РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ДВУТАВРОВОЙ БАЛКИ ДЛЯ ЗАДАННЫХ УСЛОВИЙ

РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ДВУТАВРОВОЙ БАЛКИ ДЛЯ ЗАДАННЫХ УСЛОВИЙ

Министерство образования и молодежной политики

Свердловской области

Государственное автономное профессиональное образовательное учреждение

«НИЖНЕТАГИЛЬСКИЙ ТЕХНИКУМ МЕТАЛЛООБРАБАТЫВАЮЩИХ ПРОИЗВОДСТВ И СЕРВИСА»

Допустить к защите

Руководитель МО

_________________ /_Зашляпина Н.Л./

  (подпись) (Ф.И.О.)

«_____»____________ 20___ г.

РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ

ДВУТАВРОВОЙ БАЛКИ ДЛЯ ЗАДАННЫХ УСЛОВИЙ

Курсовой проект

Расчетно-пояснительная записка

2024

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Сварка – это процесс получения неразъемного соединения путем местного сплавления или совместного деформирования, в результате чего образуются прочные связи между атомами свариваемых материалов. (ГОСТ 2601 – 84).

Развитие технологий позволяет в настоящее время проводить сварку не только в условиях промышленных предприятий, но в полевых и монтажных условиях (в степи, в поле, в открытом море и  т. п.), под водой и даже в космосе.

Двутавровая балка представляет собой катаный или сварной металлический профиль, сечение которого напоминает букву Н. Двутавровая балка, широко применяется в промышленном строительстве, применения в качестве несущего каркаса стальных балок, поскольку при больших пролетах, от семи и больше метров, другие конструкции становятся неэффективными.

Кроме этого существует еще целый ряд сооружений, где нет в строительстве как элемент несущих конструкций, подвесных путей, колонных конструкций, в составе тяжелых механизмов и в машиностроении. Чаще всего двутавровые балки применяются при возведении высотных зданий, шахтных перекрытий, мостов, где служит для перераспределения вертикальных и горизонтальных нагрузок на несущую конструкцию.

Размеры сварной двутавровой балки могут достигать; высота балки 1500 мм, длина до 15 000 мм, ширина полки до 8000 мм. Ширина полки не должна быть больше 1,5 высоты стенки двутавра, а предельно допустимое отношение толщины полок к толщине стенки не превышает 1:4. Сварная технология производства дает возможность широко варьировать свойства профиля за счет сочетания разных марок стали. Также сварная технология позволяет уменьшать металлоемкость строительства за счет уменьшения количества отходов.

Сварной профиль изготавливается под конкретный проект с точным соблюдением размеров, отличных от общепринятого стандарта. Сечение сварного профиля сравнительно легко поддается оптимизации, что позволяет уменьшить вес металлоконструкции. При этом для напряженных элементов профиля применяется сталь повышенной прочности, менее напряженнее изготавливаются из листовой малоуглеродистой стали. Такой подход позволяет уменьшить себестоимость профиля без потерь его несущей способности.

Тема курсового проекта "Расчет и проектирование двутавровой балки для заданных условий работы".

Цель: спроектировать двутавровую балку для заданных условий работы.

Задачи:

1.Изучить литературу по теме курсового проекта.

2.Рассчитать:

? усилия, действующие на балку;

? размеры сечения балки;

? момент инерции;

? эквивалентное напряжение.

3.Обосновать:

? выбор основного металла;

? способ сварки.

4.Описать:

? сварочные материалы;

? оборудование;

? краткую технологию изготовления и монтажа.

5.Выполнить сборочный чертеж балки.

6.Скомплектовать и оформить расчетно-пояснительную записку.

7.Подготовить презентацию и защиту курсового проекта.

1 РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

  Определение расчетных усилий

Конструирование балки следует начинать с определения расчетных усилий М и Q.

Сначала необходимо построить линии влияния моментов, чтобы знать их максимально возможные значения в разных сечениях балки.

