Практическая работа №1

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ

ПМ.02 Разработка технологических процессов и проектирование изделий

МДК.02.01. Основы расчёта и проектирования сварных конструкций

индекс. Наименование профессионального модуля

по специальности 22.02.06 Сварочное производство

2017

Методические рекомендации для выполнения практических работ профессионального модуля разработаны на основе государственного образовательного стандарта среднего профессионального образования по специальности 22.02.06 Сварочное производство, утвержденного приказом Министерства образования и науки ДНР от 4 сентября 2015г. № 461

Организация-разработчик: Государственное профессиональное образовательное учреждение «Харцызский технологический техникум» государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Государственное высшее учебное заведение «Донецкий национальный технический университет»

Разработчик:

Лобова В.В. – преподаватель специальных сварочных дисциплин, специалист первой квалификационной категории ГПОУ «ХТТ ДонНТУ»

Одобрены и рекомендованы с целью практического применения на заседании цикловой комиссии специальных сварочных дисциплин

протокол № ___ от «___»_________2017 г.

Председатель ЦК__________ А.В. Вилькос

СОДЕРЖАНИЕ

1. Критерии оценивания знаний студентов………………………………....4

2. Практическая работа №1………………………………………………….5

3. Практическая работа №2………………………………………………....11

4. Практическая работа №3…………………………………………………22

5. Практическая работа №4…………………………………………………29

6. Практическая работа №5…………………………………………………41

7. Практическая работа №6…………………………………………………45

8. Справочные таблицы……………………………………………………..48

9. Рекомендуемая литература ………………………………………………58

10.Дополнения……………………………………………………………….59

КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ НА ПРАКТИЧЕСКОМ ЗАНЯТИИ

1. Критерии оценки выполнения практических заданий.

Оценка «отлично» ставится, если студент выполнил работу в полном объеме с соблюдением необходимой последовательности действий; в ответе правильно и аккуратно выполняет все записи, таблицы, рисунки, чертежи, вычисления; правильно выполняет анализ ошибок.

Оценка «хорошо» ставится, если студент выполнил требования к оценке "5", но допущены 2-3 недочета.

Оценка «удовлетворительно» ставится, если студент выполнил работу не полностью, но объем выполненной части таков, что позволяет получить правильные результаты и выводы; в ходе проведения работы были допущены ошибки.

Оценка «неудовлетворительно» ставится, если студент выполнил работу не полностью или объем выполненной части работы не позволяет сделать правильных выводов;

2. Оценивание защиты контрольных вопросов.

Оценка «отлично» ставится в том случае, если студент

- правильно понимает сущность вопроса, дает точное определение и истолкование основных понятий;

- строит ответ по собственному плану, сопровождает ответ новыми примерами, умеет применить знания в новой ситуации;

- может установить связь между изучаемым и ранее изученным материалом из курса «Основы расчёта и проектирования сварных конструкций», а также с материалом, усвоенным при изучении других дисциплин.

Практическая работа №1

1. Расчет стыковых соединений и нахлёсточных на разные виды нагрузок.

1.1. Цель работы: овладеть навыками расчета сварных соединений на прочность при действии на них разных нагрузок.

1.2. Оборудование и принадлежности:

1.2.1. Микрокалькулятор.

1.2.2. Учебно-справочная литература.

1.3. Выходные даны для расчета:

1.3.1. Оценить прочность стыковых соединений и нахлёсточных при действии продольной силы N; поперечной силы Q; изгибающего момента M.

1.3.2. Виды нагрузок сварных соединений приведены в таблице 1.1.

1.3. 3. Принятые обозначения:

L_шв - длина сварного шва, мм;

δ - толщина металла, мм;

к - катет сварного шва, мм.

β - коэффициент проплавления металла, который принимаем в зависимости от способа сварки:

- для ручной дуговой сварки β = 0,7;

- для газоэлектрической сварки β = 0,85;

- для автоматического под флюсом β = 1.

[σ] - это допускаемое напряжение для основного металла, которое определяется по формуле:

где: σ_т – предел текучести металла определяется по таблице;

к_з – коэффициент запаса (1,3-1,5) берём 1,4.

