2 1 Asamblari 20nedemont TMS

  • View
    33

  • Download
    2

Embed Size (px)

DESCRIPTION

organe de masini

Text of 2 1 Asamblari 20nedemont TMS

  • 5/25/2018 2 1 Asamblari 20nedemont TMS

    1/29

    1

    2Organe de asamblareOrganele de asamblare sunt organe care realizeaz solidarizarea

    pieselor n ansamblu, a ansamblelor n agregate i aa mai departe.Asamblrile reprezint solidarizri realizate cu organe de asamblare. Din

    punct de vedere a permanenei solidarizrii asamblrile sunt de dou tipuri

    i anume: asamblri nedemontabilei asamblri demontabile. Caracteristicade baz a asamblrilor nedemontabile o constituie faptul c elementelecomponente nu pot fi separate fr distrugerea organelor de asamblare.

    Organele de asamblare se utilizeaz la realizarea legturilor dintredou organe de main sau ansamble, subansamble, respectiv a prilorcomponente ale unui organ de main complex, mecanism, dispozitiv sau

    construcie metalic.Clasificarea asamblrilor poate fi fcut dup schema prezentat nfig.2.1.1

    Asamblrile demontabile se clasific n funcie de modul n care areloc asamblarea n:

    asamblri prin form, din categoria lor fcnd parte asamblrile prinpene, caneluri, prin profile poligonale, prin tifturi i cele prin bol.

    Asamblri

    Nedemontabile

    NituireSudareLipirencleiere

    Combinat

    Demontabile

    Prin form

    PeneCaneluriProfile poligonaletifturi i boluri

    uruburi

    Prin fore de frecarefolosind forma

    Pe conCu ineletronconice ielastice

    Prin fore de frecarefolosind strngerea

    Cu strngereproprieCu elemente

    intermediareElastice Arcuri

    Fig.2.1.1 Clasificarea asamblrilor

  • 5/25/2018 2 1 Asamblari 20nedemont TMS

    2/29

    2

    asamblrile prin form utiliznd fore de frecare, din aceastcategorie fac parte asamblrile pe con respectiv asamblri cu peneinelare.

    asamblri realizate prin fore de frecare care folosesc strngerea(seraje).

    asamblrile filetate.2.1Asamblri nedemontabile2.1.1Asamblri prin nituire2.1.1.1Consideraii generale

    Asamblrile prin nituire sunt asamblri nedemontabile, utilizate lambinarea unor piese a cror grosime este redus n raport cu celelaltedimensiuni (table, profiluri, etc.). Elementul de baz al asamblrii prinnituire l constituie nitul.

    2.1.1.2Elementele i clasificarea niturilor2.1.1.2.1.1Elementele nitului

    Nitul este format din:- tija nitului, de form cilindric;- capul nitului, de diferite forme, n funcie de rolul mbinrii.

    2.1.1.2.1.2Clasificarea niturilor:Niturile se clasific dup mai multe criterii:

    a) dup forma capului:- nit cu cap semirotund STAS 797-80 (fig.2.1.2 a);- nit cu cap tronconic STAS 801-80 (fig.2.1.2 b);- nit cu cap necat STAS 3165-86 (fig.2.1.2 c);- nit cu cap seminecat STAS 802-80 (fig.2.1.2 d);- nit cu cap plat STAS 797-80 (fig.2.1.2 e);

  • 5/25/2018 2 1 Asamblari 20nedemont TMS

    3/29

    3

    b) dup forma tijei:- nit cu tij plin (cel mai des ntlnit, fig.2.1.2);- nit cu tij tubular (fig.2.1.3 a);- nit cu tij gurit (semitubular) (fig.2.1.3 b);

    a b c

    d e

    fig.2.1.2Nituri cu tij plin

    a b

    fig.2.1.3Nituri cu tij tubular

  • 5/25/2018 2 1 Asamblari 20nedemont TMS

    4/29

    4

    c) dup destinaie:- nituri de rezisten, folosite n construcii metalice;- nituri de rezisten-etanare, folosite la construcii de nave;- nituri de rezisten i rezisten-etanare, folosite pentru construcii

    de cazane, recipiente de presiune.Materialele din care se confecioneaz niturile sunt:- oeluri neclibile: OL34, OL37;- oeluri aliate (pentru scopuri speciale);- Cu, Al i aliajele acestora;Materialele trebuie s fie neclibile, s aib coeficientul de dilatare

    apropiat de cel al pieselor care se mbin, iar pentru anumite medii s fie din

    acelai material, n scopul evitrii formrii curenilor galvanici (uzuraelectrochimic).

