Как найти площадь поперечного сечения заготовки

Площадь поперечного сечения металла для последующих проходов:

, (5)

.

Общая площадь поперечного сечения наплавленного металла рассчитывается согласно выражению [1, с.181]:

, (6)

где

– общая площадь поперечного сечения
наплавленного металла, мм²;

S
– толщина свариваемых деталей, равная
10 мм;

g
– высота валика, принимаемая равной 1
мм;

h
– высота наплавленного металла, равная
8 мм;

b
– расстояние между двумя деталями,
равное 2 мм;

– угол
раздела кромки, равный 25 °.

.

Число
проходов рассчитывается по формуле [1,
С.181]:

, (7)

.

Назначаем два прохода.

2)
Сила сварочного тока при ручной дуговой
сварки может быть определена в зависимости
от диаметра электрода и допустимой
плотности тока [1, c.182]:

, (8)

где

– сварочный ток, А;

d_э
– диаметр электрода (стержня), мм;

j
– допускаемая плотность тока, А/мм².

Согласно
таблице 40 [1, С.182] для фтористо-кальциевого
покрытия электродов допускаемую
плотность тока j
выбираем равной:

для
электродов диаметром d_э
равным
3 мм — j
= 15 А/мм².

для
электродов диаметром d_э
равным 4 мм – j
= 12 А/мм².

3)
Напряжение дуги вычисляется по формуле:

, (9)

где
U_д
– напряжение дуги, В;

Для
электродов диаметром d_э
равным
3 мм:

Для
электродов диаметром d_э
равным 4 мм:

4)
Скорость сварки может быть определена
по формуле [1, С.183]:

, (10)

где

— скорость сварки, см/c

— коэффициент
наплавки, для электродов марки УОНИ-13/55

;

—
плотность наплавленного металла, для
ручной дуговой сварки

;

—
площадь поперечного сечения наплавленного
металла за данный проход, см².

,

.

5)
Погонную энергию найдем по формуле [1,
с.182]:

,
(11)

где
q
– мощность дуги, Вт;

—
эффективный КПД дуги, для ручной дуговой
сварки покрытыми электродами

равен 0,8

Общую
площадь поперечного сечения наплавленного
и расплавленного металлов приближенно
найдем по формуле:

(12)

где
е
– ширина шва, мм;

S
– толщина пластин, мм;

q
– усиление шва, мм.

Принимаем
общую площадь поперечного сечения
наплавленного и расплавленного металлов
равную 128 мм².

Находим
общую площадь поперечного сечения
проплавленного металла:

,
(13)

Определим
расстояние от центра сварочной ванны
до изотермы плавления, которая для
низкоуглеродистых сталей вычисляется
по формуле, [5, С.184]:

, (14)

где
е
= 2,718;

q_п
= 11858 Дж/см;

Т_пл
= 1500°С.

Для большинства
низкоуглеродистых сталей можно принять
[6, С.152]:

.

Если в формулу подставить
значения всех постоянных для
низкоуглеродистых конструкционных
сталей, то получим расстояние до изотермы
плавления:

Определим
глубину провара по формуле [5, С.184]:

, (15)

Таким образом,

5.2 Расчет параметров режима для механизированной сварки в защитном газе (со2)

Таблица
13 – Геометрические размеры разделки
кромок и размеры сварного шва по ГОСТ
14771-76

Условное обозначение соединения	Конструктивные элементы подготовленных кромок свариваемых деталей и шва сварного соединения	S=S1, мм	b, мм	е, мм	q, мм	с, мм
номинальное	пред. откл.	номинальное	пред. откл.	номинальное	пред. откл.	номинальное	пред. откл.
С17		8-10	1	±1	14	±2	1	±1	1	+1; – 1

Для
сварки пластин в углекислом газе толщиной
10 и 10 мм принимаем диаметр проволоки d_э
=1,6 мм. Согласно [2, С.456] производим сварку
постоянным током обратной полярности.
Согласно рекомендациям, сварку пластин
толщиной 10 мм в среде

осуществляем за два прохода.

Общая
площадь поперечного сечения наплавленного
металла для механизированной сварки в
углекислом газе равна площади наплавленного
металла для ручной дуговой сварки
покрытыми электродами, находим по
формуле (4):

.

Рассчитаем основные параметры сварки.

Определим силу сварочного
тока по формуле, [3, С.14]:

(16)

где

диаметр электродной проволоки,

— допускаемая плотность
тока. Возьмём плотность тока равной
90А/мм²

[3. с.14]. Таким образом,

Для принятого диаметра
электрода и силы сварочного тока
определим оптимальное напряжение дуги
[1, С.194]:

(17)

Таким
образом,

Определим коэффициент формы провара
по формуле, [1, С.188]:

(18)

где

— коэффициент, величина которого зависит
от рода тока и полярности.

