Распределение усилий в сварных соединениях

Приведенные выше расчетные формулы прочности сварных соединений, которыми пользуются конструкторы в своей повседневной работе, являются условными. На самом деле распределение усилий в сварных соединениях значительно сложнее. [c.379]

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ УСИЛИЙ В СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЯХ [c.34]

Распределение усилий в сварных соединениях [c.35]

Приведенные в главе И1 формулы для расчета прочности сварных соединений, которыми конструкторы пользуются в повседневной работе, являются условными. В действительности распределение усилий в сварных соединениях значительно сложнее. [c.110]

Степень неравномерности распределения усилий в сварных швах определяется разницей деформаций соединяемых элементов и поэтому она в значительной мере зависит от условий передачи нагрузки. Наиболее высокая степень неравномерности в распределении усилий возможна в случае, когда по условиям передачи нагрузки отдельные элементы нахлесточного соединения будут иметь деформации разных знаков, т. е. когда один из соединяемых элементов будет растянут, а другой элемент будет сжат. [c.118]

Распределение усилий в сварном точечном соединении..........129 [c.171]

Факторы, вызывающие концентрацию напряжений в сварных соединениях, очень многочисленны нерациональная форма конструкции, например, наличие резких изменений размеров, вызывающих искривления напряжений силовых потоков применение таких видов соединений, в которых распределение усилий происходит неравномерно, как, например, в длинных фланговых швах нерациональное очертание швов, не обеспечивающее плавного сопряжения наплавленного и основного металла, а главное — дефекты в швах в форме непроваров, трещин, включений и т. д. [c.596]

Степень неравномерности распределения усилий в швах нахлесточных соединений определяется разницей деформаций соединяемых элементов и поэтому она в значительной мере зависит от условий передачи нагрузки на сварное соединение. [c.48]

На рис. 62 изображена схема деформации сварного точечного соединения, у которого в продольном ряду три точки. Там же приведена эпюра распределения усилий в различных участках соединяемых листов. [c.129]

Результаты расчетов с учетом неравномерного распределения усилий приведены в табл. 18. Они показывают, что в многоточечных соединениях крайние точки сильно перегружены. Если ограничить величину допускаемого усилия в сварной точке некоторым пределом, то несущая способность многоточечных соединений может быть представлена графиком на рис. 63. [c.131]

Сварка конструктивных элементов большой толщины должна производиться только с учетом рабочих нагрузок и распределения усилий в элементах таких конструкций. Такое требование объясняется исключительно большими трудностями, связанными со сваркой толстостенных соединений из легированных сталей, а также и тем, что в ряде случаев произведенные расчеты показывают возможность выполнения сварки толстостенных элементов не по всему сечению, а только на величину, обеспечивающую необходимую прочность конструкции. Рекомендуемая разделка для таких случаев приведена на фиг. , а. Сварные соединения с образованием так называемой ниши хотя несколько усложняют обработку разделки и увеличивают трудоемкость механической обработки, однако позволяют проварить шов по всему сечению и обеспечить высокое качество сварных соединений. Размеры конструктивных элементов сварных швов устанавливаются на основании угла раскрытия, который, как правило, должен быть минимальным и практически обычно колеблется в пределах 8—10°—15—18° на сторону. Выбранный угол раскрытия должен обеспечивать свободную манипуляцию электродом и удаление шлаков. Притупление устанавливается в зависимости от режима сварки и обычно колеблется от 1 до 3 мм. Радиус у основания шва в случае применения У-образных разделок должен быть 5—8 мм. [c.35]

Вопросами распределения усилий в точечных сварных соединениях занимался Д. И. Навроцкий, исследования которого также показали значительную неравномерность распределения усилий между сварными точками. [c.15]

Первыми и обстоятельными экспериментальными исследованиями распределения срезывающих усилий в сварных точечных соединениях являются исследования советских ученых. Ведущая роль Б постановке исследований в этой области принадлежит кафедр сварочного производства Уральского политехнического института им. С. М. Кирова. Под руководством проф. Г. П. Михайлова эта работа велась с 1937 г. [c.43]