0,1??=0,1 14 = 1,4 м

0,2?? =0,2 14 = 2,8 м

0,3?? =0,3 14 = 4,2 м

0,4?? =0,4 14 = 5,6 м

0,5?? =0,5 14 = 7 м

=0,1??=1,4 м

=0,16??=2,24 м

=0,21??=2,94 м

=0,24??=3,36 м

=0,25??=3,5 м

Рисунок 1 – Линии влияния моментов

Определяем моменты от веса тележки в каждом из сечений балки с учетом того, что один из грузов находится над вершиной линии влияния:

= 0,1??  (1+ ) P = 1,4 (1+  )*4= (Т·М )

= 0,16??  (1+ ) P = 2,24 (1+  )*4= (Т·М )

= 0,21??  (1+ ) P = 2,94 (1+  )*4=  (Т·М )

= 0,24??(1+ ) P = 3,36 (1+  )*4=  (Т·М )

= 0,25??  (1+ ) P = 3,5 (1+  )*4=  (Т·М )

Рисунок  2- Эпюра максимальных моментов от подвижной нагрузки

в разных сечениях балки

Определим изгибающие моменты от равномерно - распределенной нагрузки в разных сечениях балки.

Рисунок 3 – Эпюра от равномерно - распределенной нагрузки в разных сечениях балки

Вычислим суммарные значения моментов в сечениях балки от сосредоточенных сил и равномерной нагрузки.

Рисунок 4 – Эпюра наибольших расчетных моментов

от сосредоточенных сил и равномерной нагрузки

Таким образом, расчетной величиной момента для балки является

М=28,9  =2890000 кг см

Требуемый момент сопротивления балки от этого усилия равен:

Определим расчетные усилия от сосредоточенных грузов в каждом сечении балки с учетом того, что один из грузов располагается над вершиной линии влияния.

Q₀ = Q₀ (1+ )*P = 1*(1+ )*4 = 7,4(T)

Q₁ = Q₁(1+ )*P = 0,9*(1+ )*4= 6,6(T)

Q₂ = Q₂(1+ )*P = 0,8*(1+ )*4 = 5,8(T)

Q₃ = Q₃(1+ )*P = 0,7*(1+ )*4 = 5,0(T)

Q₄ = Q₄(1+ )*P = 0,6*(1+ )*4 = 4,2(T)

Q₅ = Q₅(1+ )*P = 0,5*(1+ )*4 = 3,4(T)

Рисунок 5 – Эпюра наибольших  поперечных  сил от подвижной нагрузки в разных сечениях балки

Определим значение поперечной силы от собственного веса балки.

= (Т)

- = =1,12(Т)

 - = =0,84(Т)

 - = =0,56(Т)

 - = =0,08(Т)

 - = =0(Т)

Рисунок 6 – Эпюра поперечной силы от собственного веса

Вычислим суммарные  расчетные значения поперечных сил.

Рисунок 7 – Эпюра наибольших расчетных поперечных сил

Определение высоты балки

Определив расчетные усилия, переходим к нахождению требуемой наименьшей высоты балки. Из условия нормы жесткости 1/500 от сосредоточенных грузов.

По условию задания, основное допускаемое напряжение для стали равно , которое достигается от суммарного изгибающего момента

М =28,9 т м.

Тогда от момента вызванного сосредоточенными грузами М=24т·м , напряжение будет составлять:

Эту величину и будем учитывать при определении требуемой высоты балки.

Требуемая высота балки из условия жесткости:

Е – модуль упругости равен: для Ст 3 - 2· .

а =

После преобразований выражаем  высоту балки:

=

Чтобы определить требуемую высоту балки из условия ее наименьшего сечения, нужно задаться толщиной вертикального листа:

Тогда требуемая высота равна:

Так как наименьшая высота, найденная из условий жесткости, составляет 92,96 см, что больше чем высота, найденная из условий наименьшего сечения равная  61,8 см, то в расчет будем принимать высоту 92,96. Округлим это значение до 93 см.

 Определение момента инерции

Требуемый момент инерции поперечного сечения балки определяется по формуле:

Зная общую высоту балки, вычислим высоту вертикального листа.

 = (0,95 0,98) h = 0,98 93 = 91 (см)

Вычислим момент инерции подобранного вертикального листа:

Определим требуемый момент инерции двух горизонтальных листов.

Момент инерции горизонтальных листов можно записать в следующем виде:

 – момент инерции горизонтального листа относительно собственной оси. Этой величиной обычно пренебрегают вследствие ее малости.

