3.3. Задачи по курсу «Детали машин»

Задание по разделу курса «Детали машин» содержит четыре задачи. Номер варианта студент выбирает по последней цифре своего шифра (если эта цифра 0, то выполняют вариант 10), а числовые данные – из соответствующей таблицы по предпоследней цифре шифра.

Задача Д1

Вариант 1, рис. 35, табл. 27

Рис. 35

Определить длину и катет сварных швов 1 и 2 у ступицы барабана ленточного транспортера, если диаметр обода барабана D1, диаметры ступицы D2 и D3, вращающий момент на бара-бане М. Материал ступицы и диска Ст. 3, нагрузка ста-тическая. Сварка выполнена в ручную электродами Э42А.

Величина	Предпоследняя цифра шифра
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
D1, мм	400	500	600	700	800	900	300	400	500	600
D2, мм	120	150	100	150	100	180	100	100	120	120
D3, мм	100	1400	100	120	100	150	100	100	100	100
М, кНм	3	4	5	2	3	5	2	3	4	5

Таблица 27

Вариант 2, рис. 35, табл. 27

Определить длину и катет сварного шва 3 у барабана ленточного транспортера, если диаметр обода D₁, вращающий момент на барабане М. Материал ступицы и диска Ст. 3. Сварка автоматическая электродами Э50А.

Вариант 3, рис. 36, табл. 28

Рис. 36

Определить длину l и катет сварного шва, которым крон-штейн приварен к плите, если на него действует постоянная нагрузка Р под углом , а толщина листов=8 мм. Материал соединяемых деталей Ст. 3. Сварка ручная электродами Э42А.

Величина	Предпоследняя цифра шифра
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
L, мм	300	400	500	600	700	800	900	300	500	900
, град.	90	120	150	60	30	45	135	90	45	135
Р, кН	30	40	50	20	30	50	20	30	40	50

Таблица 28

Вариант 4, рис. 37, табл. 29

Рис. 37

Из расчета на прочность сварного соединения деталей шкива определить максимальный крутящий момент, который может передавать сварной шкив, если известны его катеты k1 и k2, диаметры Dоб и Dст, толщина обода мм. Швы непрерывные по всему периметру. Материал соединяемых деталей Ст. 3. Сварка ручная электродами Э42А.

Таблица 29

Величина	Предпоследняя цифра шифра
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Dст, мм	100	80	120	50	150	200	100	70	80	90
Dоб, мм	400	300	250	250	400	600	400	400	200	300
k1, мм	8	8	10	10	8	8	10	6	6	6
k2, мм	6	8	6	8	6	5	5	6	5	6

Вариант 5, рис. 38, табл. 30

Рис. 38

Рассчитать сварное соединение, состоящее из серьги, блока и швеллера. Материал электрода и метод сварки выбрать самостоятельно.

Таблица 30

Величина	Предпоследняя цифра шифра
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
F, кН	8	10	12	14	16	18	20	22	24	26
h, мм	100	225	250	275	300	325	350	375	400	425
, мм	10	10	10	10	12	12	12	12	14	14
, рад	/4	/3	/6	/4	/3	/6	/4	/3	/6	/4

Вариант 6, рис. 39, табл. 31

Рис. 39

Рассчитать сварное соединение, крепящее опорный швеллер № 16 к стальной плите. Материал электрода и метод сварки выбрать самостоятельно.

Таблица 31

Величина	Предпоследняя цифра шифра
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
F, кН	25	26	24	22	20	18	16	14	12	10
l, мм	700	700	800	900	1000	1100	1200	1300	1400	1500
, рад	/6	/4	/3	/6	/4	/3	/6	/ 4	/3	/6

Вариант 7, рис. 40, табл. 32

Рис. 40

Рассчитать сварное соединение и определить размеры h и листов1 и 2, приваренных к швеллерам колонны. Материал электрода и метод сварки выбрать самостоятельно.

Таблица 32

Величина	Предпоследняя цифра шифра
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
F, кН	18	20	22	24	26	28	30	32	34	36
l, мм	1100	1000	900	900	850	850	800	800	750	750

Рис. 41

Рассчитать сварное соединение, состоящее из двух неравнобоких уголков и косынки. Нагрузка статическая.

Вариант 8, рис. 41, табл. 33

Таблица 33

Данные для расчета	Предпоследняя цифра шифра
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
2F, кН	65	70	75	80	85	90	95	100	105	110
Электроды	Э42А	Э42А	Э42А	Э50А	Э50А	Э42	Э42	Э42	Э50	Э50
№ профиля	8/5	10/6	11/7	11/7	14/9	8/5	16/10	18/11	16/10	14/9
Метод сварки	Автоматическая под слоем флюса					Автоматическая			Ручная

Вариант 9, рис. 42, табл. 34

Рис. 42

Рассчитать сварное соединение, крепящее неподвижный блок монтажного устройства к плите. Нагрузка статическая. Материал электрода, метод сварки и недостающие данные выбрать самостоятельно.

Таблица 34

Величина	Предпоследняя цифра шифра
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
F, кН	30	31	32	33	34	35	36	37	38	39
а, мм	600	600	600	500	500	500	450	450	400	400
, рад	/4	/3	/6	/4	/3	/6	/4	/3	/6	/4

Вариант 10, рис. 43, табл. 35

Рис. 43

Рассчитать сварное соединение, крепящее кронштейн 1 к вертикальной плите 2. Нагрузка статическая. Материал электрода, метод сварки и недостающие данные выбрать самостоятельно.

Таблица 35

Величина	Предпоследняя цифра шифра
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
F, кН	20	30	15	13	14	15	16	17	18	19
а, см	16	18	20	22	24	26	28	30	32	34
b, см	10	5	8	8	10	10	12	12	15	15
, рад	/3	/4	/6	/6	/3	/4	/6	/6	/3	/4

Рекомендации к решению задач Д1

Расчет сварных швов, представленных в задании, следует производить в следующей последовательности.

1. В зависимости от заданной внешней нагрузки выделить элементарные составляющие реакции, воспринимаемые швом: изгибающий, крутящий моменты, продольная, поперечная или окружная силы.

2. Установить вид деформации и для каждой составляющей записать уравнение для определения напряжения.

3. Определить из каких составляющих напряжений возникает максимальное напряжение с учетом их направлений.

4. Выбрать метод сварки, электроды, допускаемое напряжение в шве, руководствуясь рекомендациями (табл. 1, прилож. Б).

5. Проектный расчет сварного шва заключается в определении его геометрических параметров. Здесь возможны варианты. Первый вариант: задавшись катетом шва, определяют длину шва; второй, наоборот – задавшись длиной шва, определяют его катет.

6. Если шов комбинированный, то его длину разбивают на составляющие элементы, исходя из конструктивных соображений.