Расчет на прочность соединений, работающих на изгиб и сложное сопротивление.

Элементы сварных конструкций работают на изгиб и сложное сопротивление, когда они испытывают различные комбинации нагрузок в виде изгибающих моментов, продольных, поперечных или наклонных сил.

К полосе приложены, кроме изгибающего момента, продольная Р и поперечная N силы. В общем случае действующая сила может быть наклонной. Такую силу для упрощения расчетов следует разложить на вертикальную и горизонтальную составляющие.

Для изображенных случаев определим величины напряжений, создаваемых каждым нагружением в отдельности, с тем, чтобы в дальнейшем можно было сложить все напряжения как векторы.

Если на консольную балку действует момент М, то напряжение, создаваемое этим моментом в сварном соединении, можно определить по формуле t_М = M / W_С £ [t’]. где W_C - момент сопротивления двух вертикальных угловых швов, взятый относительно горизонтальной оси по биссекторным сечениям этих швов: W_С = 2bkh²/6.

Если изгибающий момент М действует на сварной соединение с лобовым и фланговыми швами, то расчет напряжений целесообразно вести по способу расчленения соединения на составляющие. Принимаем, что момент М уравновешивается моментом пара сил в горизонтальных (фланговых) швах М_Г моментом защемления вертикального шва М_В: М = М_Г + М_В.

Будем считать, что швы имеют форму равнобедренного треугольника. В горизонтальных швах образуется пара сил. Ее момент М_Г = tbka(h+k).

Момент в вертикальном (лобовом) шве вычисляем по формуле М_B = tbkh²/6.

Тогда М = tbka(h+k) + tbkh²/6, откуда касательное напряжение в соединении будет равно t = M /[bka(h+k) + bkh²/6] £ [t’].

В случае воздействия продольной силы Р на рассматриваемые соединения касательные напряжения t =P / (bkl) £ [t’], где l - суммарная длина всех швов в соединении.

При совместном воздействии момента и продольной силы на соединения суммарное напряжение получают алгебраическим сложением напряжений от момента и продольной силы. Полученная сумма не должна превышать допускаемое напряжение на срез в сварном шве.

Система автоматического регулирования параметров дуги при сварке неплавящимся электродом.

Особенность динамических процессов в сварочном контуре с неплавящимся электродом заключается в отсутствии эффекта саморегулирования длины дуги, свойственном системам с плавящимся электродом. Кроме того, в контуре с неплавящимся электродом напряжение дуги связано функциональной зависимостью с длинной дуги.

Указанные особенности контура определяют характер отработки технологических возмущений, действующих на его элементы: источник питания, дугу, непосредственно объект регулирования - сварочную ванну.

На практике используют два способа регулирования параметров дуги с неплавящимся электродом при действии возмущений в сварочном контуре: с помощью систем автоматического регулирования напряжения и длинны дуги (систем типа АРНД) и с помощью автоматических регуляторов параметров питающей системы (регулятор типа АРП).

Система автоматического регулирования напряжения дуги (АРНД) представляет собой замкнутые системы автоматического регулирования с воздействием на пространственное положение электрода относительно поверхности изделия. Принцип построения АРНД основан на использовании функциональной зависимости Uд=f(lд) при сварке неплавящимся электродом.

Функциональная схема АРНД состоит из сварочного контура источник питания – дугу – сварочная ванна и внешнего регулятора. В регулятор входит суммирующий элемент, в котором текущее напряжение дуги Uд сравнивается с заданным эталонным напряжением Uз. Разность Δ Uд = Uз – Uд усиливается по напряжению и мощности. Усиленный по мощности сигнал питает исполнительный двига­тель, который через редуктор обеспечивает вертикальное перемещение сварочной горелки до устранения рассогласования между Uд и Uв, т. е. до Δ Uд = 0. Для лучшего демпфирования системы при обработке различ­ных возмущении по длине дуги в ней используется скоростная обратная связь, которая реализована на тахогенераторе.

Автоматические регуляторы параметров питающей системы (АРП) представляют собой замкнутую систему автоматического регулирования энергетических параметров дуги с воздействием на управляемый источник питания нормированием в нем обратных связей по току и напряжению дуги. Изменения длины дуги вызы­вают изменения напряжения и эффективной мощности дуги. В этих условиях даже при I = const не удается получить стабиль­ного проплавления металла. Требуется регулирование мощности дуги по закону Р = f(lд) или по закону I = f(lд). Последняя функция наиболее просто может быть реализована при возрастающей ВАХ источ­ника питания. Требуемую ВАХ источника питания можно полу­чить на базе управляемых сварочных выпрямителей и транзи­сторных источников питания формированием обратных связен (ОС) по току и напряжению дуги.

Рабочий ток дуги регулируется путем параллельного смеще­ния ВАХ источника питания с помощью реостата. Возрастающую ВАХ источника можно получить и на управля­емом выпрямителе с помощью комбинированной обратной связи— отрицательной по току и положительной по напряжению дуги.

 

⇐ Предыдущая78910111213141516Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. Более сложное использование вторичного подкрепления
2. В день тезоименитства наследника цесаревича Николая Александровича (Прочность благоденствия государства не в благонравии только, но и в Православии)
3. Внутренние силовые факторы при изгибе
4. Изгибы, трещины поводков передаточного механизма
5. Метод сечений. Напряжение. Растяжение, сжатие. Расчет на прочность.
6. Нормальные напряжения при изгибе
7. Оболочках, работающих под действием внутреннего давления
8. Обтекание тел идеальной и вязкой жидкостью. Парадокс Деламбера. Лобовое сопротивление. Сила лобового сопротивления при больших и малых числах Рейнолдса.
9. Определение модуля упругости по изгибу бруса
10. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОДУЛЯ ЮНГА МЕТОДОМ ИЗГИБА
11. Определение нормальных напряжений при изгибе
12. Определение предела прочности на растяжение при изгибе горной породы