Skrypt PKM 1 00021

42

gdzie:

k - naprężenie dopuszczalne przy obciążeniu statycznym (zależne od rodzaju materiału i rodzaju naprężeń - rozciąganie, zginanie itp), z — współczynnik jakości spoiny wyznaczony doświadczalnie i przyznawany zakładom wykonującym konstrukcje spawane (z = 1 -s- 0.5), dla wszystkich innych wykonawców z = 0,5,

;₀ - współczynnik statycznej wytrzymałości spoiny, wg tablic inżynierskich, zależny od kształtu spoiny i sposobu obciążenia.

Dla obciążeń zmiennych w czasie

k‘ = k z z,

gdzie:

k - naprężenie dopuszczalne przy obciążeniach zmiennych dla materiału połączenia bez uwzględnienia efektu karbu, z, - współczynnik wytrzymałości zmęczeniowej spoiny zależny od kształtu spoiny, sposobu obciążenia i charakteru zmienności obciążenia — dobierany z tablic inżynierskich. Przykładowo dla stali St3s i konstrukcji wg rys. 2.1 obciążonej siłą zmienną w czasie k = 150 [N/mnr], z, = 0,8 dla spoiny V. Przyjmując z = 1,0 otrzymamy k’ = 120 [N/mm²].

W mniejszym rozdziale podajemy sposób obliczania wybraoych konstrukcji spawanych, zgrzewanych i lutowanych, powszechnie stosowanych w budowie maszyn i urządzeń technicznych. Przed przystąpieniem do analizy przedstawionych zadań należy zapoznać się z wiadomościami zawartymi w literaturze podstawowej.

2.2. Literatura

[1]    Pr zb. pod red. M.Ditricha: Podstawy konstrukcji maszyn. T. 2, WNT, Warszawa 1995.

[2]    Z-Osiński, W.Bajon. T.Szuclu: Podstawy konstrukcji maszyn. WNT, Warszawa 1975.

[3]    J.Ryś: Częki maszyn. Wyd. PK. Kraków 1975.

[4]    H.Biskupski: Konstrukcje spawane w> budowie maszyn. PWN. Łódź 1957.

[5]    S.Timoszcnko, S.Wojnowski - Kiiegcr Teoria płyt i powłok. Arkady, Kraków 1962.

[6]    M.iT.Niezgodzińscy: Wzory, wykresy i lab lice wytrzymałościowe. PWN, Warszawa 1973.

[7]    Poradnik inżyniera mechanika. T. 1, WNT, Warszawa 1988.

[8]    W.Bogucki, MZyburtowicz: Tablice do projektowania konstrukcji metalowych. Arkady, Warszawa 1984.

23. Zadania z rozwiązaniami

Zadanie 2.1

Zaprojektować połączenie pokazane na rys. 2.3 tak, aby wytrzymałość spoin była większa od wytrzymałości kątownika [ 60 x 40 x 5, o przekroju F = 485 [mm²]. Do obliczeń przyjąć: b = 19.5 [mm], c = 60 [mm], k, = 150 [N/mm²], k'_t = 100 [N/mm²], a = 3,5 [mm]. Obliczyć długości obliczeniowe spoin /_t i l_r

Rozwiązanie

Aby wytrzymałość spoin na ścianie była większa od wytrzymałości kątów nika na rozerwanie, winien być spełniony warunek:

F_$k\>FK,

gdzie (wg rys. 2.4)

F, = (/i + /z + c)a.