Назначение сосуда и условия его работы определяют требования к материалу, конструктивному оформлению и технологии изготовления. Для баллонов и тормозных резервуаров наземного транспорта, где экономия веса является важной, но не главной задачей, обычно используют хорошо сваривающиеся материалы при высоком запасе прочности. Напротив, для сосудов, предназначенных для летательных аппаратов, требование минимальной массы является основным. Это заставляет использовать для их изготовления материалы с высокой удельной прочностью при малых запасах прочности.
Шлицевую втулку 2 кардана с уплотнительной заглушкой 4 ( 1, б) также сваривают встык трением. Сварное соединение шлицевой втулки 2, заглушки 4 и трубы кардана 3 ( 1, б) должно быть герметичным во избежание попадания смазки из шлицевой втулки в трубу кардана. Наилучших результатов достигают при предварительной запрессовке заглушки во втулку, что исключает ее выпадание или перекос при последующей сварке трением. Одновременная сварка двух стыков обеспечивает требуемые чертежом соосность всего карданного вала, а также правильное положение
Автомобили
оси шлица втулки относительно оси кардана (со смещением в пределах 2°).
Вал рулевого управления является одной из наиболее ответственных деталей при эксплуатации автомобиля.
Отклонения в точности размеров могут оказывать непосредственное влияние на прочность и эксплуатационные качества изделий. Так, в конструкциях, работающих на устойчивость, остаточные перемещения, сообщая начальный прогиб, могут оказать отрицательное влияние на несущую способность. Например, цилиндрическая оболочка на 26, б имеет окружное сокращение в зоне кольцевого шва и местный прогиб в районе бобышки Л. Колонна
Качество и работоспособность сварных конструкций 59
на 26, а имеет остаточный прогиб , создающий эксцентриситет силы Р.
В аппаратах, движущихся в воздушной среде или жидкости, отклонения от проектных размеров вызывают повышенное сопротивление потоку, иногда возникает вибрация.
Учитывая специфику проектирования сварных конструкций вагонов, особенно наиболее ответственных узлов, от надежной работы которых зависит бесперебойность и безопасность .работы железнодорожного транспорта, в дополнение к общим нормам расчета и проектирования вагонов в нашей стране выпускают обязательные для применения проектными организациями и вагоностроительными заводами технические условия по применению сварки в вагоностроении (ТУ-01 Д-52) [2], а также руководящие технические материалы (РТМ), распространяемые на проектирование сварных конструкций железнодорожных вагонов и вагонов городского и промышленного транспорта.
Трубные доски изготовляют из углеродистой стали, часто плакированной нержавеющей сталью. В подавляющем большинстве случаев трубы пропускают через отверстия в трубных досках и приваривают круговым швом с наружной стороны. При этом, как уже было сказано,~шов оказывается в зоне наибольших рабочих.напряжений (растяжение или сжатие), действующих в трубной доске. Самым неприятным является то обстоятельство, что основные рабочие нагрузки при этом действуют в плоскости трубной доски, т. е. в направлениях действия наибольших остаточных напряжений от сварки. Изготовителей, естественно, привлекает такой вариант конструкционного оформления сварного соединения, так как его технологическое выполнение связано с наименьшим количеством трудностей.
Из таких профилей могут быть образованы сварные замкнутые сечения самой различной конфигурации.
Основной расчетной характеристикой материала является ат — предел текучести. Для определения усталостных характеристик необходимо знание предела прочности при растяжении ав. Предел усталости эмпирически установлен при симметричном цикле: при растяжении — сжатии тр = 0,36ав, при изгибе а1 = 0,34ав, при кручении т.! = 0,22ав. Это ориентировочные зависимости, вычисленные на основании обработки обширного экспериментального материала испытаний элементов из углеродистых и низкоуглеродистых сталей.
Термообработка сварных конструкций нормализацией или закалкой с последующим отпуском улучшает структуру горячекатаных низкоуглеродистых и низколегированных сталей и способствует повышению вязкости металла и его сопротивляемости распростра-
Список литературы
нению трещин. Указанные разновидности термообработки целесообразны при производстве труб для газо- и нефтепроводов.
Нормализация сварных конструкций бывает полезной не только с позиций повышения сопротивляемости разрушениям, но устраняет неоднородность свойств сварных соединений, которые нередко являются первопричиной зарождения первичных повреждений — трещин.
Прочность сварных соединений тонких листов встык повышают также прокаткой роликами.
Точечную сварку выполняют не только контактным способом, но и дуговым. Ряд заграничных фирм выпускает оборудование для сварки вольфрамовыми электродами. В СССР достаточно широко распространена сварка проплавными точками плавящимися электродами. Особенно заслуживает внимания сварка проплавными точками с принудительным опусканием электрода в сварочную ванну, что позволяет выполнять соединения элементов не только малых, но и средних толщин до 15—20 мм.
При создании металлоконструкций, требующих применения двухслойных сталей, следует иметь в виду широкие возможности, предоставляемые сваркой взрывом. Этим способом достигают возможности получения двухслойного разнородного металла высокого качества при огромной производительности.
Так, при расчете станин прокатных станов (см. гл. I, 2) необходимо учитывать, что станины станов холодной прокатки, а также чистовых клетей сортовых станов горячей прокатки, должны обладать не только достаточной прочностью, но и необходимой жесткостью. В том случае, когда соблюдается требование прочности, но имеется сомнение в надлежащей жесткости кети, можно идти, при достаточном обосновании, на некоторое увеличение сечений и тем самым на увеличение запаса прочности.
Листовые элементы нагревают пятнами или полосами с тем, чтобы устранить имеющийся избыток площади. Чем крупнее пятна нагрева, тем значительнее усадка. Однако при крупных пятнах может возникать дополнительное вспучивание листа, в пределах
Точность и работоспособность конструкций
зоны нагрева, что резко снижает качество и производительность правки. Для устранения этого нежелательного явления применяют дополнительную проковку нагретого места на гладилке с тем, чтобы осадить лист на плоскость. После остывания лист натягивается на каркасе и избавляется от имевшейся потери устойчивости. Стальные конструкции правят нагревом пламенем, доводя металл в зонах нагрева до температуры 600—800° С. В случае правки конструкций из титановых и алюминиевых сплавов укладывают холостые валики.
|