Politechnika Śląska w Katowicach

Wydział Transportu

Rok akademicki 2011/2012

Podstawy Konstrukcji Maszyn

Projekt 1

Temat: Konstrukcje spawane.

Michał Kudela

	Szkic konstrukcji obliczeniowej:
C=0,23 Mn=1,3 Cr=- V=- Mo=- Ni=- Cu- Si=0,4 P=0,07	Wykorzystany na konstrukcję materiał: Wszystkie elementy konstrukcji wykonane zostały ze stali konstrukcyjnej St3S. Granica plastyczności wybranego materiału wynosi: Re = 235 [MPa]. Naprężenia dopuszczalne odczytano z tabeli własności wytrzymałościowych stali i zestawiono w kolumnie obok. Wskaźnik spawalności stali : $$C_{e} = C + \frac{\text{Mn}}{6} + \frac{\text{Cr}}{5} + \frac{V}{5} + \frac{\text{Mo}}{4} + \frac{\text{Ni}}{15} + \frac{\text{Cu}}{13} + \frac{P}{2}$$ $$C_{e} = 0,23 + \frac{1,3}{6} + \frac{0,07}{2} = 0,46$$ Stal warunkowo spawalna	kr = 100 MPa kc = 100 MPa kg = 120 MPa ks = 65 MPa kt = 67 MPa Re = 195 MPa Ce = 0, 46
g2=0,01 m m=0,04 m	Sprawdzenie warunków wytrzymałościowych dla całej konstrukcji: w przekroju A-A: Pole przekroju: A1 = g2*m = 0,01m x 0,04 m = 0,0004 [m^2] Wskaźnik wytrzymałości przekroju:	A1 = 0,0004 m^2 Wx=0,0000067 m^3
F1=0,5 kN F2=1 kN A1 = 0,0004 m^2 Wx=0,00000067 m^3 g2=0,01 m m=0,04 m kt = 67 MPa	Obliczenie występujących w przekroju naprężeń: W przekroju tym mamy do czynienia ze złożonym stanem naprężeń – występuje zginanie i ścinanie. Ścinanie: warunek jest spełniony Zginanie: warunek jest spełniony
kg = 120 [MPa]	Obliczanie naprężenia zastępczego: Największym naprężeniem jest zginanie, więc zgodnie z hipotezą wytężeniową Hubera naprężenie zastępcze wynosi: Porównanie naprężenia dopuszczalnego z naprężeniem zastępczym: warunek jest spełniony
g1=0,01 m a=0,08 m	obliczenia w przekroju B-B: Pole przekroju: B1 = g1*a = 0,01m x 0,08 m = 0,0008 [m^2] Wskaźnik wytrzymałości przekroju:	B1 = 0,0008 [m^2] Wx=0,0000013 m^3
g1=0,01 m a=0,08 m kg = 120 MPa F1=0,5 kN F2=1 kN B1 = 0,0008 m^2 Wx=0,0000013 m^3 g1=0,01 m a=0,08 m kt = 67 MPa	Obliczenie występujących w przekroju naprężeń: W przekroju tym mamy do czynienia ze złożonym stanem naprężeń – występuje zginanie i ścinanie. Ścinanie: warunek jest spełniony Zginanie: warunek jest spełniony
kg = 120 [MPa]	Obliczanie naprężenia zastępczego: Największym naprężeniem jest zginanie, więc zgodnie z hipotezą wytężeniową Hubera naprężenie zastępcze wynosi: Porównanie naprężenia dopuszczalnego z naprężeniem zastępczym: warunek jest spełniony
b = 0,04 m g1=0,01 m	Sprawdzenie warunków wytrzymałościowych dla spoin: (stosujemy spawanie z podkładką spawalniczą) a) dla spoiny pachwinowej: Długość spoiny pachwinowej: l = b = 0,04 m Grubość spoiny pachwinowej: ap =0,5* g1 = 0,005m Pole przekroju: Ap = ap *l = 0,005m x 0,04 m = 0,0002[m^2] Wskaźnik wytrzymałości przekroju na zginanie:	l=0,08m Ap =0,0002 [m^2] Wx= [m^3]
=0,0002 [m^2] F1=0,5 kN F2=1 kN b=0,04m g1=0,01m	Obliczenie występujących w przekroju naprężeń: W przekroju tym mamy do czynienia ze złożonym stanem naprężeń – występuje zginanie i ścinanie. Ścinanie: warunek jest spełniony
F1=0,5 kN F2=1 kN kt = 67 MPa kg = 120 [MPa]	Zginanie: warunek jest spełniony
Z = 0,8 Z0=0,65 kg = 120 [MPa]	Obliczanie naprężenia zastępczego: Największym naprężeniem jest zginanie, więc zgodnie z hipotezą wytężeniową Hubera naprężenie zastępcze wynosi: Porównanie naprężenia dopuszczalnego z naprężeniem zastępczym: warunek jest spełniony
B1 = 0,0004m^2 b= 0,04 m g2=0,01 m	b) dla spoiny czołowej: Długość spoiny czołowej: l = b = 0,04 m Grubość spoiny czołowej: ac = 0,01m Pole przekroju: B1 = ac*l = 0,01m x 0,04 m = 0,0004 [m^2] Wskaźnik wytrzymałości przekroju na zginanie:	l = 0,04 m ac = 0,001m B1= 0,0004 [m^2] Wx= [m^3]
B1= 0,0004 [m^2] Wx= [m^3] F1=0,5 kN F2=1 kN b=0,04m g2=0,01m k=0,05m	Obliczenie występujących w przekroju naprężeń: W przekroju tym mamy do czynienia ze złożonym stanem naprężeń – występuje zginanie i ścinanie. Ścinanie: warunek jest spełniony Zginanie: warunek jest spełniony
Z = 0,9 Z0=0,8 kg = 120 [MPa]	Obliczanie naprężenia zastępczego: Największym naprężeniem jest zginanie, więc zgodnie z hipotezą wytężeniową Hubera naprężenie zastępcze wynosi: Porównanie naprężenia dopuszczalnego z naprężeniem zastępczym: warunek jest spełniony