MK_p03_nosivi dijelovi MK – zavareni spojevi I_WEB

NOSIVI DIJELOVI MEHATRONIČKIH
KONSTRUKCIJA
Zavareni spojevi - I. dio
1
Mehatroničke konstrukcije
ZAVARENI SPOJEVI
 Nerastavljivi spojevi
 Upotrebljavaju se prije svega za
spajanje nosivih mehatroničkih dijelova
i konstrukcija
2
Mehatroničke konstrukcije
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.
3
Mehatroničke konstrukcije
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.
4
Mehatroničke konstrukcije
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.
5
Mehatroničke konstrukcije
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).
6
Mehatroničke konstrukcije
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
7
Mehatroničke konstrukcije
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.
8
Mehatroničke konstrukcije
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.
9
Mehatroničke konstrukcije
Proračun zavara i zavarenih spojeva
 Računska debljina zavara a [mm]
10
Mehatroničke konstrukcije
Proračun zavara i zavarenih spojeva
 Nosiva duljina zavara lzv [mm]
11
Mehatroničke konstrukcije
Proračun zavara i zavarenih spojeva
 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
12
Mehatroničke konstrukcije
Vlačno opterećeni zavareni spojevi
13
Mehatroničke konstrukcije
Vlačno opterećeni zavareni spojevi
 Prethodna slika prikazuje primjer vlačnog opterećenja čelnog i
kutnog zavarenog spoja.
n = F / Azv  zv, dop
n [N/mm2]
F
[N]
Azv
[mm2]
normalno vlačno ili tlačno naprezanje
okomito na računsku ravninu zavara
vlačna ili tlačna sila okomita za površinu
zavara
površina zavara
a) Azv = a lzv
b) Azv = a (d + a) 
a
lzv
14
[mm]
[mm]
Mehatroničke konstrukcije
računska debljina zavara
nosiva duljina zavara
Zadatak 1.
Izračunajte silu F koju može prenijeti zavareni spoj na
slici, ako je dopušteno vlačno naprezanje
zv, dop = 70 N/mm2.
15
Mehatroničke konstrukcije
Zadatak 2.
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.
16
Mehatroničke konstrukcije
Zadatak 3.
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).
17
Mehatroničke konstrukcije

Download Report