Реферат двутавровая сварная балка
Обновлено: 04.07.2024
Функция "чтения" служит для ознакомления с работой. Разметка, таблицы и картинки документа могут отображаться неверно или не в полном объёме!
Расчёт и проектирование сварных конструкций
Балка сварная двутавровая
Курсовой проект СодержаниеВведение
1.Описание конструкции и условий эксплуатации
2. Выбор материала
3. Пример расчёта и конструирования двутавровой балки
3.1 Определение расчётных нагрузок и построение эпюр изгибающего моментаи поперечной силы (Q)
4.Определение высоты балки
.1 Из условия жёсткости с учётом прочности
.2 Из условия минимального веса с учётом прочности
.3 Выбор и обоснование проектной высоты балки
5. Конструирование сечения балки
.1 Определение требуемых моментов сопротивления и инерции
.2 Подбор площади поперечного сечения горизонтальных поясов балки
.3 Определение уточненных значений высоты балки (h), момента сопротивления сечения (Wx) и момента инерции сечения (Ix) относительно оси х-х балка сварная ребро
5.4 Проверка прочности сечения балки
.5 Проверка жёсткости балки
.6 Проверка общёй устойчивости балки
.7 Проверка местной устойчивости элементов балки
.8 Подбор рёбер жёсткости
6. Конструирование и расчёт сварных соединений
.1 Выбор и обоснование способа сварки
.2 Расчёт поясных швов
.3 Расчёт стыков балки
7.Конструирование и расчёт опорных плит балки
Введение Сварка- великое изобретение конца прошлого века, принадлежащее нашим соотечественникам Н.Н Бенардосу и Н.Г Славянину.
Сварка является одним из ведущих технологических процессов обработки металлов.
Определены основные направления развития сварочного производства:
Замена клепаны, литых, кованных конструкций более экономическими сварными.
Сварка ГОСТ19903-74 называется технологический процесс получения неразъемных соединений посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями, при их общем или местном нагреве, или совместным действием того и другого.
Сварка- широко применяется в основных отраслях производства, потребляющих металлопрокат, так как резко сокращает расход метала, сроки выполнения работ и трудоемкость производительных процессов.
Выпуск сварных конструкций и уровень механизации сварных работ расчет из года в год.
Применение сварки способствует совершенствованию машиностроения и развитию новых отраслей техники- ракетостроение, атомной энергетики, радиоэлектроники. Проводятся работы по выполнению сварки в открытом космосе.
Большие приемущества сварки обеспечили ее широкое применение в народном хозяйстве: в медицине, без неё сейчас немыслимо производство судов, турбин, котлов, самолетов, мостов, реакторов и других конструкций. .Описание конструкции и условий эксплуатации Балки- конструктивные элементы сплошного или сварного сечения, работающие на изгиб. Балки- входят в состав конструкций машин и сооружений. Они представляют собой основные элементы рам различного назначения, например рамы перекрытия и мостов. Большие применение имеют балки кранов, вагонов, станин, а так же металлических каркасов зданий, двутавровые балки и коробчатые с измененным поперечным сечением. Сварочные двутавры целесообразны и экономичны. Они позволяют изготовить профили с различными отношениями Jх/JУ, с разной шириной и толщиной вертикальных листов, а так же горизонтальных. Стойкость сварного двутавра
В решение задач научно - технического прогресса важное место принадлежит сварке. Сварка является технологическим процессом, широко применяемая практически во всех отраслях народного хозяйства. С применением сварки создаются серийные и уникальные машины. Сварка внесла коренные изменения в конструкцию и технологию производства многих изделий.
Содержание
Работа содержит 1 файл
Документ Microsoft Word1.doc
МИНИСТЕРСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ И НАУКЕ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Выполнил: студент группы
Принял доцент кафедры ОиТСП
2. Технологические параметры…………………………………………………9
В решение задач научно - технического прогресса важное место принадлежит сварке. Сварка является технологическим процессом, широко применяемая практически во всех отраслях народного хозяйства. С применением сварки создаются серийные и уникальные машины. Сварка внесла коренные изменения в конструкцию и технологию производства многих изделий. При изготовлении металлоконструкций, прокладке трубопроводов, установке технологического оборудования, на сварку приходится четвертая часть всех строительно-монтажных работ. Основным видом сварки является дуговая сварка.
До практического применения дуги для целей сварки прошло 80 лет. Н.Н.Бенардос впервые применил электрическую дугу между угольным электродом и металлом для сварки. Он применил созданный им способ не только для сварки, но и для наплавки и резки металлов.
