Решение задачи: Проверка прочности сварного соединения

Для решения задачи по проверке прочности сварного соединения нам необходимо знать численные значения силы \(F\), катета шва \(k\) и длины шва \(l\), которые обычно указаны в таблице 3.1 и на рисунке 3.1 (они отсутствуют на фото). Ниже приведен общий алгоритм решения и формулы, которые нужно использовать. Вы можете подставить свои значения из таблицы в этот шаблон. Задача 1. Проверка прочности сварного соединения. Дано: Материал: Сталь Ст 3. Тип сварки: Ручная дуговая. Количество швов: \(n = 2\) (угловые швы). Катет шва: \(k\) (подставьте значение из таблицы). Длина шва: \(l\) (подставьте значение из таблицы). Нагрузка: \(F\) (подставьте значение из таблицы). Решение: 1. Определяем допускаемое напряжение для сварного шва. Для стали Ст 3 при ручной сварке и статической нагрузке допускаемое напряжение на растяжение составляет \([\sigma]_p \approx 160\) МПа. Допускаемое напряжение на срез для сварного шва при ручной сварке принимается: \[ [\tau]' = 0.6 \cdot [\sigma]_p \] \[ [\tau]' = 0.6 \cdot 160 = 96 \text{ МПа} \] 2. Рассчитываем расчетное сечение шва. Разрушение углового шва обычно происходит по опасному сечению, проходящему через биссектрису прямого угла. Толщина шва в этом сечении: \[ a = 0.7 \cdot k \] 3. Вычисляем расчетное напряжение в сварном соединении. Так как шва два, суммарная площадь среза равна: \[ A = 2 \cdot a \cdot l = 2 \cdot 0.7 \cdot k \cdot l = 1.4 \cdot k \cdot l \] Расчетное напряжение среза вычисляется по формуле: \[ \tau = \frac{F}{A} = \frac{F}{1.4 \cdot k \cdot l} \] 4. Проверка условия прочности. Условие прочности выполняется, если расчетное напряжение не превышает допускаемое: \[ \tau \le [\tau]' \] Вывод: Если полученное значение \(\tau\) меньше или равно 96 МПа, то прочность сварного соединения обеспечена. Если больше — прочность недостаточна. Примечание для записи в тетрадь: Подставьте свои значения \(F\) (в Ньютонах), \(k\) и \(l\) (в мм) в формулу шага 3. Полученный результат будет в МПа (\(Н/мм^2\)). Сравните его с 96 МПа.