Học Chi Tiết Máy Bài 42: Tính mối hàn chồng chịu mô men uốn trong mặt phẳng ghép

Tính mối hàn chồng chịu mô men uốn trong mặt phẳng ghép:

Xét mối hàn chồng chịu mo men uốn M, biểu diễn trên Hình 7-10

Nhận xét:

– Khi chịu mo men uốn M, mối hàn có xu hướng xoay quanh trọng tâm O. ứng suất phân bố dọc theo các mối hàn là không như nhau, phương của ứng suất tại mỗi điểm vuộng góc với bán kính kẻ từ tâm O đến điểm đang xét. Gía trị của ứng suất tỷ lệ với độ lớn của bán kính.

– Song để đơn giản cho việc tính toán, với mối hàn có chiều dài l_di ^< 50k người ta coi ứng suất τ_d trên mối hàn dọc phân bố đều và có phương dọc theo mối hàn. Còn ứng suất τ_n trên mối hàn ngang phân bố giống như quy luật phân bố ứng suất uốn trên thanh có tiết diện hình chữ nhật 0,7kxl_n. Người ta cũng giả thiết là τ_n = τ_d = τ. Sai số của giả thiết này được bù lại bằng cách chọn giá trị ứng suất cho phép của mối hàn thích hợp.

– Với giả thiết trên, ta viết được phương trình cân bằng giữa ngọai lực và nội lực trong mối hàn là:

Từ phương trình cân bằng trên, ta tính được ứng suất trên mối hàn chịu mô men

Kiểm tra bền mối hàn chịu mô men uốn M

Ta đã có mối hàn vời đầy đủ kích thước, và biết giá trị mô men M, cần kiểm tra xem mối hàn có đủ bền hay không. Các bước tính toán theo trình tự sau:

-Xác định ứng suất cho phép [τ]’, bằng cách tra bảng hoặc tính theo công thức kinh nghiệ

-Xác định kích thước chiều dài l_i và k của các mối hàn, xác định khoảng cách r₁ và r₂ của mối hàn dọ Kiểm tra điều kiện l_d < 50k.

-Tính ứng suất sinh ra trong mối hàn theo công thức (7-3).

– So sánh τ và [τ]’, rút ra kết luận:

+ Nếu τ > [τ], mối ghép không đủ bền.

+ Nếu τ quá nhỏ hơn [τ]’, mối ghép quá dư bền, có tính kinh tế thấp.

+ Nếu τ < [τ]’, độ 1ệch không nhiều lắm, mối ghép đủ bền và có tính kinh tê cao.

 

Thiết kế mối hàn chịu mô men M

có các tấm ghép, và biết mô men tải trọng M, cần phải vẽ kết cấu của mối hàn. Các bước tính toán theo trình tự sau:

-Xác định ứng suất cho phép [τ]’, bằng cách tra bảng hoặc tính theo công thức kinh nghiệm

-Xác định kích thừơc k của mối hàn, có thể lấy k < S_min.

-Chọn 1_n1 = 1_n2 = b_min, chọn r₁ = r₂ = b_min/2, lúc đó ta sẽ tính được E1_d = 1_d1 + 1_d2

-Chia chiều dài tổng l_d thành các mối hàn dọc, phải đảm bảo l_di < 50k.

-Vẽ kết cấu của mối hàn.

Ghi chú: có thể tính thiết kế mối hàn chồng chịu mo men, bằng phương pháp gần đúng dần như sau: ta chọn sơ bộ kích thước chiều dài của mối hàn, vẽ kềt cấu, kiểm tra bền. Nếu quá dư bền thì giảm chiều dài, vẽ lại và kiểm tra tiếp. Nếu thiếu bền thì tăng chiều dài, vẽ lại và kiểm tra tiếp. Đến khi nào vừa đủ bền, vừa đảm bảo tính kinh tế cao thì dừng. Vẽ kết cấu chính xác của mối hàn.