 – это расстояние между центрами тяжести горизонтальных листов; =83(см).

 - это площадь поперечного сечения горизонтального листа.

Из этой формулы выразим площадь сечения горизонтального листа:

Принимаем сечение горизонтального листа 8х1 .

Определим уточненное значение момента инерции для подобранного поперечного сечения двутавровой балки.

83363

 Определение эквивалентного напряжения

Находим  наибольшее нормальное напряжение в крайнем волокне балки.

Так как расчетное напряжение больше допускаемого определим разницу:

Расчетное нормальное напряжение превышает допускаемое на 0,7%, что вполне допустимо.

Определим касательное напряжение на уровне центра тяжести балки в опорном ее сечении.

Q – расчетная поперечная сила, равная 11100 (кг).

S – статический момент половины площади сечения относительно центра тяжести:

Определим эквивалентные напряжения в сечение, в котором имеется наибольший изгибающий момент М=2890000 кг·см  и минимальная поперечная сила Q=3,4 т = 3400 кг

Эквивалентные напряжения вычисляются на уровне верхней кромки вертикального листа.

Вычислим напряжение от максимального изгибающего момента.

Вычислим касательное напряжение от поперечной силы.

S – статический момент площади сечения горизонтального листа относительно центра тяжести.

S=

S=8 364 )

Эквивалентное напряжение меньше наибольшего нормального напряжения в крайнем волокне, значит балка спроектирована верно.

 Определение катета шва

Расчет катета шва зависит от направления действия поперечной силы и изгибающего момента.

1) в сжатой зоне:

2) в растянутой зоне:

Выбираем расчет катета для сжатой зоны

С  учетом анализа действующих нагрузок применяем катет в сжатой зоне, равный  7 мм.

 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

  Описание конструкции

Двутавровая балка — это профиль конструктивных элементов, выполненный из черного металла. Имеет сечение, больше всего напоминающее букву «Н» (рисунок 8).

Рисунок 8 - Двутавровая балка

Двутавровая балка работает в несущих конструкциях преимущественно на изгиб. Сечение, присущее двутавру, признано самым выгодным и надежным, так как именно при этой конструкции лучше всего происходит распределение материала. Балка двутаврового профиля является в семь раз более прочной и в тридцать раз более жесткой, чем балка квадратного профиля равнозначной площади сечения.

Для производства балки применяют углеродистую сталь Ст3. Длина изготовления двутавровой балки зависит от ее назначения. Этот вид сварного изделия нашел свое применение в сферах промышленного и гражданского строительства, а также в производстве перекрытий, мостовых сооружений и т. д.

Двутавровая балка состоит из двух горизонтальных листов и одного вертикального. Они обладает высокими показателями прочности к динамическим и статическим нагрузкам. Поэтому ее применение весьма широко.

По методу производства различают сварные и горячекатаные двутавровые металлические балки. Горячекатаные изготавливаются путем проката стали и придания металлической болванке двутавровой формы. Сварные получаются путем сваривания трех отдельных плоских элементов, образующих стенку и полки.

Металлургические производства обязаны изготавливать его согласно нормативным документам, в которых прописаны основные требования к химическому составу материала, геометрическим параметрам и допускаемым отклонениям от нормы.

 Описание материала конструкции

При разработке технологии сварки необходимо учитывать, как свойства материала, из которого планируется изготовление конструкции, так и те изменения, которые неизбежно возникают при сварке в околошовной зоне сварного соединения.

По условию задания курсового проекта двутавровая балка изготавливается из стали марки Ст3, которая выпускается по ГОСТ 380-2005 "Сталь углеродистая обыкновенного качества" и ГОСТ 535-2005 "Прокат сортовой и фасонный из стали углеродистой обыкновенного качества".

Сталь Ст3 применяется в технике для изготовления горячекатаного сортового, фасонного, листового, холоднокатаного тонколистового проката и гнутых профилей, а также слитков, блюмов, слябов, сутунки, заготовки катаной и непрерывно-литой, труб, поковок и штамповок, лент, проволоки, метизов и др.

Таблица 1-Химический состав стали Ст3 по ГОСТ 380-2005

Таблица 2-Механические свойства стали Ст3 по ГОСТ 535-2005

Для изготовления сварных конструкций  выбирают стали с гарантией свариваемости.

