★ Sudarea
Avantaje: Adaptabilitate puternică la forme geometrice; Construcție simplă; Fără a slăbi secțiunea transversală, se poate realiza funcționarea automată; Etanșare bună a conexiunii și rigiditate structurală ridicată
Dezavantaj: Cerințe ridicate de material; În zona afectată de căldură, este ușor să provocați modificări locale ale materialelor; Tensiunea reziduală la sudare și deformarea reziduală reduc capacitatea portantă a componentelor comprimate; Structurile de sudura sunt sensibile la fisuri; Problema fragilității la rece la temperatură scăzută este mai proeminentă
★ Nituire
Avantaje: transmisie fiabilă a forței, duritate și plasticitate bună, inspecție ușoară a calității și rezistență bună la sarcini dinamice
Dezavantaje: Construcție complexă, cost ridicat al oțelului și al forței de muncă
★ Conexiune obișnuită cu șuruburi
Avantaje: Încărcare și descărcare convenabilă, echipament simplu
Dezavantaj: Când precizia șurubului este scăzută, nu este potrivit să fie forfecat; Când precizia șuruburilor este mare, procesarea și instalarea sunt complexe, iar prețul este ridicat
★ Conexiune cu șuruburi de înaltă rezistență
Avantaje: Tipul de frecare are o deformare mică la forfecare și o performanță elastică bună, potrivit în special pentru structurile sub sarcini dinamice. Capacitatea portantă a tipului de presiune este mai mare decât cea a tipului de frecare, iar conexiunea este compactă
Dezavantaje: tratarea suprafeței de frecare, proces de instalare ușor complex și cost ușor ridicat; Deformarea prin forfecare a conexiunilor lagărelor de presiune este mare și nu trebuie utilizată în structuri care suportă sarcini dinamice.
2, Caracteristicile conexiunilor sudate și structurilor sudate
1. Avantajele și dezavantajele îmbinărilor de sudură
În comparație cu conexiunile cu nituri și șuruburi, conexiunile sudate au următoarele avantaje:
1) Nu este nevoie de perforare, economisind forță de muncă și timp;
2) Componentele de orice formă pot fi conectate direct, făcând construcția conexiunii convenabilă;
3) Etanșeitate bună la aer și etanșeitate la apă, rigiditate structurală ridicată și integritate generală bună.
Dezavantaje:
1) Există o zonă afectată de căldură lângă sudare, iar materialul devine casant;
2) Tensiunea reziduală de sudare face structura predispusă la defecțiuni fragile, iar deformarea reziduală provoacă modificări ale formei și dimensiunii structurii;
3) Odată ce apar fisuri de sudură, acestea sunt ușor de extins.
2. Defecte comune de sudare:
Crăpături, pori, sudare incompletă, incluziune de zgură, subcotare, ardere, gropi, prăbușire, sudare incompletă.
3. Inspecția calității sudurii:
Metode de inspecție a calității cusăturii de sudură: inspecție vizuală, testare cu ultrasunete, inspecție cu raze X
Clasificarea calității sudurii: sudurile de primul nivel trebuie să treacă inspecția vizuală, testarea cu ultrasunete și inspecția cu raze X; Sudurile secundare necesită inspecție vizuală și testare cu ultrasunete pentru a fi calificate; Cusătura de sudură de al treilea nivel trebuie să treacă de inspecția vizuală.
3, Tipul de conectare a cusăturii de sudură și tipul de cusături de sudură
1. Tip racord sudat
În funcție de poziția relativă a două părți sudate, acestea sunt împărțite în îmbinare plată, îmbinare suprapusă, îmbinare în T (sus) și îmbinare de colț.
2. Tip cusătură de sudură
1) Sudurile cap la cap sunt clasificate în funcție de forță și direcția de sudare:
a) Cusătură dreaptă: direcția forței aplicate este ortogonală cu direcția cusăturii de sudură
b) Cusătură diagonală: direcția forței aplicate se intersectează în diagonală cu direcția cusăturii de sudură
2) Sudurile de colț sunt clasificate în funcție de solicitarea și direcția sudurii:
a) Cusătură de capăt: direcția forței este perpendiculară pe lungimea cusăturii de sudură
b) Cusătură laterală: direcția forței aplicate este paralelă cu direcția lungimii cusăturii de sudură
3) În funcție de continuitatea cusăturii de sudură:
a) Cusătură de sudură continuă: cu tensiuni bune
b) Suduri intermitente: predispuse la concentrarea tensiunilor
4) În funcție de locația construcției:
Sudarea de sus, sudarea verticală, sudarea orizontală și sudarea deasupra capului, printre care poziția de construcție a sudării de sus este cea mai bună, astfel încât calitatea sudurii este, de asemenea, cea mai bună, în timp ce sudarea deasupra capului este cea mai proastă.
Cerințe pentru amenajarea și construcția șuruburilor
1. Cerințe care trebuie îndeplinite pentru aranjarea șuruburilor
1) Cerințe de forță:
Când distanța de capăt a șuruburilor în direcția forței este prea mică, există posibilitatea de forfecare sau rupere a oțelului (distanța de capăt mai mare sau egală cu 2d0). Când distanța dintre fiecare rând de șuruburi și distanța dintre linie este prea mică, componenta poate fi deteriorată de-a lungul unei linii întrerupte sau drepte. Pentru componentele comprimate, când distanța șuruburilor de-a lungul direcției de acțiune este prea mare, sunt predispuse să apară fenomene de bombare și deschidere între plăcile conectate.
