Mogan Gh.L. Buzdugan I.D. Proiectarea dispozitivelor de remorcare auto. Universitatea Transilvania din Brașov

 

Subcap.6.6 Proiectarea legăturii 10-11 (îmbinare sudată)

 

A.    Schema de încărcare și date de proiectare  

Schema de încărcare exterioară

Schema de încărcare a îmbinări sudate, 10-11

 

 

 Date de proiectare

Forțele exterioare: FX, FY, FZ  acționează la distanțele Lc (Ex.3.1) ), X1, Z1 (Ex.1.2.2), h6 (Ex.4.1) a și g (Ex.5.1);  se calculează momentele în centrul profilului pătrat (Calc.0):

MX10 = FY (Lc+Z1),

MY10 = FX (Lc +Z1) + FZ (X1 +h6/2+a+2g),

MZ10 = FY (X1 +h6/2+a+2g).

Restricții dimensionale: se  îmbină prin sudare flanșa 10 cu bară centrală 11 cu dimensiunile Lf , g (Ex.6.5) și, respective,  h11, t11 (Ex.6.1);

Restricții de funcționare: temperatura, T = (-30…40) oC; mediu de lucru exterior cu umezeală avansată.

Restricții constructive: materiale sudabile pentru elementele 10 și 11.

 

B.    Alegerea materialului și tratamentului termic  

Elementele 10 și 11 sunt proiectate, considerând oțeluri sudabile (Anexa.M.01). Aceste oțeluri nu se tratează termic înainte de sudare; după sudare subansamblul se poate supune unei operației de recoacere de detensionare. Pentru oțelurile adoptate în vederea calculelor se vor reține tensiunile limită de curgere s02 și rezistențele la rupere sr.

 

C.    Proiectarea formei constructive

Model constructiv

Caracteristici și restricții constructive

-        se recomandă ca grosimea cordonului de sudură a să fie mai mică decât grosimile peretelui țevii, t11  și flanșei 10, g (a < min( t11, g);

-        se impune asigurarea perpendicularității celor două elemente;

-        se va executa sudură de colț după contur închis (profil dreptunghiular).

 

D.    Model de calcul, dimensionare și verificare 

Model de calcul

 

 Ipoteze de calcul și solicitări

-        încărcarea exterioară este compusă din sarcini multiple dintre care pentru calcul (model simplificat) se consideră foța FX  și momentul MY10;

-        tensiunile de forfecare sunt repartizate uniform pe lungimea cordonului în plan longitudinal și transversal;

-        se neglijează solicitările la încovoiere.

Date de calcul

-        despre încărcare: FX, MY10;

-        despre forme și dimensiuni: cordonul de sudură are forma dreptunghiulară cu dimensiunile Lf și h11;

-        despre materiale:  σ02 – tensiunea limită de curgere; c = 2…3 - coeficientul de siguranță;  σat = σ02/c – tensiunea admisibilă la tracțiune; τafs = (0,6…0,7)σat  - tensiunea admisibilă la forfecare a sudurii

Relații de calcul

Condiția de rezistență la forfecare a sudurii

Tensiunile de forfecare datorate forței FX și momentului MY10,  

τfsFX =   ,  respectiv,  τfsMY =   .

 

Tensiunea maximă și condiția de rezistență la forfecare,  

τfs =  τfsFX  + τfsMY =  ≤ τafs .

 

Dimensionare

Din, condiția de rezistență la forfecare, se obține grosimea necesară a cordonului de sudură,  

 =    (Calc.6.6.1),                                          .

 

Se adoptă, din considerente de siguranță, grosimea cordonului de sudură, a > anec, cu valoarea rotunjită în plus, recomandabil întreagă.

 

E.    Proiectarea formei tehnologice  

Desen constructiv-tehnologic

 

Recomandări pentru adoptarea dimensiunilor și a parametrilor constructiv-tehnologici

 

-        grosimea cordonului de sudură, a;

-      sudura se va realiza după contur închis (conform simbolizării); 

-   după sudare se va aplica subansamblului obținut tratamentul termic de recoacere de detensionare