Катет шва
Два тавра сварили с одним и тем же катетом 5 mm: один ручной дугой, другой автоматом под флюсом. Шаблон на обоих показывает 5. Под нагрузкой первый срезается по самому узкому сечению шва — по высоте вписанного треугольника, 3,5 mm. Второй держит в полтора раза больше: автомат проплавляет корень глубже, и в расчёт идёт 1,1k вместо 0,7k.
Катет углового шва — сторона наибольшего равнобедренного прямоугольного треугольника, вписанного в сечение шва. Его видно снаружи, его задают на чертеже и проверяют шаблоном. Рвётся шов по высоте этого треугольника, опущенной из корня на гипотенузу. Поэтому срез считают по сечению a × L, где a = βf · k, а βf зависит от того, насколько глубоко дуга проплавила корень.
| Обозначение | k — катет, mm, на чертеже ⊿k · a — расчётная высота шва |
| Определение | сторона равнобедренного прямоугольного треугольника, вписанного в сечение углового шва |
| Расчёт на срез | τ = F / (βf · k · Lw) ≤ Rwf · γc; для электродов Э42 Rwf = 180 MPa |
| Коэффициент βf | ручная дуга 0,7 · полуавтомат 0,8 · автомат под флюсом 1,1 (СП 16.13330, табл. 39) |
| Пределы | kf,min — по толщине более толстой детали; kf,max = 1,2 t более тонкой, у пера уголка — 0,9 t |
| Типичные значения | 3 mm — тонкий лист; 5–8 — тавры и косынки; 8 — предел одного прохода ручной дугой; 10–20 — многопроходные швы |
01 · Определение
Сторона треугольника, а работает высота
Угловой шов заполняет угол между двумя деталями. В его сечение вписывают наибольший равнобедренный прямоугольный треугольник; его сторона и есть катет k. Усиление выпуклого шва в катет не входит, а у вогнутого шва вписанный треугольник меньше, чем ширина шва по краям, — катет у него меньше, чем кажется.
Шов, нагруженный вдоль или поперёк, разрушается по наименьшему сечению — по высоте треугольника из корня на гипотенузу: 0,707k. Нормы берут a = βf · k. У ручной дуги корень проплавлен мелко, βf = 0,7. Полуавтомат даёт 0,8, автомат под флюсом проплавляет корень на несколько миллиметров, и βf = 1,1 — расчётная высота больше самого катета.
5 kN на сантиметр шва
Строки — катеты по ряду. Полоса — напряжение среза τ в шве, который несёт 5 kN на каждый сантиметр длины. Черта — Rwf = 180 MPa. Голубые швы выдерживают, красные срезаются по сечению a.
Пять соединений, три способа, один катет
Главное действие — кнопка «Начать сварку». Горелка проходит шов: дуга, искры, раскалённая ванна, остывание до цветов побежалости. Потом шов разрезают и травят — в сечении видны катет, проплавление корня и расчётная высота a. Шаблон проверяет катет, а разрывная машина тянет деталь, пока шов не срежется по сечению a или не выдержит расчётную нагрузку. Под сценой выбирают соединение — тавр, нахлёстку, уголок на косынке, трубу к фланцу или ребро кронштейна, — катет по заданию, способ сварки и профиль шва. Ползунок перематывает опыт.
—
02 · Пересчёт
Быстрый счёт для ручной дуги: сантиметр шва с катетом k держит около 1,26k kN при Rwf = 180 MPa. ⊿5 — 6,3 kN/cm, ⊿8 — 10 kN/cm.
Длину шва в расчёт берут на 1 cm меньше фактической: на концах шов не проварен. Шов короче 4k или 40 mm в расчёт не идёт.
| k | a = 0,7k | q, kN/cm | где |
| {k} | {v} | {h} | {n} |
03 · Порядки величин
04 · Приборы измерения
05 · Правила записи
Серия · Черчение и CAD
подсказки на стол к каждому листу06 · Соседние единицы
07 · Исторический раздел
Катет меряют снаружи с точностью около полумиллиметра: шаблон с ценой деления 1 mm, набор пластин через миллиметр. Для ⊿3 это 15 % от размера, для ⊿10 — 5 %. Поэтому малые катеты задают с запасом, а допуск на катет по ГОСТ 5264 — плюс 1–2 mm, минус не допускается.
Расчётную высоту снаружи не измерить вовсе: она зависит от проплавления корня, которое видно только на разрезе. Нормы закладывают его в коэффициент βf для способа сварки, а на изделии проверяют катет и форму шва. Вогнутый шов с краями на 5 mm может иметь катет 4,3 — и его отбраковывают по шаблону.
Каталог величин
весь указатель →Семь основных единиц СИ
Капля кислоты меняет цвет сока, соль красит пламя, вода замерзает от стука. Под ними — все листы Simetrium по дисциплинам и по алфавиту.
Открыть указатель →