    Notarea niturilor se face prin indicarea diametrului tijei, lungimiitijei i materialului, dac nitul nu este din oel. De exemplu un nit cu capsemirotund, cu d=20 mm i l=60 mm din oel se va nota

    Nit 20 x 60 STAS 797-80

    2.1.1.3Asamblri nituite. Clasificare. ReprezentareNituirea este operaia tehnologic prin care nitul, de diametru d,este

    introdus n gaura de diametru d1>d (cu 0,11 mm), executat n tablele cese asambleaz (fig.2.1.4 a, b), dup care nitul este deformat pe poriunea l

    da

    tijei, prin batere cu ajutorul buterolei i contrabuterolei (cpuitor icontracpuitor) (fig.2.1.4 c), formndu-se astfel capul de nchidere al nitului(fig.2.1.4 d).

    a b c d

    fig.2.1.4 Nituirea

  • 5/25/2018 2 1 Asamblari 20nedemont TMS

    5/29

    5

    2.1.1.3.1.1Clasificarea asamblrilor nituite

    Asamblrile nituite se clasific dup urmtoarele criterii:a) dup modul de aezare a tablelor:

    - nituire prin suprapunere (fig.2.1.5);- nituire cap la cap, cu una sau dou eclise (fig.2.1.6); eclisele sunt

    fii de tabl confecionate din acelai material, avnd marginileteite la 1518;

    b) dup numrul de rnduri de nituri i poziia lor relativ:- nituire cu un singur rnd de nituri (fig.2.1.5 a);- nituire cu mai multe rnduri de nituri dispuse n paralel (fig.2.1.5 b,

    2.1.6 a);- nituire cu mai multe rnduri de nituri dispuse n zig-zag (fig.2.1.5 c).

    Numrul de nituri i poziia lor relativ se determin n funcie degrosimea tablelor, s.Lungimea tijei unui nit lare valoarea aproximativ:

    dsl 4,112,1 + , n cazul nituirilor executate mecanic,dsl 7,110,1 + , n cazul nituirilor executate manual.

    2.1.1.3.1.2Reprezentarea mbinrilor nituitembinrile nituite se pot reprezenta fie obinuit, fie simplificat - cuajutorul simbolurilor (cnd reprezentarea obinuit ar deveni neclar din

    cauza scrii reduse a desenului).Figurile urmtoare redau, n reprezentare obinuit, diferite tipuri de

    asamblri prin nituire:- fig.2.1.5 nituire prin suprapunere:

    a.- cu un rnd de nituri;b.- cu dou rnduri de nituri dispuse n paralel;c.- cu dou rnduri de nituri n zig-zag;

    - fig.2.1.6 nituire cu eclise:a.- cu o eclis;

    b.- cu dou eclise;- fig.2.1.7 nituire prin suprapunere, cu nituri tubulare;- fig.2.1.8 mbinare cu nit cu tij semitubular.

    Acestea din urm se folosesc n cazuri speciale, cnd zona deformare a capului nitului este inaccesibil. n gaura din captul tijei seintroduce o substan exploziv, iar capul nchiztor al nitului se formeaz

    prin evazarea prii tubulare, n urma exploziei.

  • 5/25/2018 2 1 Asamblari 20nedemont TMS

    6/29

    6

    a b c

    fig.2.1.5 Asamblri nituite fr eclise

    a b

    fig.2.1.6 Asamblri nituite cu eclise

  • 5/25/2018 2 1 Asamblari 20nedemont TMS

    7/29

    7

    n cazul cazanelor care lucreaz sub presiune, eclisele pot aveamarginile de form sinusoidal (fig.2.1.9). De asemenea, n aceste situaii,

    marginile gurilor pentru nit se teesc la o adncime a=r (fig.2.1.10 a), dupbatere rezultnd mbinarea ca n fig.2.1.10 b. La construciile metalice nu seexecut aceast teitur.

    fig.2.1.7 Asamblare cu nitcu tij tubular

    fig.2.1.8 Asamblare cu nit cutij semitubular

  • 5/25/2018 2 1 Asamblari 20nedemont TMS

    8/29

    8

    2.1.1.4Calculul asamblrilor nituite2.1.1.4.1.1Forele n mbinarea nituit

    Forele din mbinarea nituitsunt prezentate n fig.2.1.11, fiindgenerate n urma tehnologiei de nituire.Acestea sunt:

    - Fn - fora de strngere, carerezult din:

    a. strngerea pieselor custrngtorul, Fs;

    b.

    fora de presare la cpuire,Fp;c. fora de contragere dupa

    rcirea nitului, Fc;- F- fora de servici.n cazul n care n asamblare exist

    znituri, un nit va prelua sarcina:

    fig.2.1.9 Eclis cu marginisinusoidale

    fig.2.1.10 Guri de nit cuteitur

    a b

    Fn

    Fn

    FFFf

    Ff

    fig.2.1.11 Fore n asamblareanitutit

  • 5/25/2018 2 1 Asamblari 20nedemont TMS

    9/29

    9

    zFF =1 (2.1.1)