Свариваемость - это комплексная технологическая характеристика, которая отражает способность металла образовывать сварные соединения, свойства которых близки к свойствам основного металла, а также отражает пригодность металла для изготовления сварных конструкций.

Одним из показателей свариваемости является эквивалент углерода, который рассчитывается по формуле:

=C+ Mn/6 + Cr/3+ Ni/3+ V/5+ P/2 0,45 %

Вывод: с учетом полученного эквивалента углерода равного 0,22 %, сталь Ст3 относится к первой группе - хорошо свариваемая, образующие сварные соединения высокого качества.

  Выбор способа сварки

Чтобы определиться с выбором сварки, необходимо учитывать следующие факторы: общая протяженность швов, их повторяемость и параллельность расположения, масштаб выпуска,  условия изготовления, размеры сварного шва.

Общая протяженность  сварных швов составляет 56 метра, которая складывается из четырех параллельно расположенных швов, длиной 14 метров каждый. Но т.к. балка имеет большую длину, то при ее изготовлении требуется расчленение на две части, с последующей стыковкой. В результате выполненных расчетов катет шва равен 7 мм.

Так как процесс изготовления двутавровой балки производится в заводских условиях, то изготовление  данной продукции осуществляется на специальном оборудованном участке, включающем позицию сборки на прихватках и позицию сварки, то наиболее лучшим способом изготовления является сварка в среде защитного газа СО₂. Сварка в среде защитного газа СО₂ обеспечивает хороший товарный вид изделия.

После не требуется дополнительная обработка швов на зачистных машинах от наличия остатков флюса и шлака, видимость процесса сварки и горения дуги, возможность проведения сварки в разных пространственных положениях, низкая стоимость.

Для прихваток используется ручная дуговая сварка.

Выбор сварочных материалов

Выбор сварочных материалов зависит от способа сварки. Автоматическая сварка в среде защитных газов осуществляется согласно ГОСТ 14771-76.

В качестве сварочных материалов применяется сварочная проволока и защитный газ СО₂.

Сварочная проволока выпускается по  ГОСТ 2246-70 «Проволока стальная сварочная». Данный сварочный материал  должен  обеспечивать механические свойства наплавленного металла шва и быть схож по химическому составу с основным металлом. Так как балка изготавливается  из Ст3, то по ГОСТ выбираю проволоку марки Св-08Г2С диаметром 3 мм.

Химический состав проволоки марки Св-08Г2С ГОСТ 2246-70 приведены в таблице 3.

Механический состава проволоки марки Св-08Г2С ГОСТ 2246 - 70 приведены в таблице 4.

Таблица 3 - Химический состав проволоки Св-08Г2С ГОСТ 2246 -70

Таблица 4 – Механические состава проволоки Св-08Г2С ГОСТ 2246 -70

Проволока Св08Г2С имеет следующие преимущества преимуществами:

?   обеспечивает устойчивость сварочной дуги;

?   исключает возможность «залипания» электрода;

?   может применяться в большом диапазоне сварочных режимов;

?   хорошо подходит для работы с любым классом сварочных аппаратов;

?   обеспечивает незначительное разбрызгивание расплава в газовой среде;

?   позволяет экономно расходовать медные наконечники и производить повторное разжигание дуги;

?   обеспечивает ровный качественный шов с хорошей кромочной провариваемостью  соединяемых деталей, без присутствия пор и посторонних включений, а также с равномерным химическим составом.

Для защиты зоны сварки от вредного воздействия окружающей среды применяют защитный газ СО₂.

Защитный газ СО₂ (двуокись углерода газообразная и жидкая) ГОСТ 8050-85. Область применения – сварка и наплавка конструкций из низко углеродистых и низколегированных сталей, нелегированной и низколегированной сварочной проволокой. Состав СО₂ (двуокись углерода газообразная и жидкая) ГОСТ 8050-85. Согласно требований ГОСТ 8050-85 двуокись углерода  бывает высшего , первого или второго сорта.  Объемная доля двуокиси углерода должна быть не менее 99,8 % – высшего сорта,  99,5% – первого сорта, 98,8% – первого сорта. Массовая доля воды не более – 01%.

