649 птп 20.04.2020

20.04.2020 Расчет элемента машиностроительной конструкции.

В машиностроении расчет прочности производят по допускаемым напряжениям, которые устанавливаются в зависимости от следующих основных факторов:

• 1. от свойств материалов; при улучшении механических свойств допускаемое напряжение повышается;

• 2. от степени точности расчета прочности, чем точнее производится расчет прочности и полнее учитываются нагрузки, действующие на конструкцию, тем меньше принимаемый коэффициент запаса прочности, а следовательно, выше допускаемое напряжение;

• 3. от рода усилий (растяжения, сжатия, изгиба и среза);

• 4. от качества технологического процесса; это обстоятельство имеет особенно большое значение при установлении допускаемых напряжений в сварных соединениях;

• 5. от характера нагрузок; при переменных нагрузках допускаемое напряжение понижается по сравнению со статическими.

Допускаемые напряжения рассматриваются как фактор технико-экономический. С развитием техники они непрерывно повышаются. Их определяют как частное от деления напряжения, условно принимаемого в качестве разрушающего, на коэффициент запаса прочности.

Допускаемое напряжение при растяжении [σ]_р обычно называют основным. Допускаемые напряжения при других видах усилий определяются как производные от [σ]_р.

При сжатии коротких элементов, в которых продольный изгиб не может иметь места, допускаемое напряжение [σ]_сж принимается равным [σ]_р. При сжатии длинных элементов [σ]_сж принимается равным [σ]_рс, где [σ]_р - коэффициент продольного изгиба, зависящий от гибкости сжатого элемента.

При изгибе стальных конструкций допускаемые напряжения на изгиб принимаются равными [σ]_р.

При срезе допускаемое напряжение принимается в зависимости от теории прочности, положенной в расчет. Обычно допускаемое напряжение на срез [τ]=0,5 - 0,6[σ]_р.

Как правило, при статических нагрузках допускаемое напряжение [σ]_р=[σ]_р/К - где К - коэффициент запаса прочности, принимаемый обычно равным 1,4 - 1,6. При динамических переменных нагрузках вместо [σ]_т принимают величину предела выносливости. При этом учитывают также величину эффективных коэффициентов концентрации.

Расчет сварных швов поясов ферм.

Перед расчетом в первую очередь назначаются катеты сварных швов, которые должны удовлетворять следующим требованиям:

(5.3)

где  минимальный катет шва, при толщине более толстого из свариваемых элементов принимается по табл.16 прил.1, либо по[2, табл. 38*];  меньшая из толщин свариваемых элементов (уголка либо фасонки). Толщина фасонки принимается по табл.17 прил. 1 в зависимости от максимального усилия в опорном раскосе.

Кроме того, катет шва  на пере уголка должен быть меньше его толщины по крайней мере на (см. рис.5.2).

Рис.5.2. Катеты сварных швов

Катеты швов обушка и пера и могут быть различными.Швы обушка рассчитываются на усилие , а швы пера на усилие

Приближенно усилия определяются по формулам [11]. для неравнополочных уголков большими полками наружу:

(5.4а)

для неравнополочных уголков большими полками

вместе:

; (5.4б)

для равнополочных уголков:

(5.4в)

Длина швов определяется по формулам:

для обушка (5.5)

для пера (5.5а)

где  - коэффициент, определяемый по [2. табл.34*]; - расчетное сопротивление металла шва сварного соединения, определяемое по [2. табл.56] в зависимости от типа электрода.

Длина шва принимается не менее