    - Ff - fora de frecare ntre table, opus forei de servici F. La o bunnituire, Ffechilibreaz ntreaga for de servici F, niturile nefiind solicitatela forfecare sau strivire, ci numai la ntindere:

    FFF nf >= (2.1.2)

    2.1.1.4.1.2Solicitri n tija nituluintruct realizarea unei mbinri nituite perfecte este destul de greu

    de obinut, mbinrile nituite se calculeaz n ipoteza lipsei forei de frecare

    dintre piesele mbinate, adic n condiia Ff=0. Presupunerea este unaacoperitoare, nitul fiind supradimensionat din acest punct de vedere,considerndu-se c tija preia ntreaga sarcin de servici F. Diametrul decalcul al tijei nitului este considerat d1. n acest caz tija nitului este supusurmtoarelor solicitri:

    a. Solicitarea de forfecare. Tensiunea tangenial de forfecare dinseciunea transversal a nitului se determin cu relaia:

    af

    fef

    fd

    n

    F

    A

    F

    ==

    4

    21

    1

    1

    1 , respectiv aff

    fdzn

    F

    =

    2

    1

    4 (2.1.3)

    n care: z- numrul de niturinf - numrul seciunilor de forfecare;1=nnf

    n- numrul tablelor.b. Solicitarea de strivire a tijei nitului. n cazul n care fora de

    frecare dintre table nu este luat n considerare, tija nitului estesupus strivirii la contactul cu pereii gurii. Contactul dintrenit i peretele gurii se face dup un arc de elips. Pentru auura calculele, contactul este considerat de formsemicircular, sarcina fiind distribuit uniform pe ntreagazon de contact (fig.2.1.12 c).

    Rezistena la strivire a unui nit n ipotezele enunate anteriorpoate fi calculat cu relaia:

    as

    efs

    sszd

    F

    sd

    F

    A

    F ===

    11

    11

    unde s grosimea celei mai subiri dintre tablele asamblate.

  • 5/25/2018 2 1 Asamblari 20nedemont TMS

    10/29

    10

    2.1.1.4.1.3Solicitri n tableSub aciunea sarcinii de servici, reaciunile din table (egale i de sens

    contrar celor din nit) le produc acestora urmtoarele solicitri:a. Strivirea gurii de nit, n zona de contact dintre nit i marginea

    cilindric a gurii.

    as

    efs

    sszd

    F

    sd

    F

    A

    F ===

    11

    11 (2.1.4)

    b. Forfecarea marginilor tablei: Corespunztor cotei esub aciunea sarcinii de lucru,apare o solicitare de forfecare aseciunii de form aproximativdreptunghiular cuprins nzona dintre punctul de tangenla gaura de nit i margineatablei de grosime s. Tensiuneatangenial de forfecare, egalcu raportul dintre fora care

    produce forfecarea i aria deforfecare este:

    af

    ef

    fd

    ezs

    F

    des

    F

    A

    F

    =

    =

    =

    22

    22 11

    11 (2.1.5)

    A

    A-A

    A

    a b c

    fig.2.1.12 Solicitarea de strivire a tijei nitului

    s

    fig.2.1.13 Forfecarea tablei

    FF

  • 5/25/2018 2 1 Asamblari 20nedemont TMS

    11/29

    11

    Ea trebuie s fie mai mic dect rezistena materialului tableila solicitarea de forfecare admis. Indicele superior utilizat pentrureferirea tensiunii tangeniale, respectiv a suprafeei de forfecare

    precizeaz c este vorba de materialul tablei ().c. Forfecarea ntre rnduri

    Similar cazului de forfecare ntre ultimul rnd de nituri imarginea tablei, exist o tensiune de forfecare care tinde s producruperea tablei ntre rndurile de nit. n acest caz se ia n consideraresuprafaa plin a materialului tablei cuprins ntre cele mai apropiate

    puncte ale generatoarelor cilindrilor gurilor de nit (fig.2.1.13, cotae1-d1)

    ( ) ( ) afeff

    dezsF

    desF

    AF

    =

    =

    =

    1111

    11

    22 (2.1.6)

    d. ntinderea seciunii slbite.Seciunea supus solicitrii de ntindere este cea cuprins ntre

    punctele cele mai apropiate ale generatoarelor cilindrilor gurilor denit, pe direcie normal la direcia sarcinii (cota t-d1din fig.2.1.13).Pentru ca materialul tablei s reziste la ntindere trebuie casolicitarea la traciune efectiv s fie mai mic dect rezistenaadmisibil la aceast solicitare.

    ( ) ( )

    =

    =

    =

    tef

    at

    F

    A

    F

    s t d

    F

    is t d

    1 1

    1 1

    (2.1.7)

    2.1.1.4.1.4Dimensionarea mbinrilor nituiteDin condiia de rezisten la forfecare a tijei i strivire a gurii de nit,

    rezult relaia dintre diametrul tijei i grosimea tablei: d=2s (n cazul uneisingure seciuni de forfecare), respectiv d=1,5s (pentru dou seciuni deforfecare).

