظروف العمل ، الذي يأخذ في الاعتبار درجة مسؤولية الهيكل ، وإمكانية حدوث تشوهات إضافية أثناء التشغيل ، وصلابة العقد.

مقاومة تصميم معدن اللحامات التناكبية ص sv مع تم تأسيسها بواسطة معايير وقواعد البناء (SNiP) الخاصة بـ Gosstroy في الاتحاد السوفياتي. وفقًا لهذه المعايير ، يتم إجراء اللحامات التناكبية يدويًا و اللحام شبه الأوتوماتيكيعلى الفولاذ St3 ، المقاومة المحسوبة ص sv مع التوتر يساوي (رهنا باستخدام طرق تقليديةالسيطرة على اللحامات - الفحص الخارجي وقياس اللحامات) ص sv s = 1800 kgf / cm 2 ؛ مع طرق تحكم أكثر تعقيدًا ودقة (الأشعة السينية و gammagraphy ، واكتشاف الخلل بالموجات فوق الصوتية والمغناطيسية) - ص sv s = 2100 kgf / cm 2 ؛ عندما تقطع - ص SVS = 1300 كجم / سم 2.

عند إجراء الأنواع المحددة من لحامات شرائح اللحام على الفولاذ St3 لجميع طرق التحكم ، يتم أخذ قيمة مقاومة التصميم في التوتر والضغط والقص ص sv y \ u003d 1500 كجم / سم 2.

اللحامات بعقبيتم حساب القوة بواسطة الصيغة

أين ن- القوة الطولية المحسوبة المؤثرة على المفصل ، kgf ؛ ص sv c - مقاومة تصميم الوصلة الملحومة للتوتر أو الانضغاط ، kgf / cm 2 ؛ δ هو سمك المعدن في المقطع المحسوب ، سم ؛ ل- طول التماس ، سم.

أقصى جهد نلحامات الزاوية الأمامية يتم حسابها بواسطة الصيغة

N = 0.7KlR ثانية

أين ك- ساق التماس ، سم ؛ ل- طول التماس ، سم ؛ ص sv s - مقاومة قص التصميم ، kgf / cm 2.

يُظهر المعامل 0.7 أن الحساب يعتمد على افتراض أن اللحام قد تم إتلافه على طول وتر المثلث الأيمن (الشكل المقطعي لشرائح اللحام).

يتم حساب القوة القصوى N للحامات على شكل شرائح بواسطة الصيغة

N = 2⋅0.7KlR St.S.

أمثلة. 1. تحديد قوة التصميم في مفصل بعقبإجراء اللحام اليدويمع مراعاة طرق التحكم المعتادة ، إذا كانت δ = 1 سم ، ل= 20 سم و ص sv s \ u003d 1800 kgf / cm> 2 (الشكل 43 ، لكن). ن= 1⋅20⋅1800 = 36000 كجم.

2. تحديد قوة التصميم في الوصلة التناكبية المصنوعة بواسطة اللحام اليدوي أو شبه الأوتوماتيكي ، مع مراعاة طرق التحكم الدقيقة ، إذا كانت 5δ = 1 سم ، ل= 20 سم ، ن= 1⋅20⋅2100 = 42000 كجم ق.

3. تحديد قوة التصميم في مفصل اللفة مع خط التماس الأمامي ، إذا ك\ u003d 1 سم ، ل= 20 سم (الشكل 43 ، ب). ن= 0.7⋅1⋅20⋅1500 = 21000 كجم ثقلي.

4. حدد قوة التصميم في مفصل اللفة مع درزتين من الخاصرة ، إذا كان K = 1 سم ، ل = 10 سم (الشكل 43 ، في). ن= 2⋅0.7⋅1⋅10⋅1500 = 21000 كجم.

أسئلة الاختبار

1. اسم الأنواع الرئيسية وصلات ملحومةومزايا وعيوب كل منها.

2. كيف يتم تصنيف اللحامات؟

3. رسم رموز بعض الوصلات الملحومة.

