NOSIVI DIJELOVI MEHATRONIČKIH · PDF fileUporaba i primjena zavarenog spoja Primjena...
Transcript of NOSIVI DIJELOVI MEHATRONIČKIH · PDF fileUporaba i primjena zavarenog spoja Primjena...
Zavareni spojevi - I. dio
NOSIVI DIJELOVI MEHATRONIČKIH
KONSTRUKCIJA
1 Mehatroničke konstrukcije
ZAVARENI SPOJEVI
Nerastavljivi spojevi
Upotrebljavaju se prije svega za
spajanje nosivih mehatroničkih dijelova
i konstrukcija
Mehatroničke konstrukcije2
ŠTO JE ZAVARIVANJE?
Zavarivanje je spajanje metalnih, ili nemetalnih
dijelova toplinskim postupkom taljenja ili
omekšavanja na mjestu spoja, sa ili bez
dodavanja materijala.
Spoj nastaje taljenjem osnovnih i dodatnih
materijala ili pritiskanjem omekšanih
osnovnih materijala.
Područje u kojem nastaje spoj naziva se
ZAVAR.
Mehatroničke konstrukcije3
ŠTO JE ZAVARIVANJE?
Zavari i dijelovi koji se zavaruju predstavljaju
ZAVARENI SPOJ.
Dijelovi koji se zavaruju su obično iz istih ili
srodnih materijala.
Zavarivati se mogu materijali koji imaju
približno jednaku temperaturu taljenja.
Materijali mogu biti i raznorodni.
Mehatroničke konstrukcije4
Uporaba i primjena zavarenog spoja
Primjena zavarenih spojeva kod izrade
mehatroničkih dijelova i konstrukcija stalno raste,
Postupci zavarivanja postaju sve bolji,
Danas je već moguće postići da mehanička
svojstva zavarenih spojeva budu jednaka onim
osnovnog materijala, a ponekad čak i bolja,
Pored čelika, pod posebnim uvjetima mogu se
zavarivati bakar i bakarne legure, aluminijeve
legure, umjetne mase itd.
Mehatroničke konstrukcije5
Uporaba i primjena zavarenog spoja
Spremnici tekućina, kotlovi i posude pod tlakom,
Spajanje elemenata protoka plinova, para i
tekućina,
Postolja strojeva, nosači i ukrutna rebra, konzole,
cijevne konstrukcije,
Strojni elementi – prirubnice, zupčanici, remenice
Nosive konstrukcije u graditeljstvu (krovovi,
mostovi i nosači, dizalice).
Mehatroničke konstrukcije6
Proračun zavara i zavarenih spojeva Proračun čvrstoće zavarenih spojeva izvodi se prema
osnovnim izrazima čvrstoće,
Pri tome se uspoređuju radna naprezanja s dopuštenim naprezanjima u zavaru,
Kriteriji proračuna: Namjena Nosive konstrukcije Dijelovi strojeva opterećeni dinamički Posude pod tlakom
Opterećenje Statičko ili dinamičko
Odrediti sile i momente koji opterećuju zavar
Mehatroničke konstrukcije7
Proračun zavara i zavarenih spojeva
U proračunu čvrstoće zavarenih spojeva zavari se
smatraju samostalnim elementima,
Radna naprezanja određuju se u pojedinim
kritičnim presjecima zavara i uspoređuju s
dopuštenim naprezanjima u zavaru,
Kod čeonih zavara to je okomit presjek zavara
uzduž njegove osi,
Kod kutnih zavara to su priključne ravnine zavara
na spajanim dijelovima.
Mehatroničke konstrukcije8
Proračun zavara i zavarenih spojeva Kod proračuna je najvažnije pravilno određivanje
ukupne nazivne nosive površine zavara:
Azv = Σa⋅ lzv
Azv [mm2] površina zavara,
a [mm] računska debljina zavara i
lzv [mm] nosiva duljina pojedinog zavara u zavarenom spoju koji prenosi vanjska opterećenja.
Računska debljina čelnih zavara a jednaka je debljini dijelova koji se zavaruju (manja debljina),
Kod kutnog zavara debljina a jednaka je visini ucrtanog istokračnog trokuta.
Mehatroničke konstrukcije9
Proračun zavara i zavarenih spojeva
Mehatroničke konstrukcije10
Računska debljina zavara a [mm]
Proračun zavara i zavarenih spojeva
Mehatroničke konstrukcije11
Nosiva duljina zavara lzv [mm]
Proračun zavara i zavarenih spojeva
Mehatroničke konstrukcije12
Za nosivu duljinu zavara lzv uzima se duljina na kojoj
zavar ima punu debljinu:
lzv = l – 2a
Ako se zavaruje s produženom pločicom:
lzv = l
Kod kružnih zavara smatra se da je debljina zavara po
cijelom obodu jednaka
Vlačno opterećeni zavareni spojevi
Mehatroničke konstrukcije13
Vlačno opterećeni zavareni spojevi
Mehatroničke konstrukcije14
Prethodna slika prikazuje primjer vlačnog opterećenja čelnog i kutnog zavarenog spoja.
n = F / Azv zv, dop
n [N/mm2] normalno vlačno ili tlačno naprezanje okomito na računsku ravninu zavara
F [N] vlačna ili tlačna sila okomita za površinu zavara
Azv [mm2] površina zavara
a) Azv = a lzv
b) Azv = a (d + a)
a [mm] računska debljina zavara
lzv [mm] nosiva duljina zavara
Zadatak 1.
Mehatroničke konstrukcije15
Izračunajte silu F koju može prenijeti zavareni spoj na
slici, ako je dopušteno vlačno naprezanje
zv, dop = 70 N/mm2.
Zadatak 2.
Mehatroničke konstrukcije16
Kolika mora biti duljina zavara l ako je zavar statički
opterećen samo na vlak silom F = 27kN, a dopušteno
naprezanje na vlak u zavaru 90 N/mm2? Debljina zavara
je 4 mm, a širina lima b = 40 mm.
Zadatak 3.
Mehatroničke konstrukcije17
Zavar je statički opterećen na vlak silom F = 10kN, a
dopušteno naprezanje na vlak u zavaru 120 N/mm2.
Debljina zavara je 5 mm, a širina lima l = 60 mm.
Provjerite naprezanje na vlak u zavaru (n).