    Etapele de calcul sunt urmtoarele:1. Se alege diametrul nitului n funcie de grosimea tablei: d=2s sau

    d=1,5sprecum i lungimea tijei: l=Ss+1,5d, dup care din STAS se

    aleg valorile pentru diametrul i lungimea tijei (lxd) imediatsuperioare;2. Se calculeaz sarcina F1capdin relaiile corespunztoare solicitrilor

    de strivire i forfecare (relaiile 2.1.3 i 2.1.4);

    ;4

    2

    1

    1

    aff

    cap

    dznF

    = respectiv ascap sdF = 11

  • 5/25/2018 2 1 Asamblari 20nedemont TMS

    12/29

    12

    3. Se calculeaz numrul necesar de nituri: z=F/F1min

    (rel. 2.1.1), undeF1minreprezint valoarea minim a sarcinii capabile pentru un nit lasolicitrile de forfecare, respectiv strivire. F1min=min[(F1cap(strivire),F1cap(forfecare)];

    4. Se stabilete geometria custurii:e=(1,5-2)d1; e1=(2-2,5)d1; t=(2,5-3)d1; (2.1.8)

    5. Se face verificarea la solicitrile de strivire i forfecare ale nitului(s, f), respectiv la forfecare, strivire i alungire a tablelor( )''' ,, tsf cu relaiile de mai sus;

    6. Se calculeaz coeficientul de utilizare al seciunii tablei:

    =

    = ..

    ..85,065,01

    initsectmetalsect

    tdt (2.1.9)

  • 5/25/2018 2 1 Asamblari 20nedemont TMS

    13/29

    13

    2.1.2Asamblri prin sudare2.1.2.1Generaliti

    mbinarea pieselor metalice prin sudare este un procedeu tehnologiccare tinde s nlocuiasc tot mai mult mbinarea prin nituire, deoarece serealizeaz importante economii de material. De asemenea, operaia desudare asigur o productivitate mai mare i un pre de cost mult mai mic ncomparaie cu operaia de nituire.

    Sudarea este operaia de asamblare nedemontabil a pieselormetalice avnd aceeai compoziie sau compoziii apropiate, utilizndnclzirea local, presiunea sau ambele procedee, cu sau fr folosirea unuimetal de adaos (electrod), similar cu cel al pieselor de asamblat. mbinareasudat obinut prin solidificarea materialului de baz topit i a materialuluide adaos, realizat n urma aplicrii unui procedeu de sudare se numete

    sudur sau custur. Elementelor care urmeaz s fie asamblate (i care, nmod curent, sunt table sau profile) li se prelucreaz nite locauri numiterosturi,astfel nct s se permit umplerea acestora cu materialul de adaos.Materialul de adaos depus prin sudare se numete cordon de sudur.

    Avantajele mbinrilor sudate n raport cu alte metode de asamblarenedemontabil sunt:

    - economie de material (15-20% fa de mbinrile nituite, 40%fa de piesele turnate);- productivitate ridicat prin folosirea unor procedee productive,

    ca de exemplu sudarea automat sau semiautomat sub flux saumediu protector;

    - posibilitatea realizrii unei etaneiti perfecte;- nu slbesc materialul prin guri ca n cazul nituirii;- repartizare mai uniform a eforturilor unitare;Dezavantajele sudurii- la sudarea manual, calitatea sudurii depinde de calificarea i

    responsabilitatea muncitorului;

    - sudura automat sau semiautomat necesit aparatur complex;- structura custurii difer de cea a materialului de baz, ceea ceduce la apariia unor tensiuni interne, care necesit realizareaunor tratamente termice suplimentare (de detensionare, dupsudare);

    - controlul sudurii este dificil, necesitnd defectoscoape;- sunt mai puin elastice i mai puin rezistente la solicitri

    dinamice, din cauza tensiunilor interne.

  • 5/25/2018 2 1 Asamblari 20nedemont TMS

    14/29

    14

    Datorit temperaturilor ridicate, n timpul sudrii se producschimbri de structur n materialul care se sudeaz, avnd ca efect apariiaurmtoarelor zone n vecintatea sudurii (fig.2.1.14):

    2.1.2.2Clasificarea asamblrilor sudateClasificarea i terminologia procedeelor de sudare sunt prezentate n

    STAS 5555/2-90. Criteriile de clasificare a asamblrilor sudate suntmultiple, ele putnd fi grupate dup cum urmeaz:

    I. Din punct de vedere constructiv:a. dup poziia elementelor de sudat:

    i. sudur cap la cap (fig.2.1.15 a);ii. sudur prin suprapunere (fig.2.1.15 b);

    iii. sudur n col interioar (fig.2.1.15 c);iv. sudur n col exterioar (fig.2.1.15 d);v. sudur pe muchie (fig.2.1.15 e);

    vi. sudur n T (fig.2.1.15 f);vii. sudur n cruce (fig.2.1.15 g);

    b. dup forma geometric a rostului, n seciune transversal(tabelul 2.1.1):

    i. sudur cap la cap n I;ii. n I;

    iii. n V;iv. n V;v. n Y;vi. n Y;

    vii. n U;viii. n U;

    ix.

    I II III IV I. zona metalului de adaos propriu zis, cuincluziuni de gaze, oxizi i nitruri;

    II. zona de aliere i interdifuziune ametalului de baz cu cel de adaos, carecondiioneaz rezistena mbinrii;

    III. zona metalului de baz cu structuramodificat prin aciunea temperaturiinalte;

    IV. zona metalului de baz cu structuranemodificat

    fig.2.1.14 Zonele metalice din

    asamblarea sudat

  • 5/25/2018 2 1 Asamblari 20nedemont TMS

    15/29

    15

    c. dup forma suprafeei exterioare a custurii (tabelul 2.1.2):i. sudur plan;

    ii. sudur convex;iii. sudur concav;

    d. dup continuitatea cordonului de sudur:i. sudur continu;

    ii. sudur ntrerupt.

    a b c d

    e f g

    fig. 2.1.15 Tipuri de asamblri sudate

  • 5/25/2018 2 1 Asamblari 20nedemont TMS

    16/29

    16

    Tabelul 2.1.1

  • 5/25/2018 2 1 Asamblari 20nedemont TMS

    17/29

    17

    Tabelul 2.1.1 (continuare)

  • 5/25/2018 2 1 Asamblari 20nedemont TMS

    18/29

    18

    Tabelul 2.1.1 (continuare)

  • 5/25/2018 2 1 Asamblari 20nedemont TMS

    19/29

    19

    Tabelul 2.1.2Forma suprafeei Simbol Exemple

    PlanSudur ncol, plan

    Convex

    Sudur ncol,

    convex

    Concav

    Sudur ncol,

    concav

    II. Din punct de vederea al procedeelor tehnologice de realizare, se potdistinge sudarea prin topire respectiv sudarea prin presiune i topire.a. Sudarea prin topire se realizeaz prin topirea local a

    materialelor de baz i a celui de adaos (electrodul) dac acestase utilizeaz. nclzirea pieselor se obine de regul prin ardereaunui gaz (de exemplu acetilena n cazul sudrii cu gaz), sau prinnclzire cu arc electric - sudarea electric. Procedeele mai noi

    utilizeaz pentru nclzire laserul sau fascicole de electroni.i. Sudarea cu gaz (sudarea autogen) se realizeaz numaimanual i se folosete la lucrri de reparaii, la sudareatablelor subiri, a conductelor i recipientelor. Pentru grosimimici, pn la 2 mm, nu se utilizeaz electrozi. Este inferioarsudurii electrice, att calitativ ct i economic.

    ii. Sudarea cu arc electric are o utilizare mai larg n toatedomeniiile. nclzirea i topirea local a pieselor de asamblat

  • 5/25/2018 2 1 Asamblari 20nedemont TMS

    20/29

    20

    se realizeaz cu ajutorul unui arc electric (3500C) formatntre electrod i pies. Sudarea cu arc electric poate fi

    manual, semiautomat sau automat.Ambele tipuri de sudare prin topire pot fi realizate manual sauautomat. Sudarea manual se utilizeaz pentru sudurile greuaccesibile sau la produse unicate. Se utilizeaz arc electricdescoperit i electrozi nvelii. Sudarea automat sub strat deflux se utilizeaz la custuri drepte, circulare sau orizontale delungimi relativ mari. Sudarea automat n mediu de gaz

    protector (CO2 sau argon) se utilizeaz la sudarea tablelorsubiri, mai ales din oeluri inox sau termorezistente. Sudarea cu

    plasm se folosete la grosimi de (0,1....1)mm pentru oeluri,cupru, alam, oeluri Cr-Ni cu grosimi de (2...8)mm, sudareaWIG cu electrod nefuzibil din wolfram pentru oeluri i pentrutoate aliajele neferoase cu grosimi de tabl de (0,6...3)mm;sudarea MIG/MAG cu electrod fuzibil n mediu de gaz protector

    pentru grosimi de (3....10)mm. Sudarea electric n baie dezgur se utilizeaz pentru grosimi de peste 10mm.

    b. Sudarea prin presiune i topire se realizeaz fr adaos dematerial. La sudarea prin presiune cu arc electric piesele dembinat se nclzesc pn la plasticizare pe suprafaa de contactcu rezisten electric i apoi se sudeaz prin presarea uneia

    peste cealalt. Aceast tehnologie este utilizat la sudarea cap lacap a inelor, profilelor, evilor, cu seciunea pn la 2104mm2.Sudarea prin puncte se utilizeaz la table suprapuse cu grosimeatotal de 0,2 la 2,5 mm (caroserii auto).

    c. Sudarea prin presiune i frecare are la baz efectul termicgenerat la frecarea dintre dou piese aflate n contact, n micarerelativ. Energia mecanic de frecare dintre capetele a dou

    piese, una fix i una rotitoare, se transform n energie termic,ducnd la plasticizarea metalelor n contact. La oprirea brusc amicrii dintre piese, acestea rmn sudate.

