Коэффициенты Кэдля сварных швов

Следует отметить некоторые особенности расчета сварных соединений, имеющих и фланговые и лобовые швы, эффективные коэффициенты концентрации напряжений которых существенно отличаются по значению. Так, в случае прикрепления полосы только фланговыми швами (рис. 4.16, а) и фланговыми и лобовым (рис. 4.16, б) при расчете соединения по швам используют коэффициент Кэ для флангового шва, а при расчете соединений только с лобовыми швами (рис. 4.16, е) или с обваркой по контуру (рис. 4.16, г) принимают коэффициент для лобового шва.

Произведем расчет сварных соединений согласно нормам подъемно-транспортных машин Минтяжмаша.

Пример 1. Определить несущую способность сварного соединения полосы из углеродистой стали 200 Х 10 мм, приваренной вручную (β = 0,7) к косынке лобовым швом l1 = 20 см и двумя фланговыми l2 = 15 см при катете швов К = 1 см. Характеристика цикла r = 0,2.

Коэффициент концентрации напряжений для сталей С 38/23 согласно табл. 4.6 в зоне фланговых швов принимается равным Кэ = 3,2. Предел выносливости σ r при N = 5·10⁶ нагружений согласно табл. 4.9 при Кэ = 3,2 и r = 0,2 принимается равным 76 МПа. Допускаемое напряжение при коэффициенте запаса п = 1,6 равно [σ]р = σ r /n = 47,5 МПа.

Несущая способность полосы Р1 = [σ] рF = 47,5·0,002 = 0,095 МН.

Для сварных швов согласно табл. 4.8 и 4.9 Кэ ⁼ 3,0 и σ r ≈ 82 МПа. Поэтому допускаемое напряжение в шве при срезе [τ'] = 0,65 σ r /n = 33,4 МПа.

Несущая способность швов при β = 0,7

Несущая способность соединения по наименьшему значению составляет 0,095 МП. При расчете по СНиПу несущая способность такого соединения составляет 0,0738 МН.

Пример 2. Проверить прочность уголка 100 Х 100 Х 10 мм из стали С 38/23, прикрепленного фланговыми швами. Усилие Р = 250 кН, число нагружений N = 200 000, r = 0,4 при преобладающем сжатии. Значение Кэ в основном металле у фланговых швов для стали С 38/23 равно 3,2 (см. табл. 4.6). При N = 5 · 10⁶ и r = 0,4 при преобладающем сжатии σ r = 148 МПа (табл. 4.9). При

N = 0,2•10⁶ (табл. 4.10) коэффициент ζ = 1,7, поэтому предел ограниченной выносливости σ r огр =148 · 1,7= 252 МПа.

Допускаемое напряжение в основном металле при п = 1,6

Напряжения в уголке (площадь сечения Р == 19,6 см²) от усилия Р

Так как σ < [σ], то прочность уголка обеспечена.

Дата добавления: 2015-07-08