Напряжение в шве от изгибающего момента

 

,

 

где .

 

Напряжения и в сечении mm взаимно перпендикулярны. Поэтому суммарное напряжение

 

.

 

1.4.5. Точечная и шовная контактная сварка

 

Соединения точечной сваркой (рис. 1.10) при действии нагрузки в плоскости стыка рассчитывают на срез.

 

,

 

где d - диаметр сварной точки, обычно принимают:

d = 1,2d + 4 мм при d £ 3 мм,

d = 1,5 d +5 мм при d> 3 мм;

 

Z - число точек; i - число плоскостей среза (при двух свариваемых деталях i= 1, при трех - i =2)

 

Рис. 1.10. Соединение точечной сваркой

 

Параметры шва обычно принимают

шаг t = 3 d;

расстояние от кромок: t ₁ = 2 d; t ₂ = 1,5 d.

 

1.4.6. Шовная сварка (рис. 1.11)

 

Напряжения среза

 

 

Рис. 1.11. Соединение шовной сваркой

 

 

Выбор допускаемых напряжений

 

Допускаемые напряжения в сварных швах, полученных дуговой или контактной сваркой, при статической внешней нагрузке назначают в зависимости от допускаемого напряжения на растяжение для основного металла (табл. 1.1).

 

Таблица 1.1

 

Допускаемые напряжения для сварных швов при статической нагрузке

 

Вид сварки	Допускаемое напряжение для сварных швов
при растяжении [s]/р	при сжатии   [s]/сж	при сдвиге (срезе) [t]/ср
Автоматическая и ручная электродами Э42А и Э50А, контактная стыковая	[s]p	[s]p	0,65 [s]p
Ручная электродами обычного качества	0,9[s]p	[s]p	0,6 [s]p
Контактная точечная и шовная	-	-	0,5 [s]p

 

Допускаемое напряжение растяжения основного металла

 

[s]_p = [s]_пред/[S],

 

где s_пред - предельное напряжение основного металла (для стали s_т - предел текучести); [ S ] - допускаемый запас прочности (для сварных конструкций рекомендуется [ S ] = 1,4... 1,6).

Ниже в таблице 1.2 приведены физико-механические свойства некоторых материалов.

Допускаемые напряжения при переменной нагрузке

 

[s]^/ _R = g[s] _p^/; [t]^/ _R = g [t]^/_ср,

 

где g- коэффициент понижения допускаемых напряжений

 

Таблица 1.2

 

Физико-механические свойства некоторых материалов

 

Материал	Временное сопротивле-ние sв, МПа	Предел текучести sт, МПа	Предел выности- вости s-1, МПа	Модуль упругости Е · 10-5, МПа	Коэффи-циент Пуассона m
Сталь:
Ст3	380…470	200…240	120…160	2,0	0,3
	420…500		120…160	2,0
	500…600		170…210	2,0
Продолжение табл. 1.2
Материал	Временное сопротивле-ние sв, МПа	Предел текучести sт, МПа	Предел выности- вости s-1, МПа	Модуль упругости Е · 10-5, МПа	Коэффи-циент Пуассона m
	610…750		190…250	2,0…2,1	0,3
60Г			250…320	2,1
40Х	730…1050	650…900	240…340	2,1
30ХГСА	1100…1700	850…1500	340…500	2,0
Чугун:
Сч15		-	-	0,8…1,5	0,23…0,27
Сч35				1,3
Латунь Л68				1,1
Бронза:
БрОФ10-1		-	-	0,9	0,33
БрОЦС5-5-5		40…50	-	1,0
БрАЖ9-4			-	1,0…1,1

 

 

.

 

Здесь K _s - эффективный коэффициент концентрации напряжений; для угловых лобовых швов:

при ручной сварке K _s = 2,3...3,2;

при автоматической K _s = 1,7... 2,4;

для фланговых швов K _s = 3,5...4,5;

для стыковых швов K _s = 1,2;

а, b - коэффициенты (для углеродистых сталей а = 0,58; b = 0,26; для низколегированных а = 0,65; b = 0,3); R - коэффициент асимметрии цикла

 

 

взятых со своими знаками.

Верхние знаки в знаменателе формулы принимают, когда среднее напряжение цикла s _m 0, нижние - когда s _m < 0.

Если при вычислении получают g> 1, то в расчет принимают g = 1.

Это обычно получается при большой асимметрии цикла R > 0 и указывает на то, что для данного цикла решающее значение имеет не сопротивление усталости, а статическая прочность.