Все ок!
Информация о работе
Подробнее о работе
РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ДВУТАВРОВОЙ БАЛКИ ДЛЯ ЗАДАННЫХ УСЛОВИЙ
- 34 страниц
- 2020 год
- 4 просмотра
- 0 покупок
Гарантия сервиса Автор24
Уникальность не ниже 50%
Фрагменты работ
Сварка – это процесс получения не разъемного соединения путем местного сплавления, или совместного деформирования, в результате чего образуются прочные связи между атомами свариваемых материалов.
Преимущества сварки:
- экономия металлов;
- снижение трудоемкости, а значит сроков работ;
- повышенная герметичность;
- использование наплавки для восстановления изношенной поверхности;
- возможность механизации и автоматизации сварочных процессов;
- улучшение условий труда (снижение производственного шума).
Современные технологические процессы сварки позволяют получать качественные сварные соединения, отвечающие самым высоким требованиям. Сварка за последние годы нашла широкое применение в различных отраслях современного промышленного производства: в тяжелом, энергетическом и транспортном машиностроении, судостроении, авиации, строительно-дорожном машиностроении, автомобилестроении, сельскохозяйственном машиностроении, строительной индустрии и др.
ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………..…4
1 РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ………………………………………….………7
1.1 Определение расчетных усилий………………………………………7
1.2 Определение высоты балки……………………………………..……11
1.3 Определение момента инерции……………………………………....13
1.4 Определение эквивалентного напряжения………………………......14
1.5Определение катета шва……………………………………….……...16
2ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ……………………………………..17
2.1 Описание конструкции……………………………………...………..17
2.2 Основной металл……………………………………………………...21
2.3 Выбор способов сварки………………………………………………23
2.4 Выбор сборочных материалов……………………………………….26
2.5 Выбор сварочного оборудования……………………………………28
2.6 Краткое описание технологии изготовления и монтажа…………...32
ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………….34
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ………………………………………...……37
1.1Определение расчетных усилий
Конструирование балки следует начать с определения расчетных усилий, сначала необходимо построить линии влияния моментов, чтобы знать их максимально возможные значения в разных сечениях балки.
Сечение:Ордината линии влияния моментов:
0,1ℓ=0.1*12=1.2мM1=0,09ℓ=0.9*12=1.08м
0,2ℓ=0.2*12=2.4мМ2=0,16ℓ=0.16*12=1.92м
0,3ℓ=0.3*12=3.6мМ3=0.21ℓ=0.21*12=2.52м
0,4ℓ=0.4*12=4.8мМ4=0,24ℓ=0.24*12=2.88м
0,5ℓ=0.5*12=6.0мМ5=0,25ℓ=0.25*12=3.0м
Рисунок 1 - Линии влияния моментов
Определим моменты от веса тележки в каждом из сечений балки:
М1=0.09*L(1+)*P=1.08*(1+)*8=14.88 Т*м
М2=0.16*L(1+)*P=1.92*(1+)*8= 25.92Т*м
М3=0.21*L(1+ )*P=2.52*(1+)*8=33.11Т*м
М4=0.24*L(1+)*P=2.88*(1+)*8=36.47Т*м
М5=0.25*L(1+)*P=3*(1+ )*8=36.0Т*м
Рисунок 2- Эпюра максимального момента от подвижной нагрузки
Определим момент инерции равномерно распределенной нагрузки в разных сечениях балки:
M1=0,045*qℓ2M1=0.045*0.5*122=3.
...
1.2 Определение высоты балки
Определив расчетные усилия, переходим к нахождению требуемой наименьшей высоты балки. Из условия, что нормы жесткости:
=
Основное допускаемое напряжение для стали Ст3 [σ]p = 1400 кг/см2, т.к. от суммарного момента М1=45.0(Т*м), напряжение достигает заданного значения [σ]pто от момента вызванного сосредоточенного момента М1=36,0Т*м. Напряжение будет составлять
[σ]p * = 0,8 [σ]p
Эту величину и следует учитывать вместо: [σ]p = 1400 кг/см2 при определении требуемой высоты балки.
Прогиб балки отдвух сосредоточенных сил расположенных симметрично в пролете равен:
f= )2]
E – модуль упругости: 2*106 , для Ст 3
𝒥 - коэффициент устойчивости
Если P*a выразить через М, то:
f = [1 - ()2]
Выполнив ряд преобразований получим следующую формулу:
f = [1 - ()2]
Учитывая условия жесткости = из формулы выразим h – высоту балки:
h= [ 1- ()2]
h = [ 1- ()2] = =68.25см
h = 68.
...
1.3 Определение момента инерции
Требуемый момент инерции и момент поперечного сечения балки двутаврового профиля вычисляем по формуле:
𝓨тр = Wтр
𝓨тр= 3214* = 109276см4
Момент инерции подобранного вертикального листа размером 660х7 определяем по формуле:
𝓨в = 4
Из соотношения 𝓨тр = в + 2𝓨г находим момент инерции для двух горизонтальных листов:
𝓨тр = в + 2𝓨г
2𝓨г= 𝓨тр-в
2𝓨г=109276-16770,6=92505,4см4
С другой стороны величина момента инерции записывается в следующем виде:
𝓨г = 2 [𝓨0 + Fг( 2 ]
“𝓨0” это момент инерции горизонтального листа относительно собственной оси. Эта величина крайне мола, поэтому в расчетах ей пренебрегают.
г = 2[Fг ( )2]
h1– это расстояние между центрами тяжести горизонтальных листов.
Рисунок 9 – Расстояние между центрами тяжести горизонтальных листов
Fг – площадь горизонтального листа:
Fг == = 41.
...
2.1 Описание конструкции
Двутавр — стандартный профиль конструктивных элементов из чёрного проката или дерева, имеющий сечение, близкое по форме к букве «Н». Балка двутаврового профиля в тридцать раз жестче и в семь раз прочнее балки квадратного профиля аналогичной площади сечения, что превосходит прочность швеллера. Однако устойчивость двутавра к скручиванию очень мала (как и у других открытых сечений — швеллера, уголка) — примерно в 400 раз меньше, чем у круглой трубы такого же сечения
Рисунок 10- Балка двутавровая
Классификация балок и маркировка двутавров:
После первых двух цифр, означающих высоту профиля в см, идет маркировка полок буквенным способом. При этом Б, К, Ш и Д — с параллельными полками, а М — балка с уклоном внутренних граней.
• классический двутавр с уклоном внутренних граней полок 6-12% (ГОСТ 8239-89) применяются главным образом в качестве элементов, работающих на изгиб, а также в составных сечениях колонн.
...
2.2 Основной металл
Детали двутавровой балки Изготавливаются из стали марки ст3 которая выпускается по ГОСТу 380-2005 " сталь углеродистая обыкновенного качества "ГОСТ 535-2005 " прокат сортовой и фасонный из стали углеродистая обыкновенного качества"
Технические параметры Ст3, позволяют ее использовать для производства нагруженных элементов сварных конструкций и деталей машин и механизмов, работающие при положительных температурах.
Таблица 1- Химический состав ст3 ГОСТ 380-2005
Марка
C
Mn
Si
Ni
P
Cr
ст3пс
0.14-0.22%
0.4-0.65%
0.05-0.15%
До 0.3%
До 0.04%
До 0.3%
Таблица 2- Механический состав ст3 ГОСТ 535-2005
Марка
Ϭв
Ϭт
ɗ
ст3пс
370-480
205-245
23-26
Для изготовления сварных конструкций существенно выбирать стали c гарантией свариваемости. Под свариваемостью материалов понимается комплексная технологическая характеристика металла или сплава, которая отражает их реакцию на процесс сварки и показывает пригодность данного материала для получения надежного сварного соединения.
...
2.3 Выбор способов сварки
При выборе способа сварки необходимо учесть следующие факторы:
• условия изготовление и монтажа;
- изготовление балки осуществляется в заводских условиях, так как длина балки 12мрасчленения не требуется;
• протяженность шва;
- детали двутавровой балки соединяет четыре параллельно расположенных протяженностью 12м каждый.
• катет шва
- так как катет шва 6мм то в качестве основного способа выбираем автоматическую сварку под флюсом;
Исходя из конструкции сварной балки, очевидно, что швы изделия имеют большую протяженность 12м, и поэтому при сварке наиболее целесообразно использовать высоко механизированные и автоматизированные способы сварки. На выбор способа сварки влияет также свариваемость стали, в нашем случае ограничений по свариваемости нет. Из механизированных способов можно рассмотреть сварку в защитном газе и под слоем флюса. Сварка в защитном газе удобна при многослойных или многопроходных швах.
...
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Выполнен курсовой проект на тему: «Расчет и проектирование двутавровой балки в заданных условиях».
При этом были решены ключевые цели и задачи: выполнен расчёт режимов сварки; обоснован выбор материалов; выбран способ сварки; составлена технология изготовления и монтажа конструкции;
Двутавровая балка состоит: горизонтальных пластин 2шт; вертикальных пластин 1 шт. Использование двутавровых балок позволяет возводить экономичные формы опор.
...
1. Банов, М.Д. Технология и оборудование контактной сварки. [Текст]/ М.Д.Банов– М: АКАДЕМИЯ, 2013.
2. Барашкова, О. Н. Источники питания сварочной дуги. [Текст]/О.Н. Барашкова. – М.: Высшая школа, 2014.
3. Гитлевич, А.Д., Механизация и автоматизация сварочного производства. [Текст]/ А.Д. Гитлевич, Л.А. Этингоф– М.: Машиностроение, 2014.
4. Глизманенко, Л. П. Сварка и резка металлов. [Текст]/ Л. П. Глизманенко – М.: Высшая школа, 2014.
5. Гуляев, А.И. Технология и оборудование контактной сварки. [Текст]/ А.И. Гуляев – М.: Машиностроение, 2014.
6. Думов, С.И. Технология электрической сварки плавлением. [Текст]/ С.И.Думов– Л.: Машиностроение. Ленинградское отделение, 1987.
7. Китаев, А.М., Китаев Я.А. Справочная книга сварщика. [Текст]/ А.М. Китаев, Я.А. Китаев – М.: Машиностроение, 2014.
8. Козырев, Ю.Г. Промышленные роботы: Справочник. [Текст]/ Ю.Г. Козырев – М.: Машиностроение, 2015.
9. Лебедев, В.К.Автоматизация сварочных процессов. [Текст]/ В.К. Лебедев, В.И. Черныш – Киев: Высшая школа, 2014.
Форма заказа новой работы
Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям
