Кировское областное государственное профессиональное образовательное автономное учреждение
«Вятский электромашиностроительный техникум»
«Кировское областное государственное профессиональное образовательное автономное учреждение
«Вятский электромашиностроительный техникум»
Курсовая работа
По дисциплине «Техническая механика»
на тему:
«Расчет Условия равно прочности сварных швов и соединяемых элементов сварной конструкции»
Работу выполнил
студент группы СП-20Т
Гагаринов А.А
работу проверила
преподаватель Коротаева В.Н
г. Киров 2019
Содержание
Введение………………………………………………………………………………………………………3
1. Общие сведения о курсовой………………………………………………………………4
1.1 Название конструкции…………………………………………………………………4
1.2 Материалы используемые для изготовления конструкции ……4
1.2.1 Марки материалов………………………………………………………………4
1.2.2 Химический состав материалов…………………………………………5
1.2.3 Свойство материалов…………………………………………………………6
2. Нагрузки на сварные швы……………………………………………………………………9
2.1 Виды сварных швов, применяемых в конструкции………………………9
2.2 Расчет сварных соединений ………………………………………………………11
3. Расчет сварной конструкции на прочность…………………………………14
Заключение…………………………………………………………………………………………………17
Список литературы……………………………………………………………………………………
Введение
Сварные металлические конструкции — это конструкции, которые производятся при помощи сварки. Без сварных конструкций невозможно представить строительство зданий, возведение мостов, машиностроение и другие отрасли промышленности. В виде сварных конструкций изготовляется примерно 95% всех стальных конструкций.
Сварные конструкции выделяются огромным разнообразием изделий. По методу получения заготовок они бывают лито сварными, ковано сварными, штампосварными и листовыми конструкциями.
В период подготовки к сварке металлические заготовки могут подвергаться различным операциям - правке, очистке и подготовке поверхности, разметке и маркировке, резке, гибке, штамповке и механической обработке, что предполагает наличие специального оборудования.
Производство сварных конструкций — это весьма сложное и ответственное дело, к которому необходимо подходить со всей ответственностью.
Цель работы – рассчитать условия равнопрочности сварных швов и соединяемых элементов сварной конструкции
Задачи работы:
1. Назначение свариваемой конструкции
2. Определить марку стали
3. Узнать Химический состав сталей
4. Вычислить нагрузки на сварные швы
5. Расчет сварных соединений
6. Сделать расчет сварной конструкции.
Исходя из вышесказанного с помощью этой курсовой работы, мы сможем понять на сколько прочные соединения можно получить при помощи сварки
Общие сведения о курсовой работе
1.1 Назначение конструкции
Упор - это устройство, стопорящее подвижное звено машины, механизма, ограничивающие его движение не далее допустимого предела, как правило, с плоской рабочей поверхностью, устанавливаемые на пути подвижного звена, имеющие элементы для установки, регулировки положения и закрепления.
1.2 Материалы используемые для изготовления конструкции
1.2.1 Марки материалов
Для данной конструкции будем использовать конструкционную сталь Ст3.
Одной из самых востребованных марок стальных сплавов можно смело назвать сталь Ст3. Этот материал можно найти практически везде, начиная от садовых скамеек и заканчивая сложными сварными конструкциями.
Поставляемая заказчику сталь должна быть отмаркирована в соответствии с ГОСТ 380-2005. Полное название Ст3 должно звучать следующим образом Ст3Гсп ГОСТ 380-2005. Ее расшифровка звучит следующим образом:
· Ст – так обозначают углеродную сталь обыкновенного качества;
· 3 – порядковый номер марки сплава по ГОСТ 380-2005;
· Г – это обозначение марганца. Если в сплаве его более 0,8%, то ее необходимо указывать.
· Сп – уровень раскисления.
Технические параметры Ст3, позволяют ее использовать для производства нагруженных элементов сварных конструкций и деталей машин и механизмов, работающие при положительных температурах
Некоторые виды проката, в частности, пятой категории используют при производстве металлоконструкций, которые могут работать при температурах от -40 до 425 градусов Цельсия при знакопеременных нагрузках.
После сооружения сложных конструкций имеет смысл провести термическую обработку, в частности, отжиг. Та операция необходима для снятия напряжений, возникающих после выполнения сварочных работ.
Кроме того, этот материал используют при производстве строительной арматуры Ат400с.
Лист, произведенный из данной стали, применяют для производства деталей, произведенной по технологии холодной штамповки. Из него производят корыта для сбора СОЖ и отработанных масел, устанавливаемых на станках, емкости различного объема и назначения, крышки для станочного оборудования, кожухи и пр.
1.2.2 Химический состав материалов
Марку Ст3 относят к углеродистым конструкционным сталям обыкновенного качества. В состав входят следующие химические элементы:
| Химический состав в % стали Ст3сп | ||
| C | 0,14 - 0,22 | |
| Si | 0,15 - 0,3 | |
| Mn | 0,4 - 0,65 | |
| Ni | до 0,3 | |
| S | до 0,05 | |
| P | до 0,04 | |
| Cr | до 0,3 | |
| N | до 0,008 | |
| Cu | до 0,3 | |
| As | до 0,08 | |
| Fe | ~97 |
1.2.3 Свойство материалов
Сталь этой марки не имеет никаких ограничений по свариванию любым доступным способом в т.ч. газовой, электрической.
Ключевыми показателями стали можно назвать следующие:
· стойкость к воздействию коррозии;
· механические характеристики;
· свариваемость.
Эти показатели позволяют разделить стальные сплавы на такие группы, как: обычной, повышенной и высокой прочности. Для деталей, имеющих толщину или диаметр свыше 36 мм, после сварки имеет смысл выполнить термообработку, которая снимет напряжения, возникающие в зоне сварочного шва под воздействием высокой температуры сварки.
Выбор режимов резания и подбор инструмента – это важная часть, необходимая для составления правильного технологического процесса обработки деталей, изготовленных из Ст3.
Для ее точения или фрезерования применяют режущий инструмент, выполненный из твердых сплавов ВК8, Т5К10. Для получения резьбы и внутренней, и наружной применяют метчики и плашки, выполненные из сталей Р18, Р6М5. При обработке на станках токарно-фрезерной группы целесообразно применять водоэмульсионные СОЖ, например, Эмульсол. Кстати, при нарезании резьбы вручную желательно использовать касторовое масло, которое существенно облегчает работу.
Выбор скорости обработки производят на основании свойств стали, технических параметров станочного оборудования и вида обработки. Например, при диаметре заготовки от 60 до 100 мм, допустимо использовать токарный резец с размером державки 16х25 мм. При глубине резания в 3 мм, скорость подачи суппорта должна равняться от 0,7 до 1,2 мм на один оборот шпинделя. При обработке на токарном станке допускается скорость вращения шпинделя в пределах 700 оборотов в минуту.