Сварные соединения
В современном машиностроении и строительстве широкое применение получили неразъемные соединения, осуществляемые при помощи сварки. Изобретателями электросварки являются русские инженеры Н.Н. Бенардос (1882 г.) и Н.Г. Славянов (1888 г.). Научно обосновали методы электросварки академики В.П. Никитин и Е.О. Патон и проф. В.П. Вологдин. Автоматическая сварка создана академиком Е.О. Патоном (1870—1953 гг.). Работы Е.О. Патона с огромным успехом продолжает его сын академик Б. Е. Патон.
Сварка — процесс соединения металлических частей путем применения местного нагрева с доведением свариваемых участков до тестообразного пластического или жидкого состояния. В первом случае соединение свариваемых частей достигается при их сдавливании.
Основные преимущества сварки по сравнению с заклепочными соединениями
1) экономия материала и облегчение конструкции в сварном соединении благодаря:
а) лучшему использованию материала соединяемых элементов (листов, угольников), так как их рабочие сечения не ослабляются отверстиями под заклепки и при тех же действующих силах для свариваемых элементов можно принимать меньшие сечения, чем для склепываемых;
б) возможности применения стыковых швов, не требующих накладок;
в) меньшей массе соединительных элементов при сварке (масса заклепок больше массы сварных швов);
2) уменьшение трудоемкости в связи с исключением операций разметки и сверления (пробивки) отверстий; склепывание значительно более трудоемко, чем сварка; сварка может быть автоматизирована;
3) возможность соединения деталей с криволинейным профилем;
4) плотность и непроницаемость соединения;
5) бесшумность технологического процесса.
Основными видами сварки являются: электродуговая, электромеханическая (контактная), химическая (газовая).
Электродуговая сварка. При этом методе сварки металл расплавляется теплом электрической дуги, образуемой в месте сварки между металлическим электродом и свариваемыми деталями. Металл электрода (присадочный металл), расплавляясь, заполняет промежуток между свариваемыми деталями. В качестве присадочного материала используют стальную электродную проволоку. Сварочную проволоку (электрод) покрывают специальным составом, который при расплавлении электрода образует на металле шва тонкий слой шлака, защищаю ющий металл от окисления и тем повышающий его прочность.
В электрической дуге температура доходит до 3900 °С. Эта температура обеспечивает сварку деталей больших поперечных размеров. Для питания дуги необходим электрический ток низкого напряжения, но большой силы. Электрическая дуговая сварка может производиться вручную и на специальных высокопроизводительных автоматах, обеспечивающих высокое качество шва.
Сварные швы, выполняемые электродуговой сваркой, можно разделить на стыковые и угловые (валиковые). Стыковыми называют швы, которые соединяют торцы деталей, находящихся в одной плоскости. Перед сваркой кромки стыкуемых торцов должны быть обработаны для облегчения доступа электрода к поверхностям, которые подлежат оплавлению. Соединения внахлестку выполняют угловыми (валиковыми) швами: лобовыми или фланговыми
Кроме соединений сплошным сварным швом часто применяют прерывистый шов, а также электрозаклепки (рис. 151).
Сварка широко используется в машиностроении не только взамен клепки, но и при изготовлении деталей сложной конфигурации.
Электромеханическая (контактная) сварка. Металл разогревается теплом, выделяющимся при прохождении тока через стык соединяемых элементов, доводится до тестообразного состояния и сдавливается. Методом электромеханической сварки соединяют встык полосовой и круглый материалы (стыковая сварка) и внахлестку тонколистовой материал (точечная и роликовая сварки).
Химическая (газовая) сварка. Свариваемый металл доводится до плавления. Необходимая для этого температура получается при сжигании горючих газов (ацетилена, водорода) в струе кислорода. Ацетилен дает высокую температуру, что позволяет сваривать толстые металлические части (до 40 мм).
Химическую сварку применяют для сваривания элементов из малоуглеродистых сталей, тонких стальных листов, чугуна, цветных металлов и сплавов. Исключительную роль при производстве сварных конструкций играют процессы газовой резки металла. Прорезы получаются за счет сгорания металла в струе кислорода.
Ультразвуковая сварка металлов и пластмасс. Для соединения металлических и пластмассовых, деталей, а также деталей из разнородных материалов (пластмасса и металл) применяют ультразвуковую сварку. Соединяемые детали прижимают друг к другу и подвергают действию ультразвука. Ультразвуковая сварка позволяет производить соединение деталей значительной толщины и сложной формы.
Таким образом основной закон динамики относительного движения имеет следующий вид:
Сравнивая основные законы динамики абсолютного и относительного движения, приходим к следующему выводу:
Уравнения относительного движения составляются так же, как уравнения абсолютного движения, если при этом к действующим на точку силам добавить переносную и кориолисову силы инерции.
Добавление сил
учитывает влияние на относительное движение точки перемещение подвижной системы координат.
| Расчеты на прочность при изгибе |