Вагоны метрополитена. Конструирование вагонов головной модели 81-553.3 промежуточной 81-554.3 и прицепной модели 81-555.3 и разработка конструкторской документации, страница 61

Таблица 18 Зависимость пределов прочности сварных   соединений от технологии сварки

Метод сварки „ тип сварного шва	Материал свариваемых деталей	Температура сварки в °С	Давление в кГ/см'	Продолжительность выдержки в ман	Предел прочности при растяжении в кГ/см1
Горячим прессо-ванием на ус	Оргстекло Винипласт Фторопласт-4	135—150 180-190 385	3—8 2—5	10—15 5—15	400 350 140
Прессованием встык	Оргстекло Винипласт Полистирол Полиэтилен	190—200 200 120 120—140	20—40 10—20	10—15 5—10	630 500 300 130

Таблица 19

Зависимость пределов прочности сварных швов от параметров технологии при сварке горячим инструментом

Свариваемый материал	Температура в =С	Давление в кГ/смг	Предел прочности при растяжении в кГ/см'
Оргстекло  .............	280—300	4—10	500
	220—230	2—8	500
	160—180	1—4	150
Полиэтилен   ............	150—180	1—4	130
Фторопласт-4    .....   ......	385—400	5—10	50

Различные способы сварки пластмасс и применяемая при этом аппаратура представлены в работах [12, 15, 42, 54, 69 и др.].

Методика расчета сварных соединений на прочность по своей структуре аналогична методике расчета сварных соединений металлов [3, 42, 54, 69 и др.].

Обычно выражают пределы прочности материала шва как некоторую часть предела прочности основного свариваемого материала:

где т_в._св — пределы прочности при разрыве и сдвиге для сварного шва; о_в     и  т_в — пределы   прочности   основного   материала свариваемых деталей;

— технологический    коэффициент,   учитывающий снижение прочности   (табл. 20).

57

Таблица 20

Значения коэффициента <р_св для некоторых термопластов в зависимости от способа сварки

Термопласты	При сварке
	горячим газом	контактно-тепловой	токами высокой частоты	ультразвуковой
Акриловые пластики .  . Винипласты ......	0,50—0,70 0,60—0,70	0,60—0,75 0,60—0,85	0,60—0,65
Полиэтилен ......	0,70—0,80	0,60   0,75		0,40—0,50 0,30—0,45
Полистирол ......	0,65—0,75	0,25—0,60
Полиамиды   ......	0,70—0,90	0,50   0,70	0,60—0,70	0,40—0,50
Полипропилен .....	0,65—0,85	0,60   0,70		0,50—0,60 0,25—0,40
Полиформальдегид .  .  . Поликарбонат  .....	0,70—0,80 0,75—0,90	0,60—0,75 0,75   0,90	0,55—0,70 0,50—0,65	0,40—0,50 0,50—0,60

Нагрузочную  способность  сварных  швов  можно  проверить по соотношениям

где

Р — допускаемая   нагрузка   на   рассчитываемое сварное соединение; 2/ — сумма длин швов, участвующих в сопротивлении нагрузке;

б — толщина свариваемых деталей (листов); Н — высота   сварного   шва   при   сварке  внахлестку; [а]'_р  и    [т,]'_сдв —допускаемые   напряжения ' при   разрыве и сдвиге для материалов швов.

Допускаемые напряжения назначаются с учетом необходимых запасов прочности:

(III. 10)

Ниже разобран пример расчета соединения сваркой днища полипропиленового резервуара с цилиндрической его частью

(рис. 34).

Пример. Проверить возможность надежного соединения днища и корпуса резервуара методом сварки, если предполагается содержание в резервуар кислоты плотностью 1,15 т/м³ при высоте налива 2 м; диаметр резервуара 1 м, а толщи-       п—————I-————т на стенок 6 мм. ^и—————'————™й

1. Определим осевую нагрузку, действующую на днище:

2. Подсчитаем допускаемое напряжение для сварного шва, предполагая сварку горячим азотом, учитывая длительность нагружения и влияние изгибающего эффекта на стыке.

Принимая во внимание указанное, вазнам коэффициент запаса прочности п_а = 12.

Предел прочности полипропилена при растяжении 350 кГ/см^г (табл. 1), коэффициент ф„, =0,65 (табл. 20).

Таким образом, величина допускаемого напряжения с учетом большого запаса прочности будет

3. Определим  ожидаемые напряжения, предположив, что  шов  работает на разрыв:

 

 

-т. е. имеем [а]'_р > а_р,   а следовательно, прочность будет обеспечена.

Рис.   34.   Резервуар  с  днищем, присоединенным к цилиндру сваркой

п_а и Лц—запасы прочности соответственно для стыковых швов и швов, полученных сваркой внахлестку. Влияние на прочность рассматриваемых соединений таких факторов, как температура, длительность {нагружения, цикличность нагружения, влагонасыщение и других, учитывают аналогично тому, как это делается при расчете цельнолитых деталей.

58

§ 5.3. Ручной инструмент

При формовании изделий и корпусных конструкций из стеклопластика ряд технологических операций можно механизировать и выполнять с помощью различных установок. Однако остаются операции, которые производят в цехе или по месту вручную, особенно при контактном методе формования.

Основным инструментом при контактном методе формования изделий из стеклопластика являются обычные малярные кисти и металлические, войлочные или цигейковые валики. Плоскими кистями (флейцами) наносят разделительные слои. Круглые кисти крепко перевязанные, применяют для пропитки связующим и уплотнения стеклоткани или стекловата при формовании стекло-пластика. Для уплотнения стеклопластика и удаления воздуха из слоев наполнителя при ручном формовании применяют различные валики-катки. Разрезают и кроят стеклоткани и стекловаты обычными остро отточенными ножами и ножницами. Стеклопластик режут ручными ножовками.