4. ما هي الصيغ المستخدمة لحساب قوة اللحامات؟

يتم تضمين العملية التكنولوجية ، حيث يتم الحصول على مفصل متكامل بسبب حدوث روابط بين الذرات للمعدن المنصهر. يحدث هذا عندما يتم تسخين الأجزاء المطبقة أو تشوهها بشكل بلاستيكي. والنتيجة هي وصلات ملحومة توفر قوة عالية. للحصول على لحام عالي الجودة ، من الضروري إجراء حساب أولي للمفاصل الملحومة.

تتضمن عملية اللحام توصيل أجزاء مختلفة بالتسخين أو التشوه.

تنقسم طبقات هذه المفاصل إلى مجموعتين:

• عمال؛
• المجلدات.

تخضع عناصر العمل لحمل التأثيرات الخارجية الميكانيكية. عندما يتم تدمير خط العمل ، يمكن تدمير الوصلات الملحومة.

تعتبر المجلدات ضرورية للربط المتزامن للعديد من الأجزاء الهيكلية التي تخضع للحمل الرئيسي. تشوه المعدن المترسب خط اللحاميحدث مع المعدن من تلك الأجزاء التي يجمعها هذا التماس. عندما يتم تدمير خط التوصيل ، يظل الاتصال في حالة صالحة للعمل ، حيث إن أجزاء المعدن الرئيسي فقط هي التي ترى الحمل الرئيسي بالكامل. يتم حساب القوة فقط لدرزات العمل.

المفاصل الملحومة هي:

• بعقب.
• تداخل؛
• نقطة الإنطلاق.
• ركن؛
• نهاية.

الخصائص الإيجابية للوصلات الملحومة:

1. اتضح وجود اتصال متساو. بمعنى آخر ، عندما يتم عمل الوصلات الملحومة بشكل صحيح ، لن يكون للهيكل نقاط ضعف.
2. يتم استخدام القليل من المعدن. نادرا ما تستخدم تراكبات خاصة.
   انها مريحة جدا لتوصيل المواد.
3. المظهر الأنيق.

تشمل العيوب ما يلي:

1. ليس دائما مناسبا للقيام به أعمال اللحامبسبب نقص المساحة. في هذه الحالة ، يكون الانزلاق أفضل بكثير.
2. لا يتم لحام المعادن ذات الصلابة العالية. أثناء اللحام ، تقل قوة هذه المواد بشكل حاد ، مما يؤدي إلى فقدان تأثير التعزيز.
3. خط اللحام هو مكثف للضغط. في هذا الصدد ، عندما يكون هناك حمل ديناميكي مرتفع ، فمن الأفضل استخدام اتصال مثبت بمسامير أو مثبّت.

متطلبات التصميم

عندما يتم تصميم الوصلات الملحومة ، يجب أن يوفر تصميمها وصولاً مجانيًا لتوصيل الأجزاء. يجب اتباع تكنولوجيا التصنيع.
لتقليل تشوه اللحام ، من الضروري تقليل العمل المنجز أثناء تجميع الهيكل. للقيام بذلك ، تحتاج إلى استخدام طبقات من أصغر سمك ، والتي تم حسابها مع مراعاة ميزات التصميم. عناصر ملحومةيجب أن تكون موجودة على مسافة كبيرة من بعضها البعض ، ولا ينبغي أن تكون هناك حلقة مغلقة تم إنشاؤها من قبلهم.

عند عمل وصلات ملحومة من الحزم ، يجب ألا يكون هناك تراكبات. إذا تم العمل من طرف إلى طرف ، يتم استخدام اللحام من جانب واحد ، ويتم استخدام البطانات ، ثم يتم تنظيفها وقطعها.

طريقة الحساب: المعلمات الأساسية

يتم حساب الوصلات التناكبية وفقًا لنظام تسجيل ثابت وموحد. يتم وصف طريقة إجراء الحساب بالتفصيل في قواعد خاصة.

الشكل 1. صيغة لحساب الضغط المركزي لمفصل تناكبي.

يتم تحديد الضغط المركزي ، وكذلك عملية التمدد ، من خلال الصيغة في الشكل 1:

• N - أعلى حمولة يدركها الاتصال ؛
• تي هو الحد الأدنى لسماكة الأجزاء المراد لحامها ؛
• lw هو الحد الأقصى لطول اللحام بالكامل ، ويتم تقليله بقيمة 2t ؛
• روي - المقاومة ، يتم تحديدها وفقًا لقوة الشد الحالية ، بدلاً من "روي" يُسمح باستخدام "Rwu / γu" ؛
• Ry - يتم تحديد مقاومة المادة ، وفقًا لقوة الخضوع ، من الجداول ؛
• Ru - مقاومة المعدن وفقًا للمقاومة المؤقتة ، يتم أخذ القيمة من جداول خاصة ؛
• γc هو معامل مكان العمل والظروف المقابلة ، يتم الإشارة إلى قيم هذه المعلمة في جداول موحدة.

يتم أخذ Ry ، جنبًا إلى جنب مع Ru ، عند لحام المعادن غير المتشابهة ، وفقًا لقيمة مقاومة المعدن الأقل قوة. بشكل أساسي ، يتم تحديد مقاومة التصميم من خلال خصائص مادة قطع العمل المراد ربطها. الحقيقة هي أن مفصل اللحام يستقبل معدنًا يتمتع بقوة أعلى من معدن الوصلات الملحومة. لا يتم حساب مفصل اللحام للضغط ، لأن المقاومة المحسوبة ستكرر بالضبط قيمة الأجزاء نفسها.

عندما يكون هناك توتر في اللحام ، تحدث المقاومة حيث تكون المعلمة المحسوبة أقل من تلك الخاصة بأصغر العناصر التي يتم لحامها. في هذا الصدد ، يكون للخط دائمًا منحدر ، مما يسمح بتحقيق اتصال بنفس القوة. في هذه الحالة ، يتم إجراء اللحام بسمك كامل للمادة.

طريقة حساب الوصلات الهيكلية الملحومة مع لحامات شرائح

عند مواجهة لحامات فيليه في هيكل يتعرض لقوة موجهة نحو مركز الثقل ، يتم إجراء حساب خاص فيما يتعلق بقسم معين:

• معدن اللحام
• الحدود المعدنية.

الشكل 2. صيغة الحساب اللحامعلى أساس المعدن.

عادة ما يتم اختيار القسم الذي يحتوي على أعلى درجة من الخطر.على الشريحة ، يتم تنفيذ الحساب الرئيسي ، بناءً على الصيغ المحددة في المستندات التي تم تسويتها. علاوة على ذلك ، يتم إعطاء الصيغ للحسابات ، كل منها يمكن أن يحدث.
على سبيل المثال ، عند إجراء عملية حسابية بناءً على معدن اللحام (الموجود على خط الانصهار) ، يتم استخدام الصيغة في الشكل 2:

N - أعلى حمولة تمارس أقصى ضغط على الاتصال ؛
Βf مع z - المعاملات المأخوذة من الجدول.

βf - 0.7 ؛
βz - 1 ؛
ولا يهم ماركة الفولاذ.

kf هو سمك اللحام ، مقيسًا على طول خط الانصهار ؛
lw - الطول الإجمالي ، تم التقليل من شأنه بمقدار 10 مم ؛
RWF - مقاومة القص ، مأخوذة من الجداول ذات الصلة ؛
RWZ - المقاومة على خط الانصهار ، يتم تحديد القيمة من الجدول ؛
ج هو معامل ظروف العمل ، محددًا وفقًا للبيانات الجدولية ؛
γwf - 0.85 للدرزة ، مادة لها مقاومة قياسية تساوي 4200 kgf / cm² ؛
γwz - 0.85 لأي نوع من الفولاذ ؛
γwf و γwz مأخوذون من جداول معيارية خاصة.

يجب أن تؤخذ هذه القيم في الاعتبار عند الحساب.

في بعض الأحيان يتم عمل الوصلات الملحومة مع خط التماس الخاصرة.

يمكن إجراء الحسابات وفقًا لـ مواد لحامأو على طول خط الاتصال. يتم حساب اللحامات المقطوعة المعرضة لحمل عند 90 درجة باتجاه اللحام من القسم. لإجراء عمليات حسابية ، يتم استخدام العديد من الصيغ.