I. Распределение усилий в продольном шве сварного точечного соединения при различном количестве сварных точек в продольном ряду в соединениях толшиной от 1,5 + 3+1,5 мм и до 3 + 6 + 3 мм и шириной от 40 до 80 мм. [c.45]

Для выяснения правильности этого заключения проф. Г. П. Михайлов в 1939 г. провел исследования распределения усилий в сложных точечных соединениях при их работе в упругой области. Исследованию подвергались соединения толщиной соединяемых элементов 3 + 6 + 3 мм, шириной 80 мм при диаметре сварных точек 7 мм и с шагом 60 мм. Общий вид соединений представлен на фиг. 23. Методика исследований этих соединений была такой же, как и в предыдущих исследованиях. [c.49]

Нйями, а также более равномерным распределением йНу-тренних усилий в соединениях (сварных, прессовых, разъемных) путем подбора жесткостей сопрягаемых деталей. [c.152]

Следует отметить необходимость разработки комплексных исследований по предупреждению деформаций сварных конструкций рациональный выбор конструктивных форм, обеспечение симметричного распределения в конструкциях внутренних сил, возникающих в зонах сварных соединений, целесообразный выбор технологического процесса сварки, регулирование реактивных усилий, выбор мест приложения активных нагрузок, применение предварительной обработки металлов при укладке швов и т. д. Одним из рациональных мероприятий по устранению или уменьшению остаточных деформаций сварных тонкостенных конструкций, применяемых в МВТУ, является прокатка сварных швов и прилегающих зон при дуговой сварке и обжатие сварных точек — при контактной. Прокаткой можно не только устранить остаточные деформации, вызванные сваркой, но и деформировать конструкции в обратную сторону. Ближайшей задачей является расширение сферы применения прокатки для конструкций разной формы. Перспективным является регулирование остаточных деформаций при сварке конструкций подбором материалов и технологических процессов, умение правильно рассчитывать ожидаемые величины деформаций для принятия мер по их устранению (термическая и механическая правка). [c.140]

Нахлесточные соединения выполняют лобовыми, фланговыми косыми и комбинированными швами (рис. 112). Величина нахлестки с должна быть не менее 46. В соединениях с лобовыми швами имеет место резкая концентрация напряжений как за счет изменения направления силового потока при передаче усилия от полосы к полосе, так и за счет конфигурации шва. Распределение напряжений в лобовом шве в зависимости от его конфигурации показано на рис. 113,6 (1). За единицу принята величина напряжения растяжения в сечении детали. Установлено, что если площадь сечения накладок будет превышать в два раза площадь соединяемых элементов и сварные швы будут иметь увеличенные размеры с соотношением катетов 1 4 (см. рис. 113, в), то по условиям работы такое соединение приблизится к стыковому соединению [16]. [c.365]

Болтовые соединения применяются в конструкциях комбинированного характера. Часть соединений, выполняемых в цеховых условиях, проектируется сварными, другая часть, выполняемая на монтаже, — с применением болтов. Как правило, это болты высокой прочности, изготовляемые из сталей 40 X, 40ХФА, имеющих предел прочности при растяжении более 1000 МПа. Распределение усилий в сварном соединении с такими болтами происходит более равномерно, чем в сварном соединении с заклепками. [c.48]

Анализируя полученные результаты можно сделать вполне определенные и важные заключения о вибрационной прочности сварных электрозаклепочных соединений исследованного типа. Распределение усилий в электрозаклепочных соединениях с продольным рядом электрозаклепок при вибрационных нагрузках 104 [c.104]

В настоящее время в металлоконструкциях для соединений применяют высокопрочные болты, изготовленные из закаленной стали с пределом текучести 120 кГ1мм и более. Расчет указанных болтов производят с учетом сил трения, вызываемых их затяжкой. Применение высокопрочн1 х болтов более целесообразно, нежели обычных, так как их несущая способность много выше. Высокопрочные болты, как показали предварительные исследования, могут ставиться в соединениях в комбинации со сварными швами. Распределение усилий в комбинированном соединении — высокопрочные болты и сварные соединения — происходит более равномерно, чем в сварном соединении с заклепками. [c.86]

