scan

f/ Naprężenie wypadkowe przyjmuje wartość

T ⁼ \j{Tty d" 7~sy)^ "h ("bz d" 1~sz)^ —

= \J(32,7 + 105,4)² + (22,5 + 117,7)² = 196,8 MPa

Naprężenie dopuszczalne w spoinie (współczynnik wytrzymałości dla spoin pachwinowych dla materiału o granicy plastyczności R_e < < 255 MPa przy naprężeniach stycznych s_t = 0,8) wynosi

k_st — Stk — 0,8

185

= 128,7 MPa

1,15

Jak z tego wynika, naprężenia w obliczonym połączeniu przy zadanej sile napięcia zaczepu będą przekroczone. Należy więc połączenie! wzmocnić (np. stosując większą grubość spoiny bądź długość b lub; szerokość h).

PRZYKŁAD 3.9. Zaprojektować spawany łącznik, wykonany z rurki, zakoń czony zaczepami z blachy, przenoszący obciążenie P = 50 kN. Szkic konstrukcji łącznika pokazano na rys. 3.22.

RYSUNEK 3.22. Połączenie spawane łącznika: rurki z zaczepem

Przyjmijmy, że rurka jest wykonana ze stali P235TR1 a zaczep ze stali S235JR. Dla obydwu stali naprężenie dopuszczalne wynosi k = 204 MPa. Przy tym naprężeniu możliwe jest występowanie sprężysto-plastycznego stanu odkształcenia i niewielkie wydłużenie całego łącznika. Aby do tego nie dopuścić, wyznaczamy naprężenie dopuszczalne dla rurki na podstawie granicy plastyczności (R_e = 235 MPa) i współczynnika bezpieczeństwa x_e = 1,6. Rurka jest rozciągana siłą P, tak więc wymagany minimalny przekrój wyznaczamy z warunku

Zastosujemy rurkę o średnicy D = 54 mm i grubości ścianki g_r = = 7,1 mm, dla której przekrój F = 1050 mm². Rurka w miejscu połączenia jest zagnieciona, tak by utworzyć dwie płaskie powierzchnie, nachylone do siebie pod kątem 2a = 90°, do których będzie przyspawany zaczep z blachy. Do połączenia zastosujemy spoinę K. Na każdą z dwóch symetrycznych spoin działa siła P/2, równoległa do osi łącznika. Siłę tę możemy rozłożyć na dwie składowe w kierunkach normalnym i stycznym do długości połączenia. Składowe te wynoszą:

P    50•10³

P_n = — sina =---sin45° = 17,7 • 10³ N

P    50 • 10³

P_t = — cos a =-cos 45° = 17,7 • 10³ N

2 2

Długość każdej ze spoin określamy ze wzoru

54

2 • sin 45°

_ 4p — ₀ .

2 sin a

= 38,2 mm

Siły składowe wywołują w spoinie naprężenia:

— rozciągające

-— styczne tnące