Ручная дуговая сварка применяется при монтаже балок, поэтому в качестве сварочных  материалов применяются  электроды диаметром 4 марки Э46.

Расшифровка:

Буква Э - означает электрод для ручной сварки;

46 - усиление в килограммах на один квадратный миллиметр сечения шва или наплавки, при котором достигается предел прочности.

Электроды выбирают в зависимости от механических свойств основного металла с учетом ответственности конструкции.

Согласно ГОСТ 9467-75 механические свойства наплавленного металла приведены в таблице 5. Рекомендуемые режимы сварки приведены в таблице 6.

Таблица 5 – Механические свойства наплавленного металла.

Таблица 6- Рекомендуемые режимы сварки

Электроды сварочные типа Э46 применяются при работе с углеродистой и низколегированной сталью. Они могут применяться для сварки любых металлоконструкций. Перед использованием необходимо тщательно просушить. Это избавит их от лишнего водорода, который крайне нежелателен при сварке, так как способствует трещинам.

  Выбор сварочного оборудования

Выбор сварочного оборудования производится в соответствии с принятым способом сварки, с учетом размеров изделия. Оборудование должно обеспечить высокую производительность сварки и качество сварных соединений.

Для сварки двутавровой балки применяем двухконсольную сварочную установку (рисунок 9). 

Данное оборудование предназначено для автоматизированной дуговой сварки в среде защитных газов одной или двух двутавровых балок или колонн, находящихся в горизонтальном положении на стапелях.

Рисунок 9 - Двухконсольная сварочная установка

Основные технические преимущества: 

На портале смонтированы два комплекта сварочных источников питания DC-1000 LincolnElectric (США) со сварочными головками NA-3S.

Суппорт сварочной головки позволяет ей свободно перемещаться в горизонтальной плоскости, обеспечивая постоянное нахождение в зоне сварного шва при сварке в «лодочку».

Широкий диапазон катетов сварного шва.

Описание узлов установки: 

?   портал;

?   сварочная головка;

?   концевые выключатели;

?   стапель;

?   рельсовый путь;

Принцип работы: 

Двухконсольная сварочная установка может располагаться в линии совместно со станом для сборки балки и станком для правки “грибовидности” полок балки. Все операции по кантовке балки происходят при помощи цехового крана.

Технические характеристики представлены ниже, в таблице 7.

Таблица 7 -Технические параметры

В качестве источника питания применяется сварочный аппарат СВАРОГ MZ 1250 М310(рисунок 10).

Рисунок 10 - Сварочный аппарат СВАРОГ MZ 1250 М310

Оборудование предназначено для автоматической сварки под флюсом, как проволокой сплошного сечения, так и самозащитной порошковой. Оборудование также можно использовать для ручной дуговой сварки, наплавки и строжки.

Характеристики:

 Для прихваток  используем сварочный аппарат LINC 405-SA (рисунок 11).

Рисунок 11 - Сварочный аппарат LINC 405-SA

Ключевые особенности:

?   надежный выпрямитель сварочного тока со стабильными характеристиками дуги;

?   возможность сварки электродами с покрытием рутилового, основного и целлюлозного типа;

?   возможно использование для дуговой строжки;

?   функция горячего старта гарантирует легкое зажигание дуги;

?   форсирование дуги помогает предотвратить застывание электрода в сварочной ванне.

В таблице 8 представлены характерные особенности данного оборудования.

Таблица 8 - Характеристика сварочного аппарата LINC 405-SA

Аппарат LINC 405-SA(рисунок 10) – это надежный выпрямитель тока для ручной дуговой сварки, специально предназначенный для эксплуатации в тяжелых условиях.

 Краткое  описание  технологии  изготовления  и  монтажа конструкции

Вариант производства двутавровой балки – серийное, поэтому используется линия.

Процесс производства сварной двутавровой балки состоит из нескольких этапов:

1. Изготовление детали.

Из листового металла при помощи термической резки

изготавливаются необходимые по ширине и длине штрипсы.

2. Фрезеровка кромок.

На кромкофрезерном станке осуществляется обработка кромок.

Данная операция необходима для того, чтобы улучшить провар шва между стенкой двутавровой балки и ее полкой.

3.Сборка заготовки.

