Определение из условий прочности основного материала и сварного шва величины максимально допустимых сил для различных видов сварного соединения

Цель работы: определение из условий прочности основного материала и сварного шва величины максимально допустимых сил для различных видов сварного соединения.

Оборудование, приспособления, инструменты: образцы сварных соединений, штангенциркуль, миллиметровая линейка, угломер.

Стыковое соединение:

σp = Р\(δl) ≤ [σp]

                                                            σсж = Р\(δl) ≤ [σсж]

Допускаемое напряжение в швах

 на растяжение - 0,9[σp]

 на сжатие - [σp].

[σp] = σт \ n, где n – коэффициент запаса прочности (1,2÷1,8).

 Выбираем сталь 2, тогда σт = 240 Н\мм.             δ = 6,1мм,  l = 90,5мм

  σp  = Р\(δl) ≤ 0,9.           [σp] = σт \ n = 240\1,2 = 200 Н\мм  

Рр = δl*0,9[σp] = 6,1*90,5*0,9*200 = 99,4 кН

Рсж = δl*[σp] = 6,1*90,5*200 = 110,4 кН

Тавровое соединение

τc=F \ (0,7lk) ≤ [τc]

Допустимое напряжение в швах0,6[σp].

                                                         Берем n = 1,2; сталь 3; k = 0.9

                                                          F = [τc] *0,6*0,7*k*l;     τc  = 200*0,6 = 120.

                                                          F = 120*0,7*9*50,9 = 38,5 кН.

Вывод: в ходе данной лабораторной работы я определил из условий прочности основного материала и сварного шва величины максимально допустимых сил для стыкового соединения Рр = 99,4 кН, Рсж = 110,4 кН, а для таврового соединения

F = 38,5 кН.

Тс = 4F\πdi< [Тс]

где F – поперечная внешняя сила, срезающая болт, d – диаметр стержня болта в опасном сечении, Тс – расчетное напряжение среза болта, [Тс] – допускаемое напряжение на срез для материала болта.

Болтовое соединение изделий осуществляется крепежными деталями: болтами, гайками, винтами, шпильками, шайбами.

Цель работы: определение из условий прочности стержня болта величины максимально возможной приложенной силы.

Оборудование, приспособления, инструменты: штангенциркуль, гаечный ключ, образец соединения.

1.  Винт нагружен силой предварительной затяжки. Материал деталей и винта – сталь Ст.3 Рассчитать диаметр винта.

F = 150 кН, dв = 27, n = 3,5.

  σp   = 4F\πd≤ [σp] кгс\мм(Па)

[σp] = σт \ n

[σp] = 298

d =

d = 31 мм

Номинальный диаметр резьбы берем М30

2.  Рассчитать диаметр болта в соединении нагруженном поперечными внешними силами F. Материал болта сталь СТ.3.

F = 38 кН,  σт = 294

τc = 4Fв \ (πdi) ≤ [τcр]

[τcр] =0.2 * 294 =

d = = 20 мм.

Вывод: в ходе данной лабораторной работы я рассчитал диаметр винта М30 и диаметр болта М20.

          Цель работы: изучение конструкции и принципа действия механических передач; определение кинематических и силовых параметров.

          Приборы и инструменты: зубчатые редукторы, ременная передача, плакаты, миллиметровая линейка, штангенциркуль.

          Кинетические схемы редукторов:

Кинематическая схема 1:

Исходные данные:

D₁=50 мм

D₂=160 мм

n₁=700

i_р=8

Р=30 кВт

η_р=0,9

η_р.n.=0,7

Решение:

·  Придаточное отношение ременной передачи:

i_р=D₂/D₁=160/50=3.2

·  Общее придаточное отношение привода ленточного конвейера:

i= i_р* i_р.п.=3,2*8=25,6

·  Общий коэффициент полезного действия системы передач:

η= η_р* η_р.n=0,9*0,7=0,63

·  Мощность на выходном валу привода ленточного конвейера:

Р₂=Р₁* η=30*0,63=18,9

·  Частота вращения ведомого вала:

n₂=n₁/i=700/25.6=27

·  Угловые скорости ведущего и ведомого вала:

ω₁=πn₁/30=3.14*700/30=73.3

ω₂=πn₂/30=3.14*27/30=2.8

·  Крутящий момент на ведущем и ведомом валу:

М₁=9550*Р₁/n₁=9550*30/700=409.3

M₂=M₁*i* η=409.3*25.6*0.63=6601

Кинематическая схема 2:

 

Исходные данные:

z_1­=4

z₂=40

n₁=700

i_р=8

Р=30 кВт

η_р=0,9

η_р.n.=0,7

Решение:

·  Придаточное число кинематической пары:

i= z₂/ z_1­=40/4=10

·  Частота вращения ведомого вала:

n₂= n₁/i=700/10=70

·  Угловая скорость ведомого вала:

ω₂=πn₂/30=3.14*70/30=7,3

·  Крутящий момент ведомого вала:

M₂=M₁*i* η=409.3*10*0.63=2578,5