48110 lien ket han bu long fvgzw 20131127092957

PHẦN III: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ Chương 1: TÍNH TOÁN CÁC MỐI LIÊN KẾT HÀN VÀ BULÔNG Tính toán liên kết bulông Bulong để liên kết giằng với biên phải chống tác dụng của lực kéo nén tác dụng Liên kết bulong lắp có khe hở Do vặn ecu nên bu lông chịu kéo thép bị xiết chặt, giứa mặt tiếp xúc thép hình thành lực ma sát Giữa bề mặt tiếp xúc ghép sinh lực ma sát F ms giữ ghép không bị trượt chịu tác dụng ngoại lực Công thức tính bền bulong chịu cắt ép mặt (3.18), [05]: N  N  bl n Trong đó: N – lực kéo nén liên kết; n – số bulong;  - hệ số làm việc kết cấu; [N]minbl – giá trị nhỏ hai giá trị : [N] cbl – khả chịu lực cắt, [N] embl – khả chịu trượt thép; 1.1 Kiểm tra bền bulong liên kết biên giá đỡ động cơ, cấu di chuyển Hình 1.1: Liên kết bulông giăng ngang biên 1.1.1 Khả chịu lực cắt bu lông xác định theo công thức (3.10), [kct]: [ N ]cbl Rcbl * bl * Abl * nc Trong đó: Rcbl = 4450 daN/cm2 – cường độ tính toán chịu lực cắt bulong lấy theo (bảng 3.6), [05]; bl = 0,9 – hệ số điều kiện làm việc liên kết bulong; Abl = 1.92 cm2 – diện tích tiết diện cắt ngang thân bulong lấy theo (bảng 3.8), [05]; nc = số mặt chịu lực liên kết; [ N ]cbl Rcbl * bl * Abl * nc 4400 * 0,9 *1.92 * 15260daN 1.1.2 Khả chịu trượt thép (3.12), [05]:  N  embl d *  * Rembl daN Trong đó: d = 1.8 cm – đường kính thân bulong;  - bề dày thép  = 0,9 cm; Rembl – cường độ ép mặt tính toán liên kết bulong.R embl = 4400 daN/cm2  N  embl d *  * Rembl 1.8 * 0,9 * 4400 7128 daN 78 1.2.3 So sánh khả ngăng chịu ép bề mặt khả chịu cắt: Dựa vào giá trị [ N ]cbl vaø [ N ]embl chon [ N ]min bl = 50000 N để kiểm tra bền liên kết + Lực kéo nén tác dung lên bu loâng N 4000  1000 N n Trong đó: N = 4000 N – lực kéo nén đỡ động cơ; n = – số bulong liên kết; + Khả chịu ép bề mặt bu loâng  N  embl 1,1 * 50000 55000 N  N n So sánh thấy bulong thỏa điều kiện bền 1.2 Kiểm tra bền bulong liên kết biên ngang Hình 1.2 Liên kết bulông ngang biên 1.2.1 Khả chịu lực cắt bu lông xác định theo công thức (3.10), [05] : [ N ]cbl Rcbl * bl * Abl * nc Trong đó: Rcbl = 5150 daN/cm2 – cường độ tính toán chịu lực cắt bulong; bl = 0,9 – hệ số điều kiện làm việc liên kết bulong; Abl = 1.92 cm2 – diện tích tiết diện cắt ngang thân bulong; nc = - Số mặt chịu lực liên kết; [ N ]cbl Rcbl * bl * Abl * nc 5150 * 0,9 *1.92 * 17798daN 1.2.2 Khả chịu trượt thép (3.12), [05]:  N  embl d *  * Rembl daN Trong đó: d = 1.8 cm – đường kính thân bulong;  = 0,9 cm - bề dày thép; Rembl = 5150 daN/cm2 – cường độ ép mặt