    2.1.2.3Calculul de rezisten al asamblrilor sudate2.1.2.3.1.1Notaii utilizate

    a- grosimea sudurii, [mm];s, smin- grosimea pieselor de sudat, grosimea piesei celei mai subiri,

    [mm];

  • 5/25/2018 2 1 Asamblari 20nedemont TMS

    21/29

    21

    ts,is- tensiunile de traciune, repectiv ncovoiere, din cordonul desudur, [Mpa];fs,is - tensiunea de forfecare, respectiv torsiunea din cordonul de

    sudur, [Mpa];( ) )atsafsasaisatsas ,,,, - rezistena admisibil static (la

    traciune, ncovoiere, forfecare sau torsiune) a sudurii, [Mpa];( ) )atafaaiata ,,, - rezistenele admisibile statice ale tablelor

    sudate, [Mpa];( )rc SSS ; - factori de siguran (n raport cu c, sau rai materialelor

    sudate);

    v1 - coeficient de calitate a sudurii pentru calculul rezisteneiadmisibile la oboseal;

    v2 - coeficient de form i poziie al sudurii pentru calcululrezistenei admisibile statice i la oboseal;

    ( )asRasR - rezistena admisibil la oboseal pentru ciclul cucoeficient de asimetrieR, [Mpa];

    AA , - amplitudinea solicitrii la oboseal pentru ciclulcorespunztor al piesei sudate, [Mpa];

    De obicei grosimea sudurii ase adopt n funcie de grosimea sminacelei mai subiri table (tab.2.2.1), calculul de rezisten al sudurii devenind

    astfel un calcul de verificare a tensiunilor de tipul atsts . n special ladeterminarea aminse poate efectua i un calcul de dimensionare, ns n oricecaz amin nu are voie s fie sub valorile amin din tabelul 2.3, impuse peconsiderente tehnologice.

    Calculul n detaliu al asamblrilor sudate se face pentru trei zone(fig.2.1.16 a): n zona I-I a cordonului de sudur; n zona II-II de trecere dela sudur la piesele sudate, respectiv n zona III-III a materialului pieselorsudate. Convenional, calculul de rezisten al asamblrilor sudate seefectueaz numai n zona I-I a cordonului de sudur.

    Calculul de rezisten al asamblrilor sudate este un calculconvenional. Starea real de tensiuni n cordoanele de sudur estecomplex, spaial, greu de determinat calitativ, dar mai ales cantitativ. nfig.2.1.16b se prezint variaia tensiunilor reale, deduse experimental, iar nfig.2.1.16 c, modelul convenional dup care se calculeaz sudura cap lacap, considerndu-se numai tensiunea normal tsI. Neglijarea strii reale detensiuni i a concentratorilor de tensiune se compenseaz prin adoptareaunor factori mari de corecie ai rezistenelor admisibile.

  • 5/25/2018 2 1 Asamblari 20nedemont TMS

    22/29

    22

    Tabelul 2.3Valorile recomandate constructiv pentru grosimea ala sudura de col

    Grosimea piesei s=min(s1,s2)

    2 3 4 5 6 8 10 12 14 16 20 24 30

    Solicitri mari i sudur unilateral (nueste posibil sudura bilateral)

    2,5 3 4 5 5 7 8 10 12 14 16 20 24

    Solicitri mari i sudur bilateral 2 2,5 3 4 4 6 7 8 10 12 14 18 20Solicitri mici (nervuri, etanare, etc.) 2 2,5 3 4 5Grosimea minim posibil amin din

    punct de vedere tehnologic** 2 2,5 3 4 5

    2.1.2.3.1.2Determinarea rezistenelor admisibile a asamblrilor sudateRezistena sudurii i a zonei de trecere este mai mic dect rezistena

    materialelor de baz sudate, n special la solicitarea dinamic, i aceast

    micorare depinde n special de forma constructiv a asamblrilor sudate, deforma i calitatea cordonului de sudur.

