Расчет и проектирование двутавровой балки для заданных условий

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………..…4
1 РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ………………………………………….………7
1.1 Определение расчетных усилий………………………………………7
1.2 Определение высоты балки……………………………………..……11
1.3 Определение момента инерции……………………………………....13
1.4 Определение эквивалентного напряжения………………………......14
1.5Определение катета шва……………………………………….……...16
2ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ……………………………………..17
2.1 Описание конструкции……………………………………...………..17
2.2 Основной металл……………………………………………………...21
2.3 Выбор способов сварки………………………………………………23
2.4 Выбор сборочных материалов……………………………………….26
2.5 Выбор сварочного оборудования……………………………………28
2.6 Краткое описание технологии изготовления и монтажа…………...32
ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………….34
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ………………………………………...……37

Сварка – это процесс получения не разъемного соединения путем местного сплавления, или совместного деформирования, в результате чего образуются прочные связи между атомами свариваемых материалов.
Преимущества сварки:
- экономия металлов;
- снижение трудоемкости, а значит сроков работ;
- повышенная герметичность;
- использование наплавки для восстановления изношенной поверхности;
- возможность механизации и автоматизации сварочных процессов;
- улучшение условий труда (снижение производственного шума).
Современные технологические процессы сварки позволяют получать качественные сварные соединения, отвечающие самым высоким требованиям. Сварка за последние годы нашла широкое применение в различных отраслях современного промышленного производства: в тяжелом, энергетическом и транспортном машиностроении, судостроении, авиации, строительно-дорожном машиностроении, автомобилестроении, сельскохозяйственном машиностроении, строительной индустрии и др.

1.1Определение расчетных усилий

Конструирование балки следует начать с определения расчетных усилий, сначала необходимо построить линии влияния моментов, чтобы знать их максимально возможные значения в разных сечениях балки.
Сечение:Ордината линии влияния моментов:
0,1ℓ=0.1*12=1.2мM1=0,09ℓ=0.9*12=1.08м
0,2ℓ=0.2*12=2.4мМ2=0,16ℓ=0.16*12=1.92м
0,3ℓ=0.3*12=3.6мМ3=0.21ℓ=0.21*12=2.52м
0,4ℓ=0.4*12=4.8мМ4=0,24ℓ=0.24*12=2.88м
0,5ℓ=0.5*12=6.0мМ5=0,25ℓ=0.25*12=3.0м

Рисунок 1 - Линии влияния моментов

Определим моменты от веса тележки в каждом из сечений балки:
М1=0.09*L(1+)*P=1.08*(1+)*8=14.88 Т*м
М2=0.16*L(1+)*P=1.92*(1+)*8= 25.92Т*м
М3=0.21*L(1+ )*P=2.52*(1+)*8=33.11Т*м
М4=0.24*L(1+)*P=2.88*(1+)*8=36.47Т*м
М5=0.25*L(1+)*P=3*(1+ )*8=36.0Т*м

Рисунок 2- Эпюра максимального момента от подвижной нагрузки
Определим момент инерции равномерно распределенной нагрузки в разных сечениях балки:
M1=0,045*qℓ2M1=0.045*0.5*122=3.
...

1.2 Определение высоты балки
Определив расчетные усилия, переходим к нахождению требуемой наименьшей высоты балки. Из условия, что нормы жесткости:
=
Основное допускаемое напряжение для стали Ст3 [σ]p = 1400 кг/см2, т.к. от суммарного момента М1=45.0(Т*м), напряжение достигает заданного значения [σ]pто от момента вызванного сосредоточенного момента М1=36,0Т*м. Напряжение будет составлять
[σ]p * = 0,8 [σ]p
Эту величину и следует учитывать вместо: [σ]p = 1400 кг/см2 при определении требуемой высоты балки.
Прогиб балки отдвух сосредоточенных сил расположенных симметрично в пролете равен:
f= )2]

E – модуль упругости: 2*106 , для Ст 3