Keevisliited (0)

MHE0041 MASINAELEMENDID I
Kodutöö nr. 3
Variant nr.
A - 2
B - 9
Töö nimetus: Keevisliited
Üliõpilane (matrikli nr ja nimi)
112592
Rühm:
MATB32
Juhendaja :
Igor Penkov
Töö esitatud:
Töö parandada:
Arvestatud:
Ülesanne :
Projekteerida teabetahvli aluspost.
Arvutada posti ja alusplaadi keevitusühendus.
Konstruktsiooni kõrgus l = 7,0 m
Tahvli kõrgus h = 2,0 m
Tahvli laius b = 3,0 m
Tahvli mass mT = 550 kg
Paigaldamisala linnaväline maastik
1. Tuulejõu määramine
Tuulejõud määratakse avaldisest [1]
(1)
kus qref – keskmise tuulerõhu baasväärtus, N/m2;
ce(z) – asukohategur, ce(z)  2,3 (joon. 8.1, [1]);
cf – tuulejõutegur;
Aref – arvutuslik pindala teguri cf määramisel, m2;
cd – dünaamikategur.
Keskmise tuulerõhu baasväärtust leitakse võrrandiga
(2)
kus  – õhu tihedus,   1,25 kg/m3 [1];
vref – tuulekiiruse baasväärtus, m/s.
N/m2.
Tuulejõutegur määratakse valemiga
(3)
kus  - saleduse redutseerimistegur,   0,73 (joon. 10.14.1 [1],  = 1,0).
Arvutuslik pindala Aref on
m2.
Dünaamikategur cd  1 [1] (täpsustatud arvutusmetoodikat vt. [2]).
Võrrandist (1) leiame tuulejõu suurust
kN.

2. Samba ristlõike arvutus

Arvutuslik paindemoment [3]
kNm
kus posti ligikaudne laius on valitud b1 = 0,5 m.
Posti ristlõiget arvutame paindetugevusest suurendades tugevuse varutegurit S. MPa
Posti materjaliks on valitud teras S355J2H (EN10219) [4].
Keemiline koostis:
C – 0,2%; Mn – 1,6%; P – 0,035%; S – 0,035%.
Mehaanilised omadused:
voolavuspiir – ReH (y) = 355 MPa;
tugevuspiir – Rm (u) = 490 – 630 MPa;
elastsusmoodul – E = 2,1.105 MPa;
nihkeelastsusmoodul – G = 8,1.104 MPa.
Siis ristlõike minimaalne telgvastupanumoment
m3 = 528 cm3.
Valime ümartoru  323,9 mm seinapaksusega T = 8 mm [4].

Mõõtmed ja ristlõige parameetrid

Ümartoru  323,9 mm.
seinapaksus – T = 8 mm;
mass – mP = 62,3 kg/m;
ristlõikepindala – A = 79,39 cm2;
välispindala – Au = 1,018 m/m2;
inertsimoment – I = 9910,08 cm4;
polaarinertsmoment – Ip = 19820,16 cm4;
inertsiraadius – i = 11,17 cm;
vastupanumoment – W = 611,92 cm3;
polaarvastupanumoment – Wp = 798,51 cm3.

Ekvivalentpinge kontroll

Tegelik paindemoment
kNm
Paindepinge
MPa
Survepinge
MPa
kus FS – survejõud, N;
m – konstruktsiooni mass, kg;
g – raskuskiirendus, m/s.
Arvutuslik väändemoment
kNm
Väändepinge
MPa
Ekvivalentpinge leiame kasutades suurima nihkepinge tugevusteooriat [3]
MPa
Tugevuse varutegur

Varuteguri piirid on S = 1,3 ... 2,5. Seega saavutatud varu loeme rahuldavaks.

3. Keevisõmbluste tugevuskontroll

Lähteandmed:
1 = 35, 2 =55, l1 = 204 mm, l2 = 138 mm, D = 324 mm, d = 308 mm, r = 154 mm,
a1 = 93 mm, a2 = 133 mm, b1 = 210 mm, b2 = 300 mm, lmax = 366 mm
Keevisõmbluse kaatet k = 10 mm. Tugiplaatide laius t = 12 mm.
Paindemoment M = 92,6 kNm, väändemoment T = 8,5 kNm, põikjõud Q = 23,8 kN.
Alusplaadi laius ja kõrgus = 600 mm
1(2)
2
y
2
y
1
k
1
lmax
l
x
b
2
a
x
Sele 2. Keevisõmbluste paigaldus
Keevisõmbluste ristlõikepindala
mm2.
Inertsimoment [5]
m4.
Polaarinertsimoment
Pinge väändemomendist
MPa
Pinge paindemomendist
MPa
Pinge põikjõust MPa
Ekvivalentpinge MPa
Piirpinge MPa
Keevisõmbluste tugevuse varutegur
Liite võib optimeerida ning võtta väiksema keevisõmbluse kaatetit k või vähendada õmbluste pikkust l.