    Dac se iau n considerare toate aceste influene prin intermediulunui coeficient de micorare v, relaiile de determinare a rezisteneloradmisibile statice ale sudurii (identificat prin indicele s) n funcie de

    se adopt cnd nu e posibil sau necesar dimensionarea**nu se admite a

  • 5/25/2018 2 1 Asamblari 20nedemont TMS

    23/29

    23

    rezistenele admisibile statice ale materialelor de baz pentru solicitarea dentindere sunt:

    r

    r

    c

    caas

    Svv

    Svvv

    2121 sau== (2.1.10)

    respectiv pentru tensiunile tangeniale:

    r

    r

    c

    caas

    Svv

    Svvv

    2121 sau== (2.1.11)

    Rezistenele admisibile la oboseal se determin similar cu relaiile:

    0

    2121S

    vvvv aaRasR

    == (2.1.12)

    respectiv

    0

    2121S

    vvvv aarasR

    == (2.2.4)

    unde v1 este factorul formei i poziiei cordonului de sudur;pentru solicitri statice v1=1;v2este factorul calitii sudurii; pentru clasa I de execuie,se adopt v2=1, pentru clasa II de execuie v2=0,8, iar pentruclasa III, v3=0,5. Clasa III corespunde cazului n caresudurile care nu sunt controlate i care nu au indicaii decalitate.

    Sc=1,5...2 i Sr=2...3 sunt factori de siguran al materialelorde baz n raport cu c, respectiv r;S0=1,5...3 (n medie 2) este factorul de siguran laoboseal, iar a i a reprezint amplitudinea solicitrii laoboseal pentru ciclul corespunztor (pentru ciclulalternant-simetric a=-1iar la cel pulsant a=0/2).

    Pentru OL37, a170 MPa pentru solicitarea simetric i detraciune-compresiune respectiv 120 MPa la solicitarea pulsant. PentruOL50 a240 MPa la solicitarea simetric i 180 MPa la cea pulsant.

  • 5/25/2018 2 1 Asamblari 20nedemont TMS

    24/29

    24

    2.1.2.3.1.3Calculul sudurilor

    2.1.2.3.1.4Calculul sudurilor cap la cap2.1.2.3.1.4.1Solicitarea la traciune (compresiune)

    Se consider mbinarea din fig.2.1.17, cu tensiunile nominaleuniform distribuite n seciune. Efortul unitar pentru solicitarea de traciune(compresiune) este:

    ats

    s

    ts al

    F = (2.1.14)

    unde: lseste lungimea de calcul a cordonului de sudur;as - grosimea cordonului sudurii. Practic, pentru a sunt

    indicate valori cuprinse ntre (1,2-1,25)s[C1].ats- rezistena admisibil la traciune (compresiune) a

    custurii. Comparativ cu materialul de baz ea are valorile [C1]:- pentru compresiune: acacs )175,0( =

    -pentru traciune: atats )9,06,0( =

    Cordonul de sudur poateavea forma din fig.2.1.18 a,b, cazn care pentru calculul static se

    consider ls=l, iar pentru calcululla oboseal ls=l-2a, considerndusec la nceputul i sfritul suduriiapar zone neportante de lungimeegal cu grosimea cordonului a.Uneori sudura se poate executa cu

    plcue la margini (fig.2.1.18 d)care ulterior se ndeprteaz; n

    acest caz pentru calculul la oboseal se poate considera ls=l, unde lreprezint limea tablelor sudate.

    F

    Fa

    s

    FF l

    fig.2.1.17Solicitarea la traciune

  • 5/25/2018 2 1 Asamblari 20nedemont TMS

    25/29

    25

    2.1.2.3.1.4.2Solicitarea la ncovoiere

    Schema solicitrii la ncovoiere a unei suduri cap la cap esteprezentat n fig.2.1.19. Relaia pentru determinarea efortului unitar lasolicitarea de ncovoiere are forma:

    ais

    s

    i

    is

    iis

    al

    M

    W

    M ==

    2

    6 (2.1.15)

    undea=s reprezint grosimea sudurii;

    plcu adugit

    fig.2.1.18 Forma cordonului de sudur

    a b

    dc

    a s

    smin

    als

    a

    l

    ls

    a=smin

    fig.2.1.19 Solicitarea la ncovoiere

    s

    l MiMi

    fig.2.1.20 Solicitarea la forfecare

    s=afs max

    fs

    lF

    F

  • 5/25/2018 2 1 Asamblari 20nedemont TMS

    26/29

    26

    Mieste momentul ncovoietor care solicit custura.

    2.1.2.3.1.4.3Solicitarea la forfecareSeciunea solicitat este cea de dimensiuni al, efortul unitar mediu

    de forfecare avnd valoarea (fig.2.1.20)

    afs

    s

    fsal

    F = (2.1.16)

    caz n care efortul maxim are valoarea afsfsfs = 5,1max

    2.1.2.3.1.4.4Solicitri n sudura cap la cap nclinat fa de direcia forei

    Fora axial F se descompune dup cele dou direcii, normal lacordonul de sudur i n lungul acestuia, rezultnd dou componente:normala la seciune Fsin, care solicit sudura la traciune (fig.2.1.21),

    s

    tsal

    F

    sin= (2.1.17)

    respectiv componenta tangenial la seciune Fcos, care genereazefortul de forfecare:

    s

    fsal

    F

    cos= (2.1.18)

