C ÂU H ỎI ÔN TẬP, BÀI TẬP
3.2.Bài tập áp dụng a Bài
3. Tính ứng suất và biến dạng do co dọc khi hàn giáp mối 1 Cơ sở tính toán
3.2.Bài tập áp dụng a Bài
a. Bài 1
Xác định độ co dọc khi hàn giáp mối hai tấm có cùng chiều rộng h = 180 mm; l = 3000 mm; s = 12mm. (Hình vẽ).
Hàn dưới lớp thuốc với chế độ hàn:
I = 800A; U = 40V; Tốc độ hàn v = 28m/h; hiệu suất nhiệt = 0,75; vật liệu hàn là thép CT3 có T = 24 kN/cm2; c = 1,25 g/cm3. 0C.
55
Giải:
Độ co dọc khi hàn giáp mối tấm thép có chiều rộng bằng nhau được tính theo công thức:
l = 2 . l E Trong đó:
2 –ứng suất phản kháng dọc trục kN/cm2.
E –mô dun đàn hồi của thép ( E = 2,1 . 104 kN/cm2) l –chiều dài của tấm hàn ( l = 300 cm).
Xác định ứng suất dư 2:
Ứng suất phản kháng dọc trục 2 (theo giả thuyết tiết diện phẳng).
2 = P kN/cm2
F - F0
+ Nội lực tác dụng dọc trục P là:
P = T . F0
Ta có: F0 = 2. ( b1 + b2) S
+ Vùng nung nóng đến trạng thái dẻo b1 được xác định theo công thức:
b1 = 0,484q v . S0 . c . . 550 Trong đó: q = . 0,24 . U . I với ( = 0,75) v = 28 m/h = 28 . 100 (cm/s) 3600 Vậy: b1 = 0,484 . (0,75 . 0,24 . 40 . 800) . 3600 2,2 cm (28.100). (2. 1,2) . 1,25 . 550 + Xác định vùng đàn hồi dẻo b2.
Năng lượng riêng q0để nung nóng kim loại là:
56
v . S0 (28 . 100). (2 . 1,2)
Dựa vào biểu đồ thực nghiệm ta chọn K2 theo T = 25 kN/cm2 có K2 = 0,26 làm phép nội suy ta có:
K2’ = 0,26 . 24 = 0,24 25
Vậy b2 = K2’ (h – b1) = 0,24 . (18 – 2,2) = 3,84 cm Vậy tiết diện vùng ứng suất tác dụng là:
F0 = 2. ( b1 + b2) S = 2 (2,2 + 3,84) 1,2 14,5 cm2. Vậy nội lực tác dụng dọc trục P là: P = T . F0 = 24 . 14,5 = 348 kN. Ứng suất phản kháng dọc trục 2 2 = P = 348 47,01 kN/cm2 F - F0 (18 . 1,2) – 14,5 Độ co dọc của mối hàn là: l = 2 . l = 47 . 300 = 0,67 cm E 2,1 . 104 Kết luận
Độ co dọckhi hàn giáp mối hai tấm thép có chiều rộng bằng nhau là: 0,67 cm