При сборке нужно обеспечить симметрию и взаимную перпендикулярность полок и стенки, прижатие их друг к другу и последующее закрепление прихватками. Для этой цели используют сборочные кондукторы с соответствующим расположением баз и прижимов по всей длине балки.

На установках с самоходным порталом (рисунок 12) зажатие и прихватку осуществляют последовательно от сечения к сечению.

1 – портал; 2 – вертикальный пневмоприжим; 3 – горизонтальный пневмоприжим; 4 – стенка балки; 5 – пояса балки

Рисунок 12- Схема самоходного портала для сборки двутавровой балки:

Для этого портал  подводят к месту начала сборки (обычно это середина балки), включают вертикальные  и горизонтальные  пневмоприжимы. Они прижимают стенку балки  к стеллажу, а пояса  – к стенке балки. В собранном сечении ставят прихватки. Затем прижимы выключают, портал перемещают вдоль балки на шаг прихватки, и операция повторяется. Вертикальные прижимы  позволяют собирать балки значительной высоты, не опасаясь потери устойчивости стенки от усилий горизонтальных прижимов.

Прихватки обычно становятся только с одной стороны сверху, их размеры и расположение должны обеспечить жесткость и прочность балки.

4.  Сварка двутавровой балки.

Во время сварки балка располагается на стапелях под углом 45 градусов, что обеспечивает хороший провар и катет шва.

На портале смонтированы два комплекта сварочных головок, которые могут перемещаться в горизонтальном или вертикальном направлении вдоль портала. Установка оснащена системой слежения за сварным швом, что позволяет производить автоматическую сварку одновременно с движением портала по рельсам. Также на установке располагается система подачи, переработки и уборки флюса.

Сварные швы следует выполнять по ГОСТ 8713-79 «Сварка под флюсом. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры».

Ниже, в таблице 9 представлены режимы автоматической сварки под флюсом.

Таблица 9- Режимы автоматической сварки под флюсом

Положение свариваемых конструкций должно обеспечивать наиболее удобное и безопасное условие для работы и получение надлежащего качества швов.

Выполнение швов "в лодочку" обеспечивает лучшие условия их формирования и проплавления, но поворачивать изделие приходится после сварки каждого шва. Для кантовки используют мостовой кран.

5.Правка полок готового изделия.

В процессе производства нарушается геометрия полок из-за нагрева металла, поэтому необходима правка грибовидности. Для этого изделие пропускают через специальный стан с большим количеством роликов, которые "подправят" нарушенную геометрию.

6. Этап очистки при помощи дробеструйной установки.

При помощи дроби, под разными углами происходит удаление ржавчины, жирового налета, грязи и т.п., чтобы существенно улучшить качество нанесенного лакокрасочного покрытия.

7. Погрузка и доставка к месту монтажа осуществляется с помощью грузоподъемного крана и автоприцепа.

8.Состыковать части балок.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Выполнен курсовой проект на тему: "Расчет и проектирование

двутавровой балки для заданных условий". При ее разработке была решена цель, поставленная во введении, т. е. спроектирована двутавровая балка для заданных условий работы.

Двутавровая балка – это сортовой металлопрокат, имеющий Н-образное сечение и отличающийся повышенной стойкостью к нагрузкам любого типа. Изделие широко применяют в конструкциях гражданских, общественных и промышленных зданий, в балочных площадках, междуэтажных перекрытиях, мостах, эстакадах, в виде подкрановых балок производственных зданий, в конструкциях гидротехнических шлюзов и затворов и других сооружениях.

По условию задания курсового проекта двутавровая балка изготавливается из стали марки Ст3, которая выпускается по ГОСТ 380-2005 "Сталь углеродистая обыкновенного качества" и ГОСТ 535-2005 "Прокат сортовой и фасонный из стали углеродистой обыкновенного качества".

При проектировании двутавровой балки были выполнены расчеты с использованием методик по допускаемым напряжениям, в результате чего были определены следующие показатели:

?   максимальный изгибающий момент – 28,9 Т м

?   суммарная поперечная сила –8,8 Т

?   уточненный момент инерции – 83979

?   наибольшее нормальное напряжение –1612

?   эквивалентное напряжение –1577

?   момент сопротивления - 1806 см³

Эквивалентное напряжение меньше наибольшего нормального напряжения в крайнем волокне, значит балка спроектирована верно.