    Efortul unitar echivalent, conform ipotezei IV la solicitri compusedin Rezistena Materialelor este:

    atsfstses += 22

    3 (2.1.19)

    Lungimea de calcul a cordonului de sudur lsse determin cu relaia:

    fig.2.1.21 Solicitri n sudura nclinat

    F F

    F

    Fsin

    Fcos

    L

  • 5/25/2018 2 1 Asamblari 20nedemont TMS

    27/29

    27

    .2sin aLls

    =

    (2.1.20)

    2.1.2.3.1.5Calculul sudurilor prin suprapunereDin punct de vedere al modului de realizare, sudurile prin

    suprapunere pot fi asimilate sudurilor de col. Dup forma suprafeeiexterioare a sudurii se deosebesc trei forme pentru sudura de col cu marginisuprapuse: sudura plan, sudura convex i sudura concav (tab 2.1.2).Dimensiunea caracteristic pentru valoarea rezistenei sudurii este nlimeatriunghiului nscris n seciunea transversal a sudurii (grosimea nominal asudurii, a). Acesat mrime variaz funcie detipul sudurii, astfel:

    - pentru sudura plan, a=scos450,75s;- pentru sudura concav, a=0,5s;- pentru sudura convex, a=s;

    unde s reprezint grosimea tablelor. La sudarea tablelor de grosimidiferite sse va stabili funcie de grosimea celei mai subiri table, curelaia s1,2smin.Funcie de dispunerea cordonului de sudur, se pot ntlni

    urmtoarele tipuri de sudur a dou table suprapuse:- sudur frontal:

    pe o singur parte (unilateral) (fig.2.1.22a); pe ambele pri (bilateral) (fig.2.1.22b);- sudura lateral (fig.2.1.23);

    - sudur combinat (fig.2.1.24);Lungimea de calcul al sudurii ls=l-2a, unde leste lungimea pieselor

    sudate.

    2.1.2.3.1.5.1Sudura de col frontal.a. Sudura de col frontal la piese solicitate de o for axial.Acest tip de sudur poate fi peo singur parte, unilateral, sau pe

    ambele pri, bilateral, fig.2.1.22.a. Dac se consider c fora axial Facioneaz n centrul seciunii de rupere (fig.2.1.22.a), sudura va fi supus

    unei solicitri compuse:- ncovoiere:Mi=Fx (2.1.21)- traciune, produs de F1=Fsin45

    (2.1.22)- forfecare, produs de F2=Fcos45

    (2.1.23)Dac l14s i cel puin 40mm, tensiunea produs de Mi se poate

    neglija. La sudura bilateral F1 i F2 produc tensiuni egale fiecare avndvaloarea:

  • 5/25/2018 2 1 Asamblari 20nedemont TMS

    28/29

    28

    l0e

    s

    F

    F

    F1

    F

    F2

    a

    l

    b

    F F

    F

    F

    fig.2.1.24 Sudura bilateral.Solicitarea de ncovoiere

    lMi

    i

    fig.2.1.22 Sudura bilateral.Solicitarea de traciune

    fig.2.1.23 Sudura unilateral.Solicitarea de traciune

    ,245cos2

    45cos0

    0

    sl

    F

    sl

    F

    ss

    fsts === (2.1.24)

    tensiunea echivalent fiind:

    s

    fsisesal

    FF

    22

    2

    *22 =+= (2.1.25)

    Ea reprezint gradul de solicitare a sudurii numai la forfecare, ns cuntreaga for F, astfel nct sudurile de col sunt verificate la forfecare, cufora F.

    La sudurabilateral relaia de calcul va fi:

    afs

    s

    fsal

    F =

    2 (2.1.26)

    iar la sudura unilateral:

    afs

    s

    fsal

    F = (2.1.27)

    unde afs reprezint tensiunea admisibil la forfecare a materialuluicordonului de sudur

    Acest tip de sudur nu se recomand dect n cazurile n care sudurabilateral nu poate fi executat.

  • 5/25/2018 2 1 Asamblari 20nedemont TMS

    29/29

    29

    b. Sudura de col bilateral la piese solicitate de un momentncovoietor

    Cazul acestei solicitri este reprezentat n fig.2.1.24. Momentul dencovoiereMipoate fi nlocuit de un cuplu de fore F:

    ( )slFMi += 1 (2.1.28)din care se determin fora care solicit sudura:

    sl

    MF i

    +=

    1

    (2.1.29)

    Aceast for produce n sudur tensiunile de forfecare:

    afs

    s

    fs

    al

    F = (2.1.30)

    c. Sudura de col monofrontal la piese solicitate de un momentncovoietor

    n acest caz sudura este solicitat la ncovoiere, efortul unitar dencovoiere avnd valoarea:

    afsi

    s

    iis

    al

    M

    W

    M ==

    2

    6 (2.1.31)