Согласно
[1, С.188], величина коэффициента

при
плотности тока j
< 120 А/мм²
при сварке постоянным током обратной
полярности:

,
(19)

Таким
образом,

Скорость сварки определим по формуле:

(20)

где
γ
– плотность наплавляемого металла:
γ
= 7,8 г/см³
[4, С.36];

F_н
– площадь наплавленного металла;

α_н
– коэффициент наплавки. Его можно
определить по формуле, [1, С.190]:

(21)

где
ψ
– коэффициент потерь, определяемый по
формуле, [1, С.191]:

(22)

где
j
— плотность тока, j
=
90А/мм².

Таким образом,

%.

—
коэффициент расплавления проволоки.
Согласно [3, С.13]:

(23)

где
L
—
вылет электродной проволоки. Согласно
рекомендациям, предложенным в [3. С13], он
равен:

L
= 15 мм.

d_э
– диаметр электродной
проволоки; d_э
=1,6 мм.

Таким образом,

Коэффициент наплавки:

.

Следовательно,
скорость сварки равна:

а) для первого прохода:

б) для второго прохода:

Определим
погонную энергию:

(24)

.

Определим
глубину провара. Согласно [3, С.14], при
сварке в углекислом газе

глубина
провара равна:

. (25)

Таким образом,

Зная глубину провара и коэффициент
формы провара, определяем ширину провара:

(26)

Задавшись
оптимальным значением формы выпуклости,
т.е. коэффициентом формы усиления

,
находим высоту валика. Значения

выбирают в пределах

7 —
10. Меньшие значения имеют место при
узких и высоких швах. Большие значения
соответствуют широким и низким усилениям.
Принимаем

=
9, тогда[3, С.11]:

(27)

Определяем
общую высоту шва [3, с.11]:

(28)

Определим
высоту заполнения разделки одним
проходом [3, С.15]:

(28)

где

— площадь поперечного сечения металла,
наплавленного за данный проход;

b
– зазор в стыке;

C
— общая высота шва;

— угол разделки кромок.

Определяем
глубину провара притупления [3, С.15]:

(30)

Общую
площадь поперечного сечения наплавленного
и расплавленного металлов найдем по
формуле (12):

.

Принимаем
общую площадь поперечного сечения
наплавленного и расплавленного металлов
равную 112 мм².

Находим
площадь поперечного сечения проплавленного
металла по формуле:

, (31)

6
Выбор источников питания сварочной
дуги

Соседние файлы в папке Стык (Сталь 09Г2С) РДС и СО2

• #

  22.02.202368.35 Кб0Мой трущь !.cdw

• #

Площадь поперечного сечения

При решении заданий сопротивления материалов в расчетные формулы вводят величины, которые определяют формулу и размеры поперечных сечений, они называются геометрическими характеристиками плоских сечений. Первой такой величиной стоит считать площадь сечения. Рассчитать площадь поперечного сечения можно даже ствола дерева, ведь оно по форме похоже на эллипс или круг. Согласно формуле, площадь поперечного сечения круга, возможно, рассчитать достаточно точно по формуле. Площадь сечения круга или шара можно найти по формуле:

S = πR²

При этом не стоит забывать о том, что расстояние от плоскости до центра фигуры совпадет с плоскостью, тогда плоскость поперечного сечения шара будет равняться нулю, так как касание им плоскости происходит лишь в одной точке.

Рассмотрим на примере параллелограмма. Прежде всего, для того чтобы найти площадь поперечного сечения, необходимо знать значения высоты и снования параллелограмма. Даже если нам известна только ширина основания и его длина через эти значения возможно найти диагональ, используя теорему Пифагора: квадрат гипотенузы прямоугольного треугольника равняется сумме квадратов катетов. Формула выглядит как:

a² + b² = c²

Из нее можно вывести такую формулу:

c = S*q*r*t*(a² + b²)

Когда у нас известно значение диагонали параллелограмма, то его можно подставить в формулу:

S= c*h

S – площадь поперечного сечения, h это значений высоты параллелограмма. Результат, который получится после исчислений, будет означать площадь поперечного сечения. Такая формула:

S=a*b

используется в тех случаях, когда сечение идет параллельно двум основаниям.

При вычислении площади поперечного сечения цилиндра, которое проходит вдоль его оснований, если одна из сторон данного прямоугольника тождественна радиусу основания, а другая из сторон – высоте цилиндра используется такая формула:

S =2R*h

где h – высота цилиндра R – величина радиуса окружности. Если же сечение не проходит сквозь ось цилиндра и одновременно параллельно его основаниям, то это означает, что сторона данного треугольника не равняется диаметру окружности основания.

Для решения этой проблемы необходимо узнать значение неизвестной стороны предварительно нарисовав окружность у основания цилиндра. Расчет производится также по формуле выведенной из теоремы Пифагора. Затем подставляется формула:

S =2а*h

где 2а – значение хорды, расчета площади поперечного сечения.

Площадь поперечного сечения

S, мм 2 , также является характеристикой толщины волокна или нити и рассчитывается по формуле: S=0,001Т/γ, где γ — плотность вещества волокна, мг/мм3 .

Повышай знания с онлайн-тренажером от Автор24!

1. Напиши термин
2. Выбери определение из предложенных или загрузи свое
3. Тренажер от Автор24 поможет тебе выучить термины с помощью удобных и приятