Примером этому служат тормозные воздушные баллоны грузовых автомобилей, изготовляемые в условиях крупносерийного или массового производства, когда технологичность изделия особенно важна.
Воздушный баллон ( 2) имеет обечайку из горячекатаной стали 20кп толщиной 2 мм и два штампованных днища из стали
Тонкостенные сосуды под внутренним давлением
08кп толщиной 2,5 мм. Днища имеют бобышки, привариваемые дуговой или рельефной сваркой. Рельефная сварка осуществляется за счет специального кольцевого выступа на бобышке ( 3, а). Она более производительна и не требует вращения днища. Однако те бобышки, которые имеют отводную трубку, приходится приваривать дуговой сваркой в С02 с вращением днища ( 3, б, в).
Механическая обработка эффективна главным образом в конструкциях, работающих под переменными нагрузками и особенно в зонах, обладающих концентрацией напряжений. В изделиях, нагружаемых статически, эффективность поверхностной обработки значительно ниже.
Повышение прочности можно достичь обжатием сварных точек, выполненных контактной сваркой, непосредственно в сварочных машинах или при последующих операциях. Эффективность обжатия точек проявляется в яркой степени при работе их под переменными нагрузками и в менее яркой — под статическими.
Важным фактором повышения несущей способности сварных конструкций является термообработка.
Следует учитывать влияние температуры эксплуатации сварных конструкций на изменение пластических и вязких свойств соединений. При достаточно низких температурах, например ниже —60° С, часто наблюдается переход металла сварных соединений из пластичного в хрупкое состояние. При этом остаточные напряжения, выз
3. ОСТАТОЧНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ
Проектирование под статические нагрузки
ванные сваркой, могут проявлять свое отрицательное влияние на несущую способность сварных конструкций. Обобщая, можно констатировать, что остаточные напряжения безвредны для несущей способности при условии, если сварные изделия не теряют своих пластических свойств.
Если тв, ат металла шва меньше основного металла (шов — мягкая прослойка), то сварные соединения чувствительны к дефектам-концентраторам. Пониженные прочностные свойства металла шва по сравнению с основным металлом наблюдается после сварки в соединениях алюминиевых, титановых сплавов и низколегированных сталей.
Изложенная методика оценки чувствительности металла шва к дефектам может быть рекомендована для сварных конструкций балочного и стержневого типов, работающих в условиях статического нагружения. Для конструкций, работающих при сложно-напряженном состоянии, чувствительность металла шва к дефектам следует оценивать другими методами.
Где Ga — нагрузка на переднюю ось, кгс; |д, — коэффициент трения шины о грунт;
Учитывая, что передаточное число (отношение угла поворота рулевого колеса к углу поворота вала рулевой сошки) рулевого механизма машины i = 20 [10], к валу руля может быть приложен момент ~ 10—13 кгс-м. С учетом неожиданного препятствия можно принять момент, приложенный к валу руля, Мр = 26 -г- 30 кгс-м.
Испытания сварного соединения вала руля на кручение показали, что разрушение происходит по основному металлу при приложении момента 205—224 кгс-м. Сварка трением обеспечивает равно-прочность сварного соединения основному металлу. Таким образом, предусмотренное чертежом сечение основнбго металла обеспечивает запас прочности.
Годового и суточного использования крана, т. е. отношения действительного времени его эксплуатации к общему времени существования машины;
использования металлоконструкций по грузоподъемности, оцениваемого отношением средней массы поднимаемого груза к номинальной грузоподъемности;
температуры окружающей среды и условий эксплуатации.
Минимальный срок эксплуатации определяют обычно максимально возможным количеством циклов работы металлоконструкций в номинальном режиме нагружения. Чем интенсивнее используется
Подъемно-транспортные машины
металлоконструкция, тем короче общая продолжительность ее жизни и тем тяжелее считается режим работы.
Имеются три основных метода получения обечаек многослойных сосудов. По первому из них предварительно собирают и сваривают продольными швами обечайки разного диаметра с толщиной стенки 20—50 мм. После зачистки усиления швов и калибровки обечайки последовательно надевают одну на другую до получения требуемой суммарной толщины. Для осуществления необходимого натяга между слоями насаживаемая обечайка перед посадкой нагревается до
Конструктивное оформление и технологичность
600° С, что обеспечивает соприкосновение до 95% сопрягаемой поверхности.
В космическом ракетостроении эти сплавы с целью снижения массы конструкций используют в холоднокатаном состоянии при ат = 28 -г- 32 кгсмм2 и ов — 37 -г- 42 кгсмм2. Как в отожженном, так и наклепанном состоянии эти сплавы обладают хорошей свариваемостью, их механические свойства мало изменяются с понижением температуры, сохраняя пластичность и вязкость до температуры -253 °С.
Компенсации разупрочнения наклепанного прокаткой металла от сварки достигают увеличением толщины зоны сварного соединения. Такое утолщение получают размерным травлением путем удаления металла по всей остальной поверхности листовой заготовки, кроме полосы вдоль кромок, подлежащих сварке.
При проектировании конструкций для эксплуатации при переменных нагрузках следует принимать во внимание различную чувствительность соединений к дефектам (непровару). В зависимости от технологии сварки и свойств присадочного и основного металла чувствительность" к дефектам различная. Это видно из приведенных ниже эффективных коэффициентов концентрации (Кэ) сварных стыковых соединений со снятым усилением и с непроваром в корне
8. Кривые усталости сварных стыковых соединений с непроваром в середине шва [10] (низкоуглеродистая сталь, сварка с двух сторон):
— непровар в зоне сжимающих напряжений; 2 — непровар в зоне растягивающих напряжений
При линейном нарастании нагрузки в течение времени от 0 до некоторой величины Q динамический коэффициент ф можно определять по графику на 1, а. . При кратковременном действии нагрузки в течение времени t (т. е, мгновенном приложении и снятии, например при ударе) для определения динамического коэффициента можно пользоваться графиком на 1, б.
Подъемно-транспортные машины
1. Графики для определения динамических коэффициентов при линейном нарастании нагрузки \(а) и кратковременной нагрузке (б)
На графиках 1, а, б т=-р- — период свободных колебаний конструкции, где
где Р — частота собственных колебаний, 1с;
|