عندما يتعلق الأمر بمادة اللحام: الصيغة 3 في الشكل 3.

الشكل 3 ، 4. معادلات لحساب مادة اللحام وخط الانصهار.

بناءً على خط الاندماج: الصيغة 3 في الشكل 4.

• Wf هي قيمة لحظة المقاومة ؛
• Wz - لحظة مماثلة ، بالنسبة للمادة.

لاحظ أن المفاصل التي تحتوي على عناصر ركنية تخضع لحمل موجه إلى موقع اللحامات يتم حسابها بناءً على القسم. يتم الحساب وفقًا للصيغ المناسبة.

ضغط المواد: الصيغة 5 في الشكل 5.

الشكل 5 ، 6. معادلات لحساب الضغط على المادة والحمل على خط الانصهار.

التحميل على خط الانصهار: الصيغة 6 في الشكل 6.

• Jfx مع Jfy - قيمة لحظة القصور الذاتي ، القسم المحسوب ، المتعلق بموقع المحور الرئيسي ؛
• Jzx مع Jzy هي لحظة مماثلة من القصور الذاتي بالنسبة لخط الانصهار.

في هذه الحالة ، ستكون إحداثيات التماس هي قيم "x" الأفقية و "y" الرأسية. علاوة على ذلك ، يتم تحديد قيمة أبعد نقطة في اللحام الحالي. يتم قياس المسافة وفقًا لإيجاد مركز الجاذبية. يتم أخذ أكبر مسافة من المحور الرئيسي للقسم المحدد.

من الجداول ذات الصلة يتم تحديد:

لحظة من الجمود؛
لحظة المقاومة.

يتم أخذ قسم المنتج المدلفن كقاعدة. عندما لا يكون المقطع العرضي موحدًا ، فيجب حساب اللحظة بشكل تجريبي. أبسطها يمكن أن يكون حساب المقطع العرضي في برنامج التصميم الخاص "SCAD" ، والذي يمكن العثور عليه بسهولة باستخدام الإنترنت.

يتم إجراء معظم هذه الحسابات بواسطة متخصصين ، لذلك لا تتردد أبدًا في طرح أسئلة عليهم حول أي شيء لا تفهمه. حظ سعيد!

من بين التوصيلات غير القابلة للفصل. تتشكل تحت تأثير قوى التماسك الجزيئي الناتجة عن التسخين الموضعي القوي لإذابة الأجزاء الموجودة في منطقة توصيلها أو تسخين الأجزاء إلى حالة بلاستيكية باستخدام القوة الميكانيكية.

العيوب الرئيسية وصلات اللحام: وجود بقايا بسبب التسخين والتبريد غير المنتظمين ؛ إمكانية تزييف الأجزاء أثناء اللحام (خاصة تلك ذات الجدران الرقيقة) ؛ احتمالية وجود عيوب خفية (شقوق ، شوائب خبثية ، قلة اختراق) مما يقلل من قوة المفاصل.

أنواع اللحام متنوعة للغاية. اللحام الكهربائي الأكثر استخدامًا. هناك نوعان رئيسيان من اللحام الكهربائي: القوس والتلامس. وفقًا لنوع مصدر الحرارة المستخدم ، يوجد أيضًا اللحام بالغاز. وفقًا لطريقة حماية المادة في منطقة اللحام ، يتم استخدام اللحام في الأرجون والقوس المغمور والفراغ وما إلى ذلك. وفقًا لدرجة الميكنة ، يتم تمييز اللحام اليدوي ونصف الآلي والآلي.

اعتمادًا على موقع الأجزاء المراد لحامها ، يتم تمييز أنواع الوصلات التالية: بعقب ، حضن ، نقطة الإنطلاق والزاوية.

أ) مفاصل بعقب مع إعداد مختلف للحافة

ب) مفاصل اللفة (الخاصرة ، الأمامية ، مجتمعة)

الشكل 15

أ) وصلات تي

ب) مفاصل الزاوية

الشكل 16

يتم حساب اللحامات التناكبية للقوة وفقًا للمقطع العرضي الاسمي للعناصر المتصلة دون مراعاة سماكة المفاصل. تستخدم لحساب اللحامات ، كما هو الحال بالنسبة للعناصر الكاملة.

