й варіант збирання – зварювання балки.

 

Рис. А.1 – Схема зварної двотаврової балки – перший варіант збирання-зварювання

 

Геометричні характеристики перерізу:

 

1.1 Площа перерізу:

 

 

1.2 Центр тяжіння (ваги):

 

, так як конструкція симетрична відносно осі

,

де – площа перерізу кожного елемента;

– центр ваги кожного елемента;

– кількість елементів у конструкції

 

 

1.3 Осьовий момент інерції перерізу:

 

,

де – осьовий момент інерції кожного елементу відносно осі , що проходить через центр ваги елементу;

– відстань між осями та .

 

Параметри процесу зварювання обираємо наступними:

 

, , , .

 

Погонна енергія зварювання одного шва:

 

 

Погонний об‘єм подовжнього укорочення від першого шва:

 

 

Подовжня деформація від виконання першого шва (укорочення):

 

 

Кут повороту крайніх перерізів балки:

 

 

Максимальний прогин:

 

Погонний об‘єм подовжнього укорочення від другого шва:

 

,

 

де – коефіцієнт впливу початкового напруженого стану від першого шва – ,

 

де ;

 

 

 

 

Тоді

 

Погонний об‘єм від виконання третього шва:

 

,

 

де – коефіцієнт перекриття зон зварних швів:

 

,

 

де – катет зварного шва;

– площа зони пластичних деформацій від першого шва:

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

.

 

Погонний об‘єм від виконання четвертого шва:

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

Загальні деформації від першого варіанту зварювання:

 

.

 

.

 

.

 

Й варіант збирання – зварювання балки.

 

 

Рисунок А.2 – Схема зварної таврової балки – другий варіант збирання зварювання

 

Аналогічно до першого варіанту:

 

2.1)

 

2.2)

 

2.3)

 

Режим зварювання обираємо такий, як і в першому варіанті. Тоді погонний об‘єм для першого зварного шва буде аналогічний:

 

 

 

 

 

Погонний об‘єм від другого шва:

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

Погонний об‘єм подовжнього укорочення від третього шва:

 

 

 

Рисунок А.3 – Схема перерізу балки на останньому етапі зварювання подовжніх швів

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

Погонний об‘єм подовжнього укорочення:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

.

 

 

Й варіант збирання – зварювання балки.

 

 

Рис. А.4 – Схема таврової балки – третій варіант збирання-зварювання

 

Геометричні характеристики:

 

3.1)

 

3.2)

 

3.3)

 

Режим зварювання аналогічний першому варіанту:

 

 

 

 

 

Погонний об‘єм від виконання другого шва:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

Далі послідовно приварюємо третій та четвертий шви:

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

.

 

В табл. А.1 наведено результати для трьох варіантів збирання-зварювання балки:

 

Таблиця А.1 – Залишкові деформацій двотаврової балик в залежності

від процесу її виготовлення

Параметри деформації балки	1-й варіант	2-й варіант	3-й варіант
, см
, рад
, см

 

Аналізуючи результати розрахунків залишкових деформацій під час виготовлення симетричної двотаврової балки за трьома варіантами збирання-зварювання її елементів можна зробити висновок про важливість урахування технології збирання-зварювання. Призначаючи певний порядок приєднання елементів конструкції, можна отримати задані деформації балкових конструкцій виходячи з потреб їх наступної експлуатації.

Додаток Б

 

Завдання для розрахунково-графічної роботи:

 

Для балки, переріз якої вказаний на рис. Б.1:

1. Вибрати раціональний технологічний процес складання і зварювання з точки зору зменшення залишкових деформацій.

2. Визначити залишкові деформації і напруження.

3. Запропонувати міроприємства по усуненню або компенсації залишкових деформацій.

Розміри взяти з таблиці Б.1 згідно з варіантом.

 

Таблиця Б.1 – Розміри елементів конструкції

№	h, м	, м	B, м	b, м	, мм	, мм	, мм	L, м
	1,0	0,1	0,4	0,25
	1,2	0,1	0,5	0,3
	1,4	0,1	0,6	0,35
	1,6	0,1	0,7	0,4
	1,8	0,1	0,8	0,45
	2,0	0,1	1,0	0,5
	1,2	0,1	0,4	0,2
	1,4	0,1	0,5	0,25
	1,6	0,1	0,6	0,3
	1,8	0,1	0,7	0,4

 

 

Рисунок Б.1 – Схеми завдань для розрахунково-графічної роботи

Рекомендована література

1. Кузминов С.А. Сварочные деформации судовых корпусных конструкций. –Л.: Судостроение, 1974. 286с.

2. Бельчук Г.А., Готовский К.М., Кох Б.А. Сварка судовых конструкций. – Л.: Судостроение, 1980. 444с.

3. Серенко А.И., Крумбольд М.Н., Багрянский К.Б. Расчет сварных соедине-ний и конструкций. – Киев: Вища школа,1987. –335с.

4. Касаткин Б.С., Прохоренко В.М., Чертов И.М. Напряжения и деформации при сварке. – Киев: Вища школа,1987. –245с.

5. Винокуров В.А., Григорьянц А.Г. Теорема сварочных деформаций и напряжений. – М.: Машиностроение, 1984. –280с.

6. Махненко В.И. Расчетные методы исследования кинетики сварочных напряжений и деформаций. – К. Наукова думка, –1976. 320с.

1 Якщо , пластичні деформації не виникають

2 При l=1

[3] Напруження Е^Т розподілені тільки у межах площі А_Т

[4] Точніше, у перерізах ділянки l_ш

[5] У даному випадку стінка жорстко закріплена першим швом і повертатись вимушена полиця.