[σ'] = φ[σ]_р, МПа

где: φ - коэффициент прочности шва, который зависит от вида сварного соединения и способа сварки;

[σ] – допускаемое напряжение для основного металла;

[τ]_ср - касательное напряжение, которое возникает в основном металле при работе сварного соединения на срез, определяется по формуле:

[τ]_зр =(0,6÷0,7)[ σ]_р, МПа

где: (0,6÷0,7) – числовой коэффициент берем 0,65.

[τ']_ср - касательное напряжение среза для металла шва, определяется по формуле:

[τ']_зр = φ[τ]_зр, МПа

где: [τ]_ср - напряжение, которое возникает в основном металле при работе сварного соединения на срез;

S - Статичный момент шва, м³

J - Момент инерции шва, м⁴

W - момент сопротивления шва, м³

N - продольная нагрузка, МН

M - гибочный момент, МН·м

Q - поперечная сила, МН

1.3.4 Даные для расчета приведены в таблице 1.2

1.4 Ход выполнения работы

Условие прочности - это сравнение в аналитическом виде состояния материала с соответствующим показателем его предельного состояния. Состояние материала оценивается с помощью уравнения состояния. В случае разрушения в результате активного пластического деформирования, усталости и ползучести (показателем предельного состояния является соответствующее напряжение) уравнения состояния позволяют оценить влияние соотношения главных напряжений на достижение предельного состояния и рассчитать так называемые эквивалентные напряжения, что инвариантные к действующему виду напряженно-деформированного состояния.

Предельное состояние - это такое состояние металла в любом локальном объеме тела (конструкции), для которого принимается, что при его достижении имеет место разрушение на макроскопическом уровне. Это состояние зависит от процессов, которые приводят к разрушению. Эти процессы, прежде всего, зависят от свойств материала, режима и интенсивности нагрузки, срока действия нагрузки, температуры и напряженно-деформированного состояния в локальных объемах.

При проектировании сварных соединений особенное внимание следует уделять выбору методики расчета на прочность, которая позволяла бы определить действительный напряженное и деформированное состояние соединения в зависимости от конструктивной формы соединения и его нагрузки.

Типы сварных соединений определяются взаимным расположениям элементов, которые подлежат сварке. Согласно стандарта различают следующие типы сварных соединений:

- стыковые соединения - это соединение элементов, которые примыкают друг к другу торцевыми поверхностями;

- нахлёсточное соединение - это соединение, в котором элементы, которые подлежат сварке, расположены параллельно и частично перекрывают друг друга;

- тавровое соединение - это соединение, в котором торец одного элемента прилегает под углом и приваривается к боковой поверхности второго элемента;

- угловое соединение - это соединение двух элементов, расположенных под углом и сварных в месте прилегания их краев.

1.4.1. Стыковое соединение:

1) определить коэффициент прочности шва;

2) определить допускаемые напряжения для основного металла и металла шва;

3) проверить прочность сварного шва по формулам, приведенным в таблице и сделать выводы о прочности шва.

1.4.2. Нахлёсточное соединение.

1) определить коэффициент прочности шва;

2) определить допускаемые напряжения для основного металла и металла шва;

3) проверить прочность сварного шва по формулам, приведенным в таблице и сделать выводы о прочности шва.

Таблица 1.1 - Исходные данные

№ п/п	Вид сварного соединения, схема нагрузки	Условие прочности сварного шва

Таблица 1.2 - Варианты заданий

№ п/п	№ схемы за табл.	Материал	N	M	Q	L_шв	δ	к	Вид сварки
1	1 6	ВСт3сп	100	-	150	120	6 -	- 4	Р
2	2 4	09Г2С	200	150	-	200	8 -	- 6	Аф
3	3 5	10ХСНД	100	200 220	-	140	10 -	- 10	ГЕ
4	1 5	ВСт3сп	300	350	-	100	6 -	- 4	Р
5	2 6	09Г2С	-	150	200	250	4 -	- 6	ГЕ
6	3 4	ВСт3сп	150 200	100	-	150	8 -	- 10	Р
7	2 5	09Г2С	-	250 100	-	240	6 -	- 4	Аф
8	3 6	10ХСНД	150	200	250	150	8 -	- 6	ГЕ
9	1 4	ВСт3сп	200 100	-	-	120	10 -	- 4	Р
10	1 5	09Г2С	250	100	-	180	6 -	- 6	ГЕ