Данные расчеты позволили определить размеры поперечного сечения балки:

?   общая высота балки –960мм

?   высота вертикального листа - 940 см

?   толщина вертикального листа –8 мм

?   ширина горизонтального листа –160 мм

?   высота горизонтального листа –10 мм

В технологической части приведено описание двутавровой балки, обоснован выбор способа сварки, сварочных материалов, оборудования, рассмотрена краткая технология изготовления и монтажа.

Для выбора способа сварки были учтены следующие факторы:

?   общая протяженность швов;

?   их повторяемость и параллельность расположения;

?   масштаб выпуска;

?   условия изготовления;

?   размеры сварочного шва, катет шва.

Исходя из анализа этих факторов, выбрана автоматическая сварка в среде защитного газа СО_2..  В качестве материалов применяют сварочную проволоку и защитный газ СО₂. Для автоматической сварки используют двухконсольную сварочную установку, в которую смонтированы два комплекта сварочных источников питания DC-1000 Lincoln Electric (США) со сварочными головками NA-3S.

Для выполнения "прихваток" использовалась  ручная дуговая сварка. Для данной операции применяется сварочный аппарат LINC 405-SA.

Результатом курсового проекта можно считать расчетно-пояснительную записку на 30 листах, содержит 9 таблиц, 12 рисунков и сборочный чертеж, выполненный на формате А1 в программе "Компас".

Выполняя проект, проявил сформированность общих и профессиональных компетенций:

ПК2.2 Выполнять расчеты и конструирование сварных соединений и конструкций.

ПК2.4 Оформлять конструкторскую, технологическую и техническую документацию.

ПК2.5 Осуществлять разработку и оформление графических, вычислительных и проектных работ с использованием компьютерных технологий.

Считаю, что цели и задачи курсового проекта выполнены в полном объеме.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.   Маслов Б.Г. Производство сварных конструкций: учебник для сред. проф. образования /Б.Г. Маслов, А.П. Выборнов. - 5-е изд., стер. - М.: Академия, 2017- 288с.

2.  Милютин В.С. Источники питания и оборудование для электрической сварки плавлением: учеб. Для студ. учреждения среднего проф. образования /В.С. Милютин – М.: Издательский центр “Академия”, 2017 -368с.

3.  Моряков  О.С Материаловедение: учебник для студ. сред. проф.  образования/ О.С. Моряков – 5-е изд., стер.- М.: Издательский центр “Академия”, 2016-288с.

4.  Овчинников В.В. Расчет и проектирование сварных конструкций: учебник для спец. проф. образования / В.В. Овчинников - 2 - изд., стер.- М.: Академия, 2018- 256 с.

5.  Чернышов Г.Г. Технология электрической сварки плавлением: учебник для студ. Учреждения сред. проф. образования/ Г.Г. Чернышов – М.: Издательский центр “Академия”, 2017-288с.

6.  Паспорт. Ручной дуговой сварки LINC 405-SA

7.  Паспорт. Сварочный аппарат LincolnElectricIdealarcDC-1000 .

ГОСТ 380-2005. Сталь углеродистая обыкновенного качества.

ГОСТ 535-2005. Прокат сортовой и фасонный из стали углеродистой обыкновенного качества.

ГОСТ 2246-70. Проволока стальная сварочная.

ГОСТ 5264-80.Ручная дуговая сварка. 

ГОСТ 8050-85. Двуокись углерода газообразная и жидкая.

ГОСТ 9467-75. Электроды покрытые, металлические для ручной дуговой сварки конструкционных и теплоустойчивых сталей – М.: ГОСТ стандарт.

Исследовано в России [Электронный ресурс]:Сварка различных конструкций текст – режим доступа: http://mechanicinfo.ru/elektrody-ok-46-00-texnicheskie-xarakteristiki/;

Исследовано в России [Электронный ресурс]:Сварная двутавровая балка – тонкости производства– режим доступа: http://tutmet.ru/balka-dvutavrovaja-svarnaja-tehnologija-sborka-izgotovlenie.html.

https://ru.wikipedia.org/wiki/Балка_(техника)