На рис. 3.2 показано распределение относительных продольных усилий q z) =q(z)jg по длине соединений двух стальных листов, изгиб шва в расчете не учитывается. Значения q(z) и вычислялись по формулам (2.13), (2.17) и (3.1). В широко распространенном соединении на рис. 3.2, а напряжения в середине невелики, штриховыми линиями показано распределение напряжений в соединении абсолютно жестких листов. Увеличение длины соединения повышает иеравномерность распределения напряжений. Последнее наглядно иллюстрирует зависимость коэффициента концентрации нагрузки в сварном соединении от его относительной длины Ijk (здесь k — катет шва, рис. 3.3). Штриховые линии на этом рисунке относятся к соединению, показанному на рис. 3.2, б. [c.42]

В сварном соединении удерживаются в выпрямленном состоянии по-перечными внутренними усилиями 5. Закономерность распределения по длине шва поперечных напряжений, порол<даемых продольной усадкой, показана на фиг. 10,в. Независимо от порядка выполнения участков шва средина его под действием продольной усадки в поперечном направлении растянута, а концы шва сжаты. Величина напряжений поперечного растяжения в средней области шва в два раза меньше абсолютного значения величины напряжения поперечного сжатия на концах шва. [c.605]

Большая экспериментальная и теоретическая работа по исследованию прочности сварных точечных соединений проведена на кафедре сварочного производства Уральского политехнического института им. С. М. Кирова под руководством проф. Г. П. Михайлова. Эта работа в большем объеме продолжается и в настоящее время. В 1944 г. А. А. Лаптевым сделана попытка теоретического подсчета усилий среза в сварных точках он исследовал влияние шага сварных точек на распределение усилий между точками. При подсчете усилий в сварных контактных точках была применена формула Блейха для определения уси-. ЛИЙ среза в обычных заклепочных соединениях. Исследования показали, что по этим формулам можно вычислять усилия, если известен модуль сдвига сварного точечного соединения. [c.15]

На основании проведенного выше анализа можно прийти к заключению, что блатодаря повышенной жесткости сварных точек и полному отсутствию площадки текучести в многоточечных сварных соединениях общей зоны текучести принципиально быть не может. Поэтому не может быть и равномерного распределения усилий между сварными точками на всех стадиях работы сварного многоточечного соединения или любого другого соеди- [c.33]

Известны исследования американцев Уонга и Стюарда, проведенные на дюралюминиевых соединениях с одной, двумя, тремя и четырьмя точками в продольном ряду, но эти исследования определяли только общую прочность соединений из дюралюминиевых листов толщиной 1 мм. Согласно опытам Уонга и Стюарда прочность соединений, имеющих от одной до четырех точек в лродольном ряду, увеличивалась практически прямо пропорционально количеству точек. Изучалось влияние шага точек на прочность основного элемента. Замеры распределения усилий между отдельными точками не производились. Все исследования по изучению распределения усилий в продольном шве сварного точечного соединения проводились при работе соединений в упругой области на образцах из листовой стали Ст. 3, начиная с толщин соединяемых элементов от 1,54-3+1,5 мм и кончая 3 + 6 + 3 мм. Большое исследование в этой области было проведено проф. Г. А. Николаевым и инж. В. П. Николаевым, которое опубликовано в 1939 г. Указанными авторами проведено исследование сварных точечных соединений внахлестку и встык при односторонней накладке с одной, двумя, тремя, четырьмя и шестью точками в продольном ряду (фиг. 19). Изучение распределения срезывающих усилий между сварными точками продольного ряда производилось при помощи рычажных тензометров, которые устанавливались на накладках в различных соединениях между сварными точками. Результаты распределения напряжений представлены на фиг. 20 для соединений с тремя и шестью точками. Необходимо отметить, что принятые типы соединений работали не только на срез, но и на изгиб. [c.43]