2) Cerințe de construcție: Pentru a preveni coroziunea cauzată de imersarea în umiditate după deformarea plăcii și pentru a limita cuplul maxim în orificiul șurubului;
3) Cerințe de construcție: Pentru a facilita strângerea șuruburilor, lăsați o distanță adecvată (diferitele unelte au cerințe diferite).
2. Dispunerea șuruburilor
Calculul șuruburilor obișnuite
1. Performanța de funcționare a șuruburilor
Clasificat după performanța la solicitarea: șuruburi de forfecare, șuruburi de tracțiune și șuruburi de forfecare de tracțiune.
Șuruburi rezistente la forfecare: suportă presiunea pe peretele găurii și transmit forța de forfecare prin șuruburi;
Șurub de întindere: se bazează pe șurub pentru tensiune;
Șurub de forfecare: se bazează simultan pe șurub pentru transmiterea forței de forfecare și de tracțiune
Modul de eroare a șuruburilor
a) Tăierea șuruburilor;
b) Eșecul de comprimare a peretelui găurii din oțel;
c) Placa de oțel are o secțiune transversală netă care se rupe din cauza găurilor de șuruburi slăbite;
d) Placa de oțel este forfecată din cauza distanței mici dintre capetele orificiului șurubului sau centrul orificiului șurubului (distanța la capăt e3 Mai mare sau egală cu 2d0);
e) Șurubul se poate îndoi sau forfecare datorită faptului că este prea lung sau orificiul șurubului este mai mare decât diametrul șurubului (grosimea stivei mai mică sau egală cu 5d);
Printre acestea, ultimele două tipuri de daune sunt garantate prin construcție, în timp ce primele trei tipuri trebuie calculate și garantate.
Performanța conexiunilor cu șuruburi de înaltă rezistență
1. Nivel de performanță și materiale
Nivel de performanță: șuruburile de înaltă rezistență au niveluri de performanță de 8,8 și 10,9. Materiale: Oțelul folosit pentru gradul 8.8 include oțel 40B, oțel 45 și oțel 35, în timp ce oțelul utilizat pentru gradul 10.9 include oțel 20MnTiB și oțel 35VB. Numărul de dinaintea punctului zecimal al diviziunii de nivel este rezistența minimă la tracțiune a șurubului după tratamentul termic, iar numărul de după virgulă este raportul de curgere. Rezistența minimă la rupere a oțelului de gradul 8,8 este fu=800N/mm2, fy/fu{=0,8; Nota 10,9 este fu=1000N/mm2, fy/fu=0.9. Găurile folosite sunt găuri de clasa II
2. Performanța forței
Conexiunile cu șuruburi de înaltă rezistență sunt împărțite în conexiuni de tip frecare, conexiuni de tip compresie și conexiuni cu șuruburi de înaltă rezistență, care rezistă la tensiune în funcție de caracteristicile lor de solicitare. Structura șuruburilor și instalarea sunt practic aceleași.
Șuruburi de înaltă rezistență tip frecare: sarcina este transmisă prin frecare, iar capacitatea portantă finală se bazează pe forța de forfecare egală cu forța de frecare. Prin urmare, diferența dintre șurub și orificiul șurubului poate ajunge la 1.5-2.0mm. Conexiunea șuruburilor de înaltă rezistență tip frecare are o deformare mai mică, o capacitate portantă mai mică și o rezistență bună la oboseală și la sarcină dinamică în comparație cu șuruburile de înaltă rezistență tip presiune.
Șuruburi de înaltă rezistență care poartă presiunea: Conexiunea se bazează pe rezistența la forfecare a șurubului și pe presiunea pe peretele găurii pentru a transmite forța, iar capacitatea portantă finală este determinată de defecțiunea șurubului sau a plăcii de oțel. Forma posibilă de defecțiune este aceeași cu cea a șuruburilor de forfecare obișnuite, astfel încât diferența dintre șurub și orificiul șurubului este puțin mai mică, variind de la 1,0 la 1,5 mm. Conexiunile cu șuruburi de înaltă rezistență la rulment de presiune au o capacitate portantă mare, dar o deformare mare la forfecare, astfel încât sunt utilizate în general numai pentru conexiuni în structuri care suportă sarcini statice și sarcini indirect dinamice.
Șuruburi de înaltă rezistență care rezistă la tensiune: conexiunea se bazează pe șuruburi pentru a suporta forțele externe sub tensiune și ar trebui să se asigure că stiva de plăci este întotdeauna comprimată și nu desfășurată ca stare de capacitate portantă finală.
Pretensionarea șuruburilor de rezistență
Metode de aplicare pretensionare: metoda cuplului, metoda unghiului și metoda forfecarea prin torsiune
Metoda unghiului: Determinați unghiul necesar pentru a îndeplini cerințele de pretensionare prin testarea procesului și utilizați unghiuri fixe în inginerie reală, care nu este exactă;