Изобретения Бенардоса и Славянова нашли заметное применение по тем временам, и в первую очередь на железных дорогах, а затем на нескольких крупных машиностроительных и металлургических заводах России.
Однако, несмотря на первоначальные успехи русских изобретателей в деле разработки и внедрения дуговой сварки, к началу XX века страны Европы опередили Россию.
Только после революции 1917г. сварка получила интенсивное развитие в нашей стране. В нашей стране тогда впервые в мире были разработаны новые высокопроизводительные виды сварки, это электрошлаковая, в углекислом газе, диффузная и другие. Фундаментальные исследования по разработке новых процессов и технологии сварки проводятся в ряде научно-исследовательских организациях, ВУЗах и крупных предприятиях судостроительной, авиационной, нефтехимической, атомной и других.
На современном этапе развития сварочного производства в связи с развитием научно-технической революции резко возрос диагноз свариваемых толщин, материалов, видов сварки. В настоящее время сваривают материалы толщиной от несколько микрон (в микроэлектронике) до нескольких метров (в тяжелом машиностроении).
1. СУЩНОСТЬ ПРОЦЕССА
Двутавровая балка составляется из трех длинных листовых элементов (двух поясов и стенки). В высоких балках ставятся ребра жесткости для повышения устойчивости сжатых элементов. Основными швами в балках являются стыковые швы поясов и стенки и угловые швы, соединяющие пояса со стенкой.
При изготовлении сварных балок в цехах целесообразно сначала сварить стыки поясов и стенки, так как стыковые швы являются наиболее ответственными, поэтому для уменьшения остаточных напряжений варить их следует при отсутствии закреплений в свариваемых листах. При сборке пояса или стенки необходимо, чтобы продольные оси стыкуемых листов легли по одной прямой линии, смещение стыкуемых кромок из плоскости листов не выходило за пределы допустимых отклонений и чтобы зазор был выдержан согласно чертежу.
Правильное положение осей стыкуемых листов проверяют обычно длинной линейкой, приложенной к оси или к боковым кромкам листов. Смещение кромок устраняют обычно клином, а требуемый зазор устанавливают при помощи болтовой стяжки или сборочной планки. Собранный стык сваривается вручную высококачественными электродами, полуавтоматом или автоматом под флюсом. При сварке под флюсом необходимо приставить входные и выходные планки и принять меры против протекания расплавленного металла и шлака. После сварки проверяют качество шва и зачищают торцы шва и усиления.
Сваренные пояса и стенка поступают на сборку балки. Способ сборки балки зависит от характера и конструкции применяемых приспособлений и запроектированного метода сварки поясных швов. В настоящее время сварку длинных поясных швов выполняют преимущественно автоматами под флюсом. Балку собирают из трех ее основных элементов (поясов и стенки), сваривают поясные швы автоматом, а затем устанавливают поперечные ребра жесткости и приваривают их полуавтоматом или вручную. Сборку сварных балок выполняют при помощи хомутов и прихваток или в специальном кондукторе.
Если поясные швы собираемой балки будут выполняться вручную, то описанный порядок сборки балки следует изменить. В этом случае после установки вертикальной стенки на нижний пояс ставят ребра жесткости, прихватывают их, а потом устанавливают верхний пояс и зажимают собранную балку хомутами. Дальше собранная балка идет на ручную или полуавтоматическую сварку поясных швов и приварку ребер жесткости. При горизонтальном положении стенки сварку ведут от середины балки к ее концам. При серийном и массовом производстве сборку балок производят в кондукторах, конструкции которых позволяют значительно уменьшить трудоемкость рабочих операций по укладке и закреплению поясов и стенки балок в требуемом положении.
Для повышения механизации трудоемких сборочно-сварочных операций и увеличения производительности применяют для изготовления балок специализированные кондукторы-кантователи. Сборка в специализированных кодукторах-кантователях не требует постановки прихваток, так как собранные элементы надежно удерживаются в требуемом положении быстродействующими фиксирующими и закрепляющими устройствами. В настоящее время строят механизированные поточные линии для массового изготовления сварных двутавровых балок с предварительным растяжением вертикальной стенки во избежание ее выпучивания от действия остаточных напряжений сжатия.
В общих чертах механизированное поточное производство сварных балок осуществляется примерно в такой последовательности:
1. Стенка балки укладывается в горизонтальном положении на сборочный стенд, концы ее закрепляются в захватах механизма растяжения и стенка растягивается до заданного упругого удлинения.
2. К растянутой стенке приставляются с боков и прижимаются пояса балки.
3. Производится односторонняя прихватка растянутой стенки к обоим поясам балки двумя автоматами сплошными малокалиберными швами.
