Расчет и проектирование конструкции сварной балки

Требования к способам и технологии сварки. Процесс проектирования конструкции балки: подбор стали, определение из условия прочности сечения профилей. Расчет расхода сварочного материала. Основные правила техники безопасности при проведении работ.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Министерство образования Республики Башкортостан

ГОУСПО Кумертауский авиационный техникум

Курсовой проект

По дисциплине: "Расчет и проектирование сварных конструкций"

Тема: Расчет и проектирование конструкции сварной балки

Выполнил: студент группы СП-306

Ибрагимов И.А.

Проверил: преподаватель по РСК

Бочарова Г.И.

г. Кумертау 2011 г.

Кумертауский авиационный техникум

Рассмотрено на Утверждаю зам директора У.Р.

заседании ПЦК О.И. Хаирова

"Машиностроительных дисциплин"

председатель Г.И. Бочарова

ЗАДАНИЕ

На курсовой проект

По дисциплине "Расчет и проектирование сварных конструкций"

Студент группы СП-306 Ибрагимов И.А.

Тема проекта: Рассчитать и спроектировать конструкцию сварной балки виде сечения (швеллера, двутавра), длина L=2,4, Балка нагружена силой F=2800кг.

Материал: Сталь3

Размещено на

Содержание

Введение

1. Подбор материала

2. Подбор прокатных профилей

3. Определяем коэффициент запаса прочности

4. Расчет катета шва

5. Определение расхода сварочного материала

6. Техника безопасности для ручной дуговой сварки

7. Техника безопасности во время работы

Используемая литература

Введение

сварка балка прочность сечение

Сварочная техника и технология занимают одно из ведущих мест в современном производстве. Свариваются корпуса гигантских супертанкеров и сетчатка человеческого глаза, миниатюрные детали полупроводниковых приборов и кости человека при хирургических операциях. Многие конструкции современных машин и сооружений, например космические ракеты, подводные лодки, газо- и нефтепроводы, изготовить без помощи сварки невозможно. Развитие техники предъявляет все новые требования к способам производства и, в частности, к технологии сварки. Сегодня сваривают материалы, которые еще относительно недавно считались экзотическими. Это титановые, ниобиевые и бериллиевые сплавы, молибден, вольфрам, композиционные высокопрочные материалы, керамика, а также всевозможные сочетания разнородных материалов. Свариваются детали электроники толщиной в несколько микрон и детали тяжелого оборудования толщиной в несколько метров. Постоянно усложняются условия, в которых выполняются сварочные работы: сваривать приходится под водой, при высоких температурах, в глубоком вакууме, при повышенной радиации, в невесомости. Недаром сварка стала вторым после сборки технологическим процессом, впервые в мире опробованным нашими космонавтами в космосе.

Необходимость повышения производительности труда ведет к увеличению уровня механизации и автоматизации сварочного производства, к его оснащению новыми сложными машинами и агрегатами, без которых сегодня немыслимо серийное производство многих видов продукции. Наглядный пример тому - сварочные автоматические линии Волжского автозавода. В сварочное производство активно внедряются роботы, что позволяет полностью автоматизировать цикл еварки деталей без участия рабочего-сварщика. Сварочная техника и технология занимают одно из ведущих мест в современном производстве. Свариваются корпуса гигантских танкеров и сетчатка человеческого глаза, миниатюрные детали полупроводниковых приборов и кости человека при хирургических операциях.

В последние годы патентные ведомства промышленно развитых стран мира ежемесячно регистрируют более 200 изобретений в области сварочной техники и технологик - таковы темпы развития сварочного производства.

Все это предъявляет повышенные требования к квалификации специалистов в области сварки, в особенности рабочих-сварщиков, так как именно они непосредственно осваивают новые способы и приемы сварки, новые сварочные машины. Сегодня рабочему-сварщику недостаточно уметь выполнять несколько, пусть даже сложных, операций освоенного им способа сварки. Он должен понимать физическую сущность основных процессов, происходящих при сварке, знать особенности сварки различных конструкционных материалов, а также смысл и технологические возможности других, как традиционных, так и новых, перспективных способов сварки.

Отсюда следует необходимость постоянного совершенствования обучения, повышения профессионального мастерства и культурно-технического уровня рабочих-сварщиков.