الشكل 17

في اللحاماتعلامة بشرطة.

الضغوط من العناصر المتصلة داخل الطائرة

الشكل 18

الإجهاد من لحظة الانحناء في مستوى العناصر المتصلة وقوة الشد (أو الانضغاطية)

الشكل 19

عادة ما يتم عمل مفاصل اللفة باستخدام لحامات فيليه. تنقسم لحامات فيليه حسب موقعها بالنسبة للحمل إلى: عرضية أو أمامية ، تقع عموديًا على اتجاه القوة ؛ طولية أو جانبية ، تقع بالتوازي مع اتجاه القوة ؛ منحرف ، يقع بزاوية في اتجاه القوة ؛ مجتمعة ، وهي مزيج من اللحامات المدرجة.

يحدث تدمير لحامات الشرائح على طول القسم الأصغر ، بالتزامن مع منصف الزاوية اليمنى. سمك اللحام المقدر k ∙ sin45 ° = 0.7k. يتم اختبار لحام الشرائح. ومع ذلك ، في عملية حسابية مبسطة ، يتم حساب هذا التماس تقليديًا للقطع.

الشكل 20

L هو الطول الإجمالي للدرز.

تعتمد الضغوط المسموح بها على حجم الضغط المسموح به للمادة الأساسية.

اعتمادًا على طريقة اللحام والجودة والعلامة التجارية للأقطاب الكهربائية φ = 0.8 ... 1 ؛ φ 1 \ u003d 0.6 ... 0.8.

F 1 ∙ a 1 -F 1 a 2 \ u003d 0

الشكل 21

يتم حساب جميع لحامات الشرائح فقط من خلال الضغوط العرضية ، بغض النظر عن موقعها في اتجاه التحميل. التوصيلات المدمجةيتم حساب اللحامات الأمامية والجانبية على أساس مبدأ توزيع الحمولة بما يتناسب مع قدرة تحمل اللحامات الفردية.

إذا كان الجزء المراد ربطه غير متماثل ، فسيتم حساب القوة مع مراعاة الحمل الذي يدركه كل خط. على سبيل المثال ، ملحومة على الصفيحة ، يمر الحمل الناتج عبر المقطع العرضي للزاوية ويتم توزيعه على طول اللحامات بنسبة عكسية إلى 1 و 2. مراقبة حالة القوة المتساوية ، يتم إجراء اللحامات بأطوال مختلفة.

عند تحميل مفصل مع خط أمامي في مستوى المفصل:

7. وصلات ملحومة بعقب. الحساب والتصميم.

بعقب - متصل بالنهايات (أ). لديهم أدنى تركيز للضغوط أثناء انتقال القوى ، فهي اقتصادية. سمك العناصر غير محدود. اتصال = خط مستقيم أو مائل.

تعزيز مع التراكبات - المجمع. (ب).

مفاصل المؤخرة هي الأكثر عقلانية ، ولكنها تتطلب قطعًا إضافيًا للحواف.

عمل وحساب اللحامات التناكبية

تعتمد قوة الشد أو الانضغاط على خصائص المعدن واللحام.

تحت تأثير N ، يُفترض أن يكون توزيع الضغوط على طول خط التماس منتظمًا ، وسماكة عمل التماس = أصغر سماكة للعناصر. الإجهاد في التماس (а) Rsv - مقاومة تصميم الوصلة الملحومة للضغط أو التوتر ، y - عامل ظروف التشغيل للعنصر.

المقاومة المقدرة لمفصل المؤخرة أثناء ضغط المفصل Rsv = R.

عندما Rsv ≤ R للمعدن الأساسي ، يكون التماس مائلًا (مع التحقق) (ب). حساب اللحامات المائلة: عمودي على خط اللحام

على طول التماس

أ و ب - للقوة الطولية ؛ في - على منعطف

تحت تأثير لحظة الانحناء (in)

أين لحظة مقاومة التماس.

يتم فحص مفاصل المؤخرة التي تعمل بالضغوط العادية والقص

8. وصلات ملحومة مع شرائح اللحام. الحساب والتصميم.

في الرأس - العناصر موجودة بزاوية (ص).

طبقات ملفوفة - عناصر موجودة في طائرات مختلفة.

الخاصرة - موازية للقوة المحورية.

أمامي - عمودي على القوة (محسوبة بشروط).

عمل وحساب الوصلات التي يتم إجراؤها بواسطة لحامات الشرائح

وصلات اللفة.

الخاصرة تعمل على القطع والانحناء. يمكن أن يحدث التدمير على طول معدن اللحام ، وفقًا للمعنى الرئيسي. المعدن عند حدود انصهاره مع معدن اللحام.

ضغوط كبيرة في جذر التماس.

نحن نعتبر إمكانية تدمير التماس من القطع الشرطي:

لحام المعادن

على طول حدود الانصهار بمعدن اللحام

βsh و βs - معامل. عمق الاختراق - حسب نوع اللحام

Lsh \ u003d L-10mm ، مقاومة القص المحسوبة RVsh لمعدن اللحام ؛

مقاومة القص المحسوبة من قبل Ruvs (شرطية) لمعدن حدود الانصهار.

من الأنسب تحديد الطول المطلوب للدرزات ، وتحديد سمكها ksh: ksh = أصغر سماكة للعناصر ،

سمك التماس بناءً على طوله المقدر المحتمل:

الإجهاد بسبب قوة القص واللحظة:

لحام المعادن

لحدود انصهار المعادن

يجب توزيع مناطق اللحامات بنسبة عكسية للمسافات من خط اللحام إلى محور العنصر.

بإجمالي المساحة المطلوبة من الحزم -

منطقة التماس الأكبر في "الجزء الخلفي" من الزاوية

منطقة التماس الأصغر في الزاوية "بيريه"

9. مزايا وعيوب وصلات الاغلاق. أنواع البراغي المستخدمة في البناء MK. أنواع وصلات الاغلاق.

انسحب = قبل اللحام. البساطة والموثوقية في العمل.

إنها أكثر كثافة من المعدن ، ولها طبقات ، وتضعف مع الثقوب.

مسامير الدقة الخشنة والعادية- انحرافات قطرها 1 مم و 0.52 مم (للمسامير d≤30 مم). هم = الكربون الصلب. فئة قوة الترباس (5.6). الرقم الأول \ u003d 50 \ u003d قوة الشد (σ بالكيلوجرام / مم 2) ، و 5 * 6 \ u003d 30 هي قوة الخضوع للمادة (σ t kgf / mm2).

الثقوب أكبر من قطر البرغي بمقدار 2-3 مم - مما يسهل تثبيت البراغي (ميزة). لكن هذا يزيد من تشوه الاتصال عند العمل في القص. هذه البراغي = التثبيت.

البراغي الدقيقة- مصنوع من الصلب الكربوني. ثقوب د = +0.3 مم من قطر الترباس.

تثبت البراغي بإحكام وتأخذ قوى القص جيدًا. نادرا ما تستخدم تعقيد تصنيع وتثبيت البراغي.

البراغي عالية القوة- مصنوعة من سبائك الصلب والمعالجة حراريا. إنها دقة عادية ، ثقوب ذات قطر أكبر ، لكن المكسرات مشدودة بمفتاح ربط خاص. تمنع قوى الاحتكاك العناصر من التحرك بالنسبة لبعضها البعض. الترباس ذو القوة العالية يعمل في التوتر المحوري.

مطلوب نفس سماكة العناصر ، وإلا تقل قدرة تحمل البرغي بشكل حاد.

ضع مسمار الصمغ. المزايا - بساطة الجهاز ؛ من حيث الجودة ، فهي ليست أدنى من اللحام ، لكنها أدنى منها من حيث استهلاك المعدن.

البراغي- وجود الخيط. المادة - الفولاذ المقوى بالحرارة. د = 6 مم لربط الأرضيات الجانبية بالعوارض وعناصر الخشب. الميزة هي الوصول إلى الهيكل من جانب واحد فقط.

مؤسسة (مرساة) البراغي- نقل قوى الشد من الأعمدة إلى الأساس. المواد - درجات الصلب VstZkp2 و 09G2S و 10G2S1.