Рассчитать сварное соединение крепящее неподвижный блок монтажного устройства к плите

1.Определяем допускаемое напряжение сварного шва:
Допускаемые напряжения для сварных швов тавровых соединений (разрушение на срез в биссекторном сечении) выполненных ручной электродуговой сваркой определяется по формуле
[τ]=0,5∙[σ] р,
где [σ]р =[σ]т/s – допускаемые напряжения на растяжение основного материала свариваемых деталей.
[σ]т - предел текучести основного материала свариваемых деталей;
S=1,5…2 – коэффициент запаса прочности.
Для стали ст3 [σ]т =220 Н/мм2.
[σ]р =[σ]т/s=220/2=110 Н/мм2;
[τ]=0,5∙110=55 Н/мм2.
Примем, что число сварных швов n=4, катет шва к=10 мм, длина шва l=25k=25·10=250 мм, β=0,7.
2 . Нагрузки в канатах заменим равнодействующей, приложенной к оси блока кронштейна, согласно выражения R=2F/2=F=26 кН.
Далее разложим равнодействующую R на отрывающую силу N и поперечную силу Q, где
Q= R∙cos (π/4)=26∙0,981=25,51кН;
N= R∙sin (π/4)=26∙0,195=5,07 кН.
Считаем, что отрывающая сила N приложена в центре симметрии сварного шва.
Переносим поперечную силу Q в плоскость сварного шва.
Поперечная сила Q стремится сдвинуть кронштейн относительно поверхности стыка, а момент М, который появляется вследствие переноса линии действия поперечной силы Q, вместе с силой N стремится раскрыть стык справа от оси симметрии стыка.
Величина момента M определяется по формуле
M=Q∙а=25,51∙680=1734,8 кН∙мм.
3.Проверяем напряжение в опасной точке сварного шва (крайняя правая точка основания кронштейна) и сравниваем его с допускаемым:
Максимальные по величине напряжения в наиболее опасной точке сварного шва для рассматриваемого кронштейна определяют по формуле:
τΣ=((τN+τM)2 + τQ2)1/2;
τN=N/(nAшв)= N/(4∙l∙β∙k) =5070 /(4∙250∙0,7∙10)= 0,72 Н/мм2;
τQ=Q/(nAшв)= Q/(4∙l∙β∙k) =25510/(4∙250∙0,7∙10)= 3,64 Н/мм2;
τM=M/(nWшв )= M/(4∙(β∙k∙l2/6)) =1734800/(4∙(0,7∙10∙2502/6))=5,94 Н/мм2.
τΣ=((0,72+3,64)2 + 5,942)1/2 =(19,00+35,28) ½ =7,36 Н/мм2 <[τ]=55 Н/мм2.
В формулах значения N, Q и M подставляем в Н и Нмм.
Значение β=0,7 – для сварных швов, выполненных ручной электродуговой сваркой, k=10 мм-катет сварного шва, l=250 мм - длина сварного шва, n=4- количество сварных швов.
Условие прочности для сварных швов кронштейна выполняется.