4.-me1_a.osmanovic_zavareni-spojevi

dr.sc. Almir Osmanovi, Assistant ProfessorUniversity of Tuzla - Faculty of Mechanical [email protected] / [email protected]

Mainski elementi IMainski fakultet / PM+EM+M / 2014-15

Predavanje 4 Predavanje 4 Predavanje 4 Predavanje 4 Zavareni spojevi

dr.sc. Almir Osmanovi, doc.

Mainski fakultet Tuzla / Mehatronika / Mainska automatika i robotika

1


2

1. Osnovni pojmovi

- Zavareni spojevi se ubrajaju u nerazdvojive veze.

- Zavarivanje - spajanje dijelova koji su na mjestu spoja dovoenjem toplote omekani ili rastopljeni, uz dodavanje dodatnog materijala ili bez njega. Nakon hlaenja i ovrivanje materijala dijelovi ostaju spojeni.

- Meusobno se zavarivati mogu: Metali - elik do 0,3% C (iznad toga uz odreene uslove), bakar, aluminij Plastomeri (plastine mase) - ABS, PA, POM ...

- Zavarivanje je gotovo u potpunosti istisnulo zakovane spojeve u mainstvu i graevinarstvu.

- Zakovani spojevi zadrali su se jedino kod spajanja aluminijskih limova kod trupova aviona i kabina iara.


3

Zavareni spoj nastao topljenjem

Osnovni elementi ljeba


4

Vrste avova

Oblici lica avova


5

Zavareni spojevi prikladni za:- prijenos sila, momenata savijanja i uvijanja,- cijenom povoljno povezivanje elemenata konstrukcija,- upotrebu na visokim temperaturama,- izradu nepropusnih spojeva.

Prednosti:- u odnosu na lijevanje: utede na teini, vea krutost i vea sloboda oblikovanja

konstrukcija,

- u odnosu na zakovine i vijane spojeve: manja teina, lake ienje, struktura se ne oslabljuje rupama.

Nedostaci:- uglavnom za iste/sline materijale,

- poveanje krhkosti, pojava pukotina (+ ukljuci) te zaostalih naprezanja,

- ostvarivanje spoja teko, kvaliteta nejednolika,

- nema rupa koje jednoznano odreuju montau.


6

1.1. Vrste sastavaka

- Zavareni sastavci mogu biti: eoni, ugaoni i preklopni.

- eone sastavci imaju najiru primjenu kao i ugaoni, dok preklopne treba izbjegavati.

a) eoni, b) ugaoni i c) preklopni sastavak

Priprema limova za eono zavarivanje

Ugaoni sastavci


7

Oblici zavarenih spojeva sa obzirom na poloaj dijelova


8

Vrste i oblici zavara po EN 22553


9

Kvaliteta zavara za spojeve zavarene topljenjem prema DIN 1912


10

1.2. Statiki proraun zavarenih sastavaka

- Vrijednost doputenih napona za osnovni materijal umanjuje se pri proraunu u zavisnosti od vrste sastavaka i naina optereenja.

= - faktor zavarivanja (za eoni zavar 0,65-0,9, ugaone sastavke 0,6-0,7, za preklopne sastavke 0,6)

- Nominalno optereenje zavarenih sastavaka mnoi se pri proraunu sa faktorom neravnomjernosti optereenje koji zavisi od kritinog optereenja.

Karakter optereenja Faktor Mirno optereenje 1 1,1

Optereenje sa umjerenim udarima 1,2 2

Optereenje sa jakim udarim 2 - 3


11

1.3. Zavareni spojevi u mainstvu

A/ Zavareni spoj optereen na istezanje (pritisak)

- Kod podunih eono zavarenih sastavaka, ograniene duine, raunska duina sastavaka manja je od stvarne duine .

= 2

- Naprezanje na pritisak ili istezanje:

= - povrina zavarenog sastavka

= = ( + )


12

B/ Zavareni spoj optereen na savijanje

- Kod zavarenih spojeva optereenih na savijanje za proraun je mjerodavan otporni moment zavarenog spoja.