Влияние шага на распределение усилий между сварными точками было исследовано А. А. Лаптевым под руководством Г. П. Михайлова. В этой работе сделана попытка теоретического подсчета распределения усилий по сварным точкам, для чего использована формула Блейха, полученная для заклепочных соединенений. Исследование проводилось на соединениях из стали Ст. 3 толщиной соединяемых листов 3 + 6 + 3 мм и шириной 46 мм с тремя, четырьмя и пятью точками в продольном ряду. Диаметр сварных точек 8 мм. По формуле Блейха для данных соединений проведен подсчет усилий в точках при шаге 20, 30, 40, 50 и 60 мм. Для сравнения экспериментальных результатов с теоретическим подсчетом по формуле Блейха были выполнены вычисления для различных модулей сдвига 1200. 1000, 800, 600 и 400 тс/см, для шага 30 мм. Распределение усилий в соединении с пятью точками при шаге 30 мм и при различных модулях сдвига для соединений из стали Ст. 3 толщиной листов 3 + 6 + 3 мм и шириной 46 мм показано на фиг. 25. Для сравнения с опытными данными А. А. Лаптевым принят модуль сдвига равный 1000 тс/см. Графики распределения усилий между точками при этом модуле сдвига и при различном шаге точек представлены на фиг. 26. Экспериментальное исследование проведено на соединениях с тремя, четырьмя и пятью точками с шагом 30, 40, 50 и 60 мм. Все испытания проводились при работе соединений в упругой области. Типы соединений и методика испытаний те же, что и в предыдущих исследованиях. [c.55]

При любой из этих величин (39 50,7 45,6 тс) образец должен был разрушиться по основному металлу соединяемых листов, предельная нагрузка которых равна 31—32 тс, однако этого не произошло. Образец разрушился от последовательного среза электрозаклепок, начиная с крайних, показав предельную нагрузку Рд = 25,2 тс. Аналогичное явление было и с образцами, имеющими пять, шесть и семь электрозаклепок. Увеличение количества электрозаклепок сверх пяти не дает повышения предела прочности соединений. Этот результат однозначно отвечает на вопрос многих исследователей о влиянии неравномерности распределения срезывающих усилий в сварных точечных соединениях на предельную прочность этих соединений. Следовательно, общепринятый метод расчета таких соединений, исходящий из равномерного распределения усилий среза между сварными точками, является не совсем верным. На фиг. 58 показано изменение прочности свар- [c.90]

В сварных точечных соединениях образуются концентраци напряжений в результате следующих факторов. Во-первых, распределение усилий между точками соединения, которое мы принимаем условно равномерным, в действительности происходит неравномерно одни точки оказываются перегруженными за счет недогруза других. Это имеет место главным образом при продольном расположении точек по направлению к действующему усилию. [c.447]

В точечном соединении при контактной сварке неравномерно работает основной металл, который перегружен в зоне, прилегающей к сварной точке, за счёт понижения напряжений в более удалённой области. В соединении, состоящем из нескольких точек, расположенных по нмправлению действия силы, крайние точки работают значительно интенсивнее промежуточных [7]. Неравномерность распределения усилий тем значительнее, чем больше точек в продольном ряду и больше расстояние между точками. Это справедливо [c.851]

Повышенпю усталостной прочности сварных соединений способствуют а) проектирование конструкции с учетом устранения концентрации напряжений б) придание швам очертаний, обеспечивающих равномерное распределенне в них усилий в) применение технологического процесса, обеспечивающего в сварных швах отсутствие дефектов в форме непрова-ров, пор, трещин пт. д. г) последующая механическая обработка швов механическим путем (обдувка дробью, обработка пневмомолотком, проволочными щетками и т. д.) д) прокатка сварных соединений — для конструкций из некоторых сталей и сплавов е) создание деконцентраторов, способствующих уменьшению концентрации напряжений в наиболее нагруженных участках ж) соз- [c.62]

При соединении внахлестку распределение усилий одинаково только в швах одного и того же очертания при равной толщине деталей (рис. 1У.4). При увеличении толщины х хотя бы одной из деталей коэффициент концентрации напряжений снижается в обоих сварных швах. Отношение усилий в деталях (рис. 1У.4, а) Р1 и Рг связано с то.тщинами деталей 1 и и длиной нахлестки I следующим соотношением [c.51]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...