★ Svařování
Výhody: Silná přizpůsobivost geometrickým tvarům; Jednoduchá konstrukce; Bez oslabení průřezu lze dosáhnout automatizovaného provozu; Dobré utěsnění spoje a vysoká konstrukční tuhost
Nevýhoda: Vysoké nároky na materiál; V tepelně ovlivněné zóně je snadné způsobit místní materiálové změny; Zbytkové napětí po svařování a zbytková deformace snižují únosnost lisovaných součástí; Svařované konstrukce jsou citlivé na praskliny; Problém křehkosti při nízkých teplotách za studena je výraznější
★ Nýtování
Výhody: Spolehlivý přenos síly, dobrá houževnatost a plasticita, snadná kontrola kvality a dobrá odolnost vůči dynamickému zatížení
Nevýhody: Složitá konstrukce, vysoká cena oceli a práce
★ Obyčejné šroubové spojení
Výhody: Pohodlné nakládání a vykládání, jednoduché vybavení
Nevýhoda: Když je přesnost šroubu nízká, není vhodné jej stříhat; Když je přesnost šroubu vysoká, zpracování a instalace jsou složité a cena je vysoká
★ Vysoce pevné šroubové spojení
Výhody: Třecí typ má malou smykovou deformaci a dobrý elastický výkon, zvláště vhodný pro konstrukce pod dynamickým zatížením. Únosnost tlakového typu je vyšší než u třecího typu a spojení je kompaktní
Nevýhody: třecí povrchová úprava, mírně složitý proces instalace a mírně vysoké náklady; Smyková deformace spojů tlakových ložisek je velká a neměla by se používat u konstrukcí, které odolávají dynamickému zatížení.
2, Charakteristika svařovaných spojů a svařovaných konstrukcí
1. Výhody a nevýhody svařovacích spojů
Ve srovnání s nýtovými a šroubovými spoji mají svařované spoje následující výhody:
1) Není potřeba děrování, což šetří práci a čas;
2) Komponenty jakéhokoli tvaru mohou být přímo spojeny, takže konstrukce připojení je pohodlná;
3) Dobrá vzduchotěsnost a vodotěsnost, vysoká strukturální tuhost a dobrá celková integrita.
Nevýhody:
1) V blízkosti svařování je tepelně ovlivněná zóna a materiál se stává křehkým;
2) Zbytkové napětí při svařování činí strukturu náchylnou ke křehkému porušení a zbytková deformace způsobuje změny tvaru a velikosti konstrukce;
3) Jakmile se objeví trhliny při svařování, snadno se rozšíří.
2. Běžné vady svařování:
Trhliny, póry, neúplné svaření, vměstky strusky, podřezání, propálení, důlky, zborcení, neúplné svaření.
3. Kontrola kvality svařování:
Metody kontroly kvality svaru: vizuální kontrola, ultrazvukové testování, rentgenová kontrola
Klasifikace kvality svaru: Svary první úrovně musí projít vizuální kontrolou, ultrazvukovým testováním a rentgenovou kontrolou; Sekundární svary vyžadují vizuální kontrolu a ultrazvukové zkoušky, aby byly kvalifikovány; Svar třetí úrovně musí projít vizuální kontrolou.
3, Typ připojení svařovacího švu a typ svařovacího švu
1. Typ svarového spoje
Podle vzájemné polohy dvou svařovaných dílů se dělí na plochý spoj, přeplátovaný spoj, T (horní) spoj a rohový spoj.
2. Typ svarového švu
1) Tupé svary jsou klasifikovány podle síly a směru svařování:
a) Přímý šev: Směr působící síly je ortogonální ke směru svarového švu
b) Diagonální šev: směr působící síly se diagonálně protíná se směrem svarového švu
2) Rohové svary jsou klasifikovány podle jejich napětí a směru svaru:
a) Koncový šev: Směr síly je kolmý na délku svarového švu
b) Boční šev: Směr působící síly je rovnoběžný s podélným směrem svarového švu
3) Podle spojitosti svarového švu:
a) Souvislý svar: s dobrým napětím
b) Přerušované svary: náchylné ke koncentraci napětí
4) Podle místa stavby:
Horní svařování, vertikální svařování, horizontální svařování a svařování nad hlavou, mezi nimiž je poloha konstrukce horního svařování nejlepší, takže kvalita svaru je také nejlepší, zatímco svařování nad hlavou je nejhorší.
Požadavky na uspořádání a konstrukci šroubů
1. Požadavky na uspořádání šroubů
1) Požadavky na sílu:
Pokud je koncová vzdálenost šroubů ve směru síly příliš malá, existuje možnost střihu nebo roztržení oceli (koncová vzdálenost větší nebo rovna 2d0). Pokud je vzdálenost mezi každou řadou šroubů a vzdáleností čar příliš malá, může dojít k poškození součásti podél přerušované čáry nebo přímky. U stlačených součástí, když je vzdálenost šroubů ve směru působení příliš velká, je mezi spojenými deskami náchylný jev vyboulení a otevírání.