- Naprezanje na savijanje:

= - moment inercije povrine zavarenog ava udaljenost momenta savijanja od sredita povrine zavarenog ava

eoni sastavak optereen na savijanje

Ugaoni sastavak optereen na savijanje

= - moment inercije spoljnog presjeka- moment inercijen unutrane presjeka


13

Preklopni zavareni sastavak- Moment savijanja:

= + = ( + )! - horizontalni dio sastavka = "

#$ !- vertikalni dio sastavka


14

C/ Zavareni spoj optereen na uvijanje

- Torziono optereenje se rauna:

! = 3 '() + *(+,)

- Naprezanje na smicanje:

! = !- + !. + !/!- - torziona komponenta okomita na zavara!. - optereenje na smicanje!/- torziona komponenta du zavara


15

D/ Zavareni spoj optereen na smicanje

! = - Povrina zavarenog ava = 2 + - slika a) = ( + )- slika b)

E/ Sastavci optereeni sloenim naponima

- Svedeni normalni napon se rauna:

0 =2 +

12

+ 4!


16


17


18

1.4. Zavari za posude pod pritiskom

- Najmanja debljina stijenke za cilindrine platove posuda pod pritiskom:

4 = 56729:; :;; (5;56 1,2, 5; 200)

4 = 56729:; :;; (5;56 1,7)

4- najmanja debljina stijenke5;- vanjski prenik plata56 - unutranji prenik plata:; - dodatak za obzidavanje (=> = 0)

- Kod cilindrinih bubnjeva, plateva ili dancadi:

4 = 5672 9:; :;


19

Faktor vrstoe 9 parnih kotlova i posuda pod pritiskom


20

Koeficijent sigurnosti :; parnog kotla i posuda pod pritiskom


21

- Najmanja debljina stijenke za bombirana dna:

4 = 5;7D49:; :; + =E + =F; (r 1, G 5;)

D koeficijent za zaobljena dna=E - dodatak zbog vanjskog pritiska=F - konstrukcijski dodatak

Vrijednost koeficijenta D za zaobljena dna


22

Bombirana dna1) Puno dno, 2) dno sa izrezima, 3) dno sa vratom, 4) dno sa prikljucima, 5) zavareno dno


23

- Kod uvarenih cijevi zavareni avovi moraju prenositi cijelu silu. U presjeku smicanja irina avova mora biti:

= 0,4 :;9- irina zavara

sila koja otpada na cijev- vanjski prennik cijevi


24


25


26

1.5. Takasto zavareni spojevi

- Zavarivanje tankih limova je ekonomino takastim postupkom.

- Za prijenos sile doputeno je spajanje najvie tri elementa, debljina ne smije da bude vea od 15 mm a kod spajanja dva elementa debljina jednog elementa ne smije da bude vea od 5 mm.

Zavarivanje takastim postupkom


27

- Prilikom prorauna vrstoe taku zavara posmatramo kao iviju koja je optereena na smicanje.

- Naprezanje na smicanje:

!; =

+HI0H broj presjeka

- Specifini pritisak:

7; =

+DD debljina lima

- Toka zavara ne smije biti vea od:

= 25D90K(LL)


28

1.6. Stepen sigurnosti zavarenih sastavaka

- Kao osnova za proraun stepena sigurnosti zavarenih sastavaka slui raunska debljina sastavaka.

- Stepen sigurnosti zavarenog sastava prema amplitudnom naprezanju:

M =N =

>EF$N = (2 3);M =

!N! =

>EF$!N!- Faktor oblika sastavka

- faktor klase kvaliteta zavara (0,5-1)> - faktor naponsko stanja (0,6 0,9)E- faktor veliine presjeka E~F - faktor uticaja korozije$ - faktor uticaja temperature1

Veliina faktora


29


30

Primjeri:


31


32

Dodatna literatura:

1. http://www.riteh.uniri.hr/zav_katd_sluz/zvd_kons_stroj/katedre/konstruiranje/kolegiji/ke1/ke1_materijali_vj/10.ZavareniSpojevi.pdf

4.-me1_a.osmanovic_zavareni-spojevi

Documents

dodavanje dodatnog materijala

ostvarivanje spoja teko

c iznad toga

izradu nepropusnih spojeva

pojava pukotina ukljuci

jednoznano odreuju montau