4. Стенка освобождается от действия механизма растяжения, и собранную балку убирают по рольгангам со сборочного стенда.
5. Собранная балка кантуется на 180° и рольгангами подается на сварочный участок, на котором завариваются поясные швы либо по одному в лодочку, либо двумя автоматами завариваются в угол с каждой стороны стенки.
6. Сваренная балка поступает на стенд правки грибовидности поясов, потом на остальные производственные операции.
Особенно ответственной является сварка монтажных стыков балок. Поясные швы оставляют незаваренными на длине 1,5 а в каждую сторону от стыка, где а — ширина пояса. Сварку монтажного стыка рекомендуется делать в такой последовательности. Сначала сваривают стык вертикальной стенки, затем сваривают стык пояса, который при работе балки будет растянутым, и, наконец, заваривают стык пояса, который будет работать на сжатие. После сварки стыков доваривают поясные швы на незаваренных участках. Сварку монтажных стыков следует выполнять электродами самого высокого качества.
Для постановки прихваток при сборке конструкции, выбрать ручную дуговую сварку, так как для данного вида работ применение этого способа считается наиболее целесообразным.
Сущность данного процесса заключается в том, что металл плавится за счет тепла электрической дуги, горящей между электродом и изделием. Защита расплавленного металла от окружающей среды производится за счет обмазки электрода.
2.ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ
Для ручной дуговой сварки покрытыми электродами, целесообразно применить постоянный ток обратной полярности, так как при этом токе швы получаются плотными, беспористые, герметичные и по структуре соответствуют спокойной стали.
Для механизированной и автоматической сварки выбрать постоянный ток обратной полярности, так как при этом формирование сварного шва наилучшее, дуга горит стабильно. При прямой полярности процесс сварки характеризуется наименьшим разбрызгиванием даже при сварке значительно малыми токами.
Бесплатное участие. Свидетельство СМИ сразу.
До 500 000 руб. ежемесячно и 10 документов.
Цель работы: описание технологического процесса изготовления двутавровой балки. Для выполнения заданной цели поставлены следующие задачи: - изучить литературу, необходимую для выполнения данной работы; - дать оценку современного состояния решаемой проблемы, основные и исходные данные для разработки письменной экзаменационной работы; - представить анализ сварной конструкции, подлежащей к изготовлению; - разработать требования, предъявляемые к сварной конструкции: материал, его обработка, виды сварочных материалов, способы контроля изделия, его сварных швов и испытание конструкции; - разработать технологический процесс с расчетами режимов ручной дуговой сварки плавящимся электродом; - представить расчет расхода материалов и расчета норм времени на сварочные работы; - разработать мероприятия по технике безопасности при выполнении сварочных работ с соблюдением правил электробезопасности, пожарной безопасности и промсанитарии.Цель работы: описание технологического процесса изготовления двутавровой балки. Для выполнения заданной цели поставлены следующие задачи: - изучить литературу, необходимую для выполнения данной работы; - дать оценку современного состояния решаемой проблемы, основные и исходные данные для разработки письменной экзаменационной работы; - представить анализ сварной конструкции, подлежащей к изготовлению; - разработать требования, предъявляемые к сварной конструкции: материал, его обработка, виды сварочных материалов, способы контроля изделия, его сварных швов и испытание конструкции; - разработать технологический процесс с расчетами режимов ручной дуговой сварки плавящимся электродом; - представить расчет расхода материалов и расчета норм времени на сварочные работы; - разработать мероприятия по технике безопасности при выполнении сварочных работ с соблюдением правил электробезопасности, пожарной безопасности и промсанитарии.
- Для учеников 1-11 классов и дошкольников
- Бесплатные сертификаты учителям и участникам
Описание презентации по отдельным слайдам:
Балки- конструктивные элементы, работающие в основном на поперечный изгиб. Балки двутаврового сечения используют, когда нагрузка приложена в вертикальной плоскости. Применяют при сооружении пролетных строений, перекрытий, мостов, при изготовлении кранов, металлических опор, эстакад и иных решетчатых конструкций.