tính toán liên kết bulong;   N  embl d *  * Rembl 1.8 * 0.9 * 5150 9270 daN 1.2.3 So sánh khả ngăng chịu ép bề mặt khả chịu cắt: Dựa vào giá trị [ N ]cbl [ N ]embl chon [ N ]min bl = 5000 daN để kiểm tra bền liên kết Lực kéo nén tác dung lên bu lông 79 N 32000  8000 N n Trong đó: N – lực kéo nén giăng ngang, N; n – số bulong liên kết; Khả chịu ép bề mặt bu lông  N  bl 1,1 * 50000 55000 N So sánh thấy bulong thỏa điều kiện bền 1.3 Kiểm tra bền bulong liên kết biên với bê tông Hình 1.3 Liên kết bulong biên với bên tông 1.3.1 Khả làm việc bulong chịu kéo xác định theo công thức (3.15), [05] : [ N ]kbl  Athbl * Rkbl Trong đó: Rkbl = 4000 daN/cm2 – cường độ tính toán vật liệu chế tạo bulong làm việc chịu kéo, theo bảng (3.5), [kct]; Athbl = 2.45 cm2 – diện tích tiết diện cắt ngang thân bulong, theo bảng (3.8), [05]; [ N ]kbl  Rkbl * Athbl 4000 * 2.45 9800daN 1.3.2 Khả chịu trượt thép (3.12), [05]:  N  embl d *  * Rembl N Trong đó: d = cm – đường kính thân bulong;  = 1.2 cm - bề dày thép; Rembl = 3700 daN/cm2 – cường độ ép mặt tính toán liên kết bulong;   N  embl d *  * Rembl 2 *1.2 * 3700 8880 daN 1.3.3 So sánh khả ngăng chịu ép bề mặt khả chịu cắt: Dựa vào giá trị [ N ]kbl [ N ]embl chon [ N ]min bl = 5000 daN để kiểm tra bền liên kết Lực kéo nén tác dung lên bu lông N 10500  2625 N n Trong đó: N – lực kéo nén giăng ngang, N; n – số bulong liên kết; 80 Khả chịu ép bề mặt bu loâng  N  bl 1,1 * 50000 55000 N So sánh thấy bulong thỏa điều kiện bền Tính toán liên kết hàn 2.1 Kiểm tra mối hàn vị trí kiên kết đỡ động cơ: Trước liên kết với biên đinh vít thép hình đỡ động chữ I cánh thép chữ H hàn với miếng thép để tạo bệ bắt vít với Mối hàn dây mối hàn chồng hay mối hàn góc Hình 2.1 Lên kết hàn đỡ động 2.1.1 Thép có: Ký hiệu : CCT3, CCT38 theo TCVN Giới hạn chảy : c = 2400-2800 kG/cm2; Giới hạn bền : b = 3800-4200kG/cm2; b = Rbc = cường độ tức thời tiêu chuẩn 2.1.2 Lựa chọn que hàn: a, Theo TCVN 5575 : 1991: Que hàn sử dụng có tính thành phần hóa học tương đương với que hàn Э60 (theo ΓΟСТСТ 9467 – 75 Liên xô) Tương đương với que hàn có que hàn LB52 Nhật Bản E7018 – G theo Tiêu chuẩn Hiệp hội Hàn Hoa Kỳ AWS (American Welding Society) – Cường độ tiêu chuẩn: Rtc,g = 590 MPa = 6000 kG/cm2 – Cường độ tính toán: Rg = 240 MPa = 2450 kG/cm2 b, Theo AWS tính que hàn E7016 – G (tương đương với que hàn LB52 Nhật Bản): – Cường độ tiêu chuẩn (giới hạn bền kéo): Rtc,g = 550 MPa = 5600 kG/cm2 – Cường độ tiêu chuẩn (giới hạn chảy): Rch = 460 MPa = 4690 kG/cm2 c, Lựa chọn que hàn LB52 Nhật Bản cho kết cấu này, que hàn có chất lượng tốt dễ kiếm thị trường 2.1.3 Kích thước mối hàn: – Chiều dày biên: b = 10 mm; 81 – Chiều dày thành: t = mm; – Chiều dày thép tấm: t = mm; – Các kích thước gia công mép mối hàn tuân theo hình vẽ; – Chiều cao đường hàn hh = mm; Trong trường hợp phía khó hàn, chọn đường hàn phía có chiều cao h h = mm, phía hh = mm 2.1.4 Kiểm tra bền mối hàn Đây mối hàn chịu đồng thời momen lực cắt Độ bền liên kết kiểm tra theo công thức,3.8[2]:  td  6.M   Q       Rhc     h l  h l h h  h h    Trong đó: M – momen uốn tác dụng lên liên kết hàn; hh – chiều cao đường hàn; lh – tổng chiều dài đường hàn; Q – lực cắt tác dụng lên liên kết hàn; Rhc – độ bền tính toán mối hàn; []td – ứng suất tương đương;  - hệ số chiều sâu nóng chảy mối hàn phụ thuộc vào phương pháp hàn vị trí đường hàn không gian; Momen uốn tác dụng lên liên kết M = 27630 kG.cm Lực cắt tác dụng lên liên kết Q = 400 kG Hệ số chiều sâu nóng chảy hàn tay ,  = 0,7; Tổng chiều dài đường hàn , lh = 45 cm; c Độ bền tính toán mối hàn Rh =165 kG/cm2; Kiểm tra độ bền mối hàn:  td 2  6.M   Q  400  * 27630                 0.7 * 0.7 * 46   0.7 * 0.7 * 46    hh lh    hh lh  160 kG/cm2 So sánh thấy liên kết thỏa điều kiện bền 2.2 Kiểm tra mối hàn liên kết đỡ căng băng biên Trước liên kết với biên đinh vít ngang hình ống vuông hàn với miếng thép để tạo bệ bắt vít với biên Mối hàn dây mối hàn chồng hay mối hàn góc 82 Hình 2.2 Liên kết hàn bảng mã biên 2.2.1 Thép có: – Ký hiệu : CCT3 – Giới hạn chảy : c = 2400-2800 kG/cm2; – Giới hạn bền : b = 3800-4200kG/cm2; b = Rbc = cường độ tức thời tiêu chuẩn 2.2.2 Lựa chọn que hàn: a – Theo TCVN 5575 : 1991: Que hàn sử dụng có tính thành phần hóa học tương đương với que hàn Э60 (theo ΓΟСТСТ 9467 – 75 Liên xô) Tương đương với que hàn có que hàn LB52 Nhật Bản E7018 – G theo Tiêu chuẩn Hiệp hội Hàn Hoa Kỳ AWS (American Welding Society) – Cường độ tiêu chuẩn: Rtc,g = 590 MPa = 6000 kG/cm2 – Cường độ tính toán: Rg = 240 MPa = 2450 kG/cm2 b – Theo AWS tính que hàn E7016 – G (tương đương với que hàn LB52 Nhật Bản): – Cường độ tiêu chuẩn (giới hạn bền kéo): Rtc,g = 550 MPa = 5600 kG/cm2 – Cường độ tiêu chuẩn (giới hạn chảy): Rch = 460 MPa = 4690 kG/cm2 c – Lựa chọn que hàn LB52 Nhật Bản cho kết cấu này, que hàn có chất lượng tốt dễ kiếm thị trường 2.2.3 Kích thước mối hàn: Chiều dày biên: b = 10 mm; Chiều dày thành: t = mm; Chiều dày thép tấm: tam = mm; Các kích thước gia công mép mối hàn tuân theo hình vẽ Chiều cao đường hàn hh = mm, theo (bảng 3.4), [05]; Trong trường hợp phía khó hàn, chọn đường hàn phía có chiều cao h h = mm, phía hh = mm 2.2.4 Kiểm tra mối hàn 83 Đây mối hàn chịu đồng thời momen lực cắt Độ bền liên kết kiểm tra theo công thức,3.8[05]:  td  6.M   Q       Rhc      hh lh    hh lh  Trong đó: M – momen uốn tác dụng lên liên kết hàn; hh – chiều cao đường hàn; lh – tổng chiều dài đường hàn; Q – lực cắt tác dụng lên liên kết hàn; Rhc – độ bền tính toán mối hàn; []td – ứng suất tương đương;  - hệ số chiều sâu nóng chảy mối hàn phụ thuộc vào phương pháp hàn vị trí đường hàn không gian; P P 267 1340 267 Hình 2.3: Lực tác dụng lên trục căng băng Momen uốn tác dụng lên liên kết M = P * l = 8000 * 267 = 2136000 Nmm = 2136 kG.cm Lực cắt tác dụng lên liên kết Q = 800 kG Hệ số chiều sâu nóng chảy hàn tay,  = 0,7; Tổng chiều dài đường hàn, lh = 18 cm; c Độ bền tính toán mối hàn: Rh =165 kG/cm2; Kiểm tra độ bền mối hàn: 2  6*M   Q  800  * 2136           td        h l  h l * * 18 * * 18     h h  h h    121 kG/cm2 So sánh thấy liên kết thỏa điều kiện bền 2.3 Kiểm mối hàn liên kết giằng ngang biên Thanh giăng ngang ống thép tròn chịu tác dụng lực kéo nén, liên kết biên cứng vững Mối hàn góc liên kết thép ống với biên, giăng chịu ứng suất đơn 84 Hình 2.4 Mối hàn liên kết giằng 2.3.1 Thép có: – Ký hiệu : CCT3 – Giới hạn chảy : c = 2400-2800 kG/cm2; – Giới hạn bền : b = 3800-4200kG/cm2; b = Rbc = cường độ tức thời tiêu chuẩn 2.3.2 Lựa chọn que hàn: a – Theo TCVN 5575 : 1991: Que hàn sử dụng có tính thành phần hóa học tương đương với que hàn Э60 (theo ΓΟСТСТ 9467 – 75 Liên xô) Tương đương với que hàn có que hàn LB52 Nhật Bản E7018 – G theo Tiêu chuẩn Hiệp hội Hàn Hoa Kỳ AWS (American Welding Society) – Cường độ tiêu chuẩn: Rtc,g = 590 MPa = 6000 kG/cm2 – Cường độ tính toán: Rg = 240 MPa = 2450 kG/cm2 b – Theo AWS tính que hàn E7016 – G (tương đương với que hàn LB52 Nhật Bản): – Cường độ tiêu chuẩn (giới hạn bền kéo): Rtc,g = 550 MPa = 5600 kG/cm2 – Cường độ tiêu chuẩn (giới hạn chảy): Rch = 460 MPa = 4690 kG/cm2 c – Lựa chọn que hàn LB52 Nhật Bản cho kết cấu này, que hàn có chất lượng tốt dễ kiếm thị trường 2.3.3 Kiểm tra bền mối hàn: Để kiểm tra bền mối hàn sử dụng công thức (bảng 3.1), [05]: N  Rch kG/cm2  hh lh Trong đó: N – lực kéo nén tác dụng giằng;  - hệ số phụ thuộc vào phương pháp hàn; lh – tổng chiều dài đường hàn; Rhc – độ bền tính toán mối hàn; N1 - lực kéo nén giằng ngang, N1 = 10782 N; Hệ số phụ thuộc vào phương pháp hàn hàn tay  = 0,7; Chiều dài đường hàn, lh = 11.932 cm; 85 c Độ bền tính toán mối hàn Rh =165 kG/cm2  N 1078.2  161 kG/cm2  hh lh 0,7 * 0,8 * 11.932 So sánh thấy mối hàn đủ điều kiện bền 86