2) Konstrukční požadavky: Aby se zabránilo korozi způsobené ponořením do vlhkosti po deformaci desky, a aby se omezil maximální krouticí moment v otvoru pro šroub;
3) Konstrukční požadavky: Pro usnadnění utahování šroubů ponechte vhodné rozestupy (různé nástroje mají různé požadavky).
2. Uspořádání šroubů
Výpočet obyčejných šroubů
1. Pracovní výkon šroubů
Klasifikováno podle namáhání: střižné šrouby, tahové šrouby a tahové střižné šrouby.
Šrouby odolné proti střihu: působí tlakem na stěnu otvoru a přenášejí smykovou sílu šrouby;
Tahový šroub: spoléhá na napnutí šroubu;
Střižný šroub: současně se spoléhá na šroub pro přenos smykové a tahové síly
Režim selhání šroubu
a) řezání šroubů;
b) Porucha stlačení stěny otvoru ocelového plechu;
c) Ocelová deska má čistou plochu průřezu, která se zlomí v důsledku oslabených otvorů pro šrouby;
d) Ocelová deska je odříznuta kvůli malé vzdálenosti mezi konci otvorů pro šrouby nebo středem otvoru pro šroub (koncová vzdálenost e3 větší nebo rovna 2d0);
e) Šroub se může ohnout nebo střihnout, protože je příliš dlouhý nebo je otvor pro šroub větší než průměr šroubu (tloušťka stohu menší nebo rovna 5d);
Mezi nimi jsou poslední dva typy poškození zaručeny konstrukcí, zatímco první tři typy je třeba vypočítat a zaručit.
Výkon vysokopevnostních šroubových spojů
1. Úroveň výkonu a materiály
Úroveň výkonu: Šrouby s vysokou pevností mají úrovně výkonu 8,8 a 10,9. Materiály: Ocel použitá pro jakost 8.8 zahrnuje ocel 40B, ocel 45 a ocel 35, zatímco ocel použitá pro jakost 10.9 zahrnuje ocel 20MnTiB a ocel 35VB. Číslo před desetinnou čárkou dělení úrovně je minimální pevnost v tahu šroubu po tepelném zpracování a číslo za desetinnou čárkou je poměr meze kluzu. Minimální pevnost v tahu oceli třídy 8.8 je fu=800N/mm2, fy/fu=0.8; Stupeň 10,9 je fu=1000N/mm2, fy/fu=0.9. Použité otvory jsou otvory třídy II
2. Výkon síly
Vysokopevnostní šroubové spoje se dělí na třecí spoje, kompresní spoje a vysokopevnostní šroubové spoje, které odolávají tahu na základě jejich napěťových charakteristik. Konstrukce šroubu a instalace jsou v zásadě stejné.
Vysokopevnostní šrouby třecího typu: Zatížení se přenáší třením a konečná únosnost je založena na smykové síle rovné třecí síle. Rozdíl mezi šroubem a otvorem pro šroub tedy může dosáhnout 1.5-2.0mm. Spojení vysokopevnostních šroubů třecího typu má menší deformaci, nižší únosnost a dobrou odolnost proti únavě a dynamickému zatížení ve srovnání s vysokopevnostními šrouby tlakového typu.
Vysokopevnostní šrouby s tlakovým ložiskem: Spojení závisí na odolnosti šroubu ve smyku a tlaku na stěnu otvoru pro přenos síly a konečná únosnost je určena poruchou šroubu nebo ocelové desky. Možná forma selhání je stejná jako u běžných střižných šroubů, takže rozdíl mezi šroubem a otvorem pro šroub je o něco menší, v rozsahu od 1.0 do 1,5 mm. Vysokopevnostní šroubové spoje pod tlakem mají vysokou únosnost, ale velkou smykovou deformaci, proto se obecně používají pouze pro spoje v konstrukcích, které odolávají statickému zatížení a nepřímo dynamickému zatížení.
Šrouby s vysokou pevností, které odolávají tahu: Spojení se opírá o to, že šrouby snášejí vnější síly pod tahem a mělo by být zajištěno, že svazek desek je vždy stlačen a neroztrhán jako stav maximální únosnosti
Předpětí pevnostních šroubů
Metody aplikace předpětí: metoda točivého momentu, metoda úhlu a metoda torzního smyku
Metoda úhlu: Určete požadovaný úhel pro splnění požadavků na předpětí pomocí procesního testování a ve skutečném strojírenství použijte pevné úhly, které nejsou přesné;