В нашей стране дейсвует система начальной профессиональной подготовки, включающая в себя сеть профессиональных училищ, готовящих наряду с другими специалистами и рабочих сварочного производства. По числу подготавливаемых сварщиков мы занимаем одно из первых мест в мире. Для подготовки сварщиков нашими учеными и педагогами О.И. Стекловым, В.М. Рыбаковым, И.И. Соколовым, Л.П. Шебеко и другими создан ряд учебников и учебных пособий по сварочным дисциплинам. Это составило хорошую методическую базу для учебного процесса в профессиональных училищах.

Сваркой называется - процесс получения неразъемных соединений посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их нагревании или пластическом деформировании или совместном действии того и другого(ГОСТ2601-84).

Различают два вида сварки: сварку плавлением и давлением. Сущность сварки плавлением состоит в том, что металл по кромкам сварных частей оплавляется под действием теплоты источника нагрева. Источником нагрева могут быть: Эл.дуга, газовое пламя, расплавленный шлак, лазер, энергия лазерного луча. При всех видах св. плавлением образующийся жидкий металл соединяется перемешивается др. кромки, создается общий объем жидкого металла, который называется сварочной ванной. После затвердения металла сварочной ванны получается сварной шов.

Сущность сварки давлением состоит в пластическом деформировании метала по кромкам сварочных частей, путем их сжатия под нагрузкой при температуре ниже температуры плавления. Сварочный шов получается в результате пластической деформации. Сваркой давлением хорошо сваривается только пластические металлы, медь, алюминий и свинец и др.(холодная сварка).

Среди большого разнообразия различных видов сварки плавлением ведущее место занимает дуговая сварка, источником теплоты при котором служит Эл.дуга.

В 1802 году российский ученый В.В. Тетров открыл явление электродугового разряда и указал на возможность использования его для расплавления металлов. Своим открытием Тетров заложил начало развитию новых отраслей технических знаний и науки, получившую в дальнейшем практическое применение в электродуговом освещени, а затем при Эл. Нагреве, плавке и сварке металлов.

К сварке плавлением относится также газовая сварка, при которой для нагрева используется тепло пламени смеси газов сжижаемой с помощью горелки. (ГОСТ2601-84).

1. Подбор материала

При выборе стали необходимо учитывать свойства стали, условия работы детали и конструкции, характер нагрузок и напряжений.

В нашем случае конструкция испытывает деформацию изгиба.

Конструкция состоит из:

1. Прокатных неравнополочных деталей выполненных по ГОСТ 8510-89 обычной точности.

2. Балки двутавровые по ГОСТ 8239-89, горячекатаных.

3. Швеллеров по ГОСТ 8240-93, горячекатаных.

4 Прокатных уголков, стальных горячекатаных, равнополочных по ГОСТ 8503-93

Назначаем марку стали для уголков Ст2 для двутавра и швеллеров Ст3.

Данные стали относятся к углеродистым сталям обыкновенного качества по ГОСТ 380-91 и в зависимости от назначения подразделяются на 3 группы:

А- поставляется по механическим свойствам.

Б- поставляется по химическому составу.

В- поставляется по механическим свойствам и химическому составу.

Для обозначения степени раскисления в марки стали добавляют индексы:

КП- кипящая степень раскисления.

ПС- полуспокойная степень раскисления.

СП- спокойная степень раскисления.

В нашем случае принимаем сталь группы А с индексом СП- сталь поставляемая по механическим свойствам, степень раскисления спокойная.

Механические свойства

Марка стали	Предел прочности Кгс/нм	Предел текучести, кгс/мм
		20	20 - 40	40 - 100	> 100
		не менее
Ст3сп	38-49	25	24	Другие файлы: Разработка конструкции сварной подкрановой балки Расчетная схема сварной подкрановой балки. Расчет конструкции и краткая технология изготовления балки. Построение линий влияния и определение величины... Расчет и проектирование сварной балки двутаврового сечения Сварка как один из распространенных технологических процессов соединения материалов. Описание конструкции балки. Выбор и обоснование металла сварной к... Металлические конструкции: балочная клетка Проектирование металлических конструкций для производственного здания. Расчеты стального настила и его балок, подбор сечения главной балки. Проверка п... Расчет и проектирование сварной балки с подвижной системой нагрузки Линии влияния реакций опор изгибающих моментов и поперечных сил в выбранных сечениях. Определение требуемой высоты сечения балки из условий жесткости... Разработка конструкции сварной балки со свободно опертыми концами Определение суммарных величин изгибающих моментов от сосредоточенных сил и равномерно распределенной нагрузки. Построение линий влияния поперечной сил...