Балка двутаврового сечения
Преимущества использования сварных балок снижение массы конструкций сварного двутавра до 35% по сравнению с горячекатаным за счет оптимального подбора составного сечения стальной балки; возможность применения в сечении сварной балки разных типов сталей полок и стенок (бистальная балка) наиболее напряженные участки балки изготавливаются из стали повышенной прочности, а наименее напряженные — из малоуглеродистой стали, позволяет снизить стоимость балки; возможность изготовления несимметричных , переменных , составных сечений стального двутавра, дает снижение веса конструкции до 10%; минимализация отходов на 25% за счет изготовления сварной балки требуемой длины; использование сварных балок позволяет: разнообразить архитектуру сооружений, увеличить широту пролета зданий, уменьшить вес несущих конструкций, повысить рентабельность проектов
Технические требования ГОСТ 26020-83, СТО АСЧМ 20-93 При изготовлении сварной балки используется лист марки стали Ст3пс Ст3сп Ст3сп5 09Г2С 09Г2С-12 10-15ХСНД Типы сварных швов: Т8, Т3 Сварная балка выпускается высотой (Н) от 200 до 3000 мм, толщина листа (t,s) от 8 до 50 мм, ширина полки 200-800 мм Сварные балки изготавливаются длиной от 3 до 12 м. Допускается изготовление балок длиной до 16.5 м. Расчетный вес указывается с точностью +/- 3 %. Окончательный вес определяется по факту изготовления.
Линия по производству сварной двутавровой балки - стенд для сборки и прихватки балок - два участка сварки (доварки), оборудованных консольными машинами для сварки под флюсом - стан для правки грибовидности полок балки - камера дробеструйной обработки - торцефрезерный станок - участок резки с ленточно-пильным станком - конвейеры, рычажные кантователи
1.Подготовка поверхности (очистка) удаление следов коррозии; удаление оксидных пленок с металла перед сварочными работами. Этапы изготовления сварных балок Степени очистки металла Дробеструйная камера (дробеструйная установка, машина, аппарат)
2. Раскрой Раскрой листового проката осуществляется на машине термической резки. Машина с числовым программным управлением предназначена для раскроя по программе листового проката черных, цветных металлов и их сплавов методом плазменной или кислородной газопламенной резки. Этапы изготовления сварных балок Портальные машины для роспуска металла на полосы
Этапы изготовления сварных балок 3. Правка Правка производится на 7-валковом стане, предназначенном для правки листовых металлических заготовок посредством создания пластических деформаций металла при прохождении между валками.
Этапы изготовления сварных балок 4.Фрезеровка кромок Производится для улучшения провара на кромко-фрезерном стане Кромкофрезерные и торцефрезерные станки
Этапы изготовления сварных балок 5. Сборка балок Сборка сварных двутавровых балок осуществляется на сборочном стане. Подготовленные заготовки (полосы) укладываются с помощью крана на входной конвейер сборочного стана, фиксируются и позиционируются с помощью трех комплектов зажимов сборочного стана. Затем сборочный стан, в соответствии с исходными параметрами стенки и полок, производит центрирование и гидравлическое обжатие заготовок. Пуск и остановка процесса сборки балки контролируются с пульта управления. Процесс сборки: сборка профиля T-образной формы; собранный тавр с помощью крана кантуется на 180° и возвращается на входной рольганг сборочного стана;
Этапы изготовления сварных балок 6.Обварка балки Во время сварки балка располагается на стапелях под углом 45 градусов, что обеспечивает хороший провар и катет шва. На портале смонтированы два комплекта сварочных головок, которые могут перемещаться в горизонтальном или вертикальном направлении вдоль портала. Установка оснащена лазерной системой слежения за сварным швом, что позволяет производить автоматическую сварку одновременно с движением портала по рельсам. Также на установке располагается система подачи, переработки и уборки флюса Консольные и портальные установки для сварки под флюсом балок
Этапы изготовления сварных балок 7.Правка Во время производства сварной двутавровой балки непременно возникает нарушение "геометрии" ее полок - "грибовидность", которая появляется в результате нагрева металла. Стан для правки сварных двутавровых балок предназначен исправлять эту деформацию, путем ее прокатки через систему роликов, используя при этом свойства упругости металла.
Этапы изготовления сварных балок 8.Дробеструйная очистка II ступень Дробеструйная установка - это разновидность оборудования, предназначенная для очистки металлических конструкций после проведения сварочных работ. Машина производит мощные струи стальной дроби, направленные на поверхность конструкции под разными углами, удаляющие ржавчину, сварочный шлак, грязь, жировой налет, создавая блестящую чистую поверхность металла, с целью улучшения качества лакокрасочного покрытия.
Этапы изготовления сварных балок 9. Покраска Антикоррозионная защита поверхности сварных балок, осуществляется различными видами ЛКМ, согласно требованию заказчика, пневматическим или безводушным распылением, струйным обливом, распылением в электрическом поле, окунанием, кистью.
Порядок сварки балки Сварка первого шва Сварка балки с t>8 мм Положение балки при сварке
Читайте также: