scan 5 (8)

cr_c =

jpowiednie naprężenia wynoszą:

=

r_t =

Py	Pcos a 50 •	10^3	• cos 45°
F ^x spc	F ^± spc	2,8	• 10^3
Mg	Pzl PI sina	50 • io^3 •:
wx	1		43,^
122,76 MPa
P,	P sin a 50 •	10^3	• sin 45°
Pspt	Pspt	2 •	CO O T—ł

= 12,63 MPa

= 17,68 MPa

Naprężenia normalne a_c oraz a_g mają te same kierunki działania i dodają się algebraicznie, zatem największe naprężenia normalne o charakterze ściskającym wynoszą

a_w = (T_g + a_c = 122,76 + 12,63 = 135,39 MPa

Są one znacznie większe od naprężeń tnących T_t.

Do obliczenia zastępczych naprężeń użyty będzie wzór (3.2), rozkład naprężeń bowiem nie jest zgodny z rys. 3.3. Z tablicy 3.3 dobiera się współczynniki wytrzymałości spoiny (dla materiału o granicy plastyczności R_e < 255 MPa) dla naprężeń normalnych s_n = = 0,9 i stycznych s_t = 0,8. Zastępcze naprężenia mają wartość

cr, =

135,39² + (    -17,68

= 136,84 MPa

Naprężenia dopuszczalne wynoszą (R_e = 175 MPa, grubość bowiem wspornika g = 40 mm)

= 137 MPa

kgt — Sn.k — 0,9

175

U5

Naprężenia dopuszczalne są większe od obliczonych naprężeń w spoinie, a zatem połączenie należy uznać za poprawne.

WYKŁAD 3.4. Sprawdzić wytrzymałość połączenia spawanego korby z wałem, przedstawionego na rys. 3.12. Elementy wchodzące w skład połączenia są wykonane ze stali S275JR. Średnica wału wynosi d — = 40 mm, grubość spoin a = 6 mm, a grubość blachy, z której jest

h. a

I

1

RYSUNEK 3.12. Połączenie spawane korby z wałem

na ramieniu R = 200 mm.

Siła P powoduje ścinanie połączenia, a działając na ramieniu R, również skręcanie momentem M_s = PR. Przekrój obliczeniowy każdej z dwóch spoin jest polem pierścienia o średnicy zewnętrznej d + 2a i średnicy wewnętrznej d. Pole powierzchni przekroju obliczeniowego spoiny oraz jego moment biegunowy i wskaźnik wytrzymałości na skręcanie wynoszą odpowiednio:

F_sp = j[(^d+ 2a)² - d²} = j[(40 + 2 • 6)² - 40²] = 867,1 mm²

t:

Jo = ^[(d. + 2a)< - d⁴l = i[(40 + 2 • 6)⁴ - 40⁴] =

= 466,5 • 10³ mm⁴

2 J₀ 2 • 466,5 ■ 10³

W_r.

= 17,94 • 10³ mm³

d + 2a 40 + 2-6 Naprężenia wywołane obciążeniem wynoszą: P 15 • 10³

Tt =

2 F_f

= 8,64 MPa

r, =

2 • 867,1

M_a PR _ 15 • 10³ • 200 2W₀ ~ 2W₀ ~ 2 • 17,49 ■ 10³

sp

= 85,76 MPa

Rozkład naprężeń jest przedstawiony na rys. 3.13. Kierunki naprężeń r_t i t_s w punkcie 1 są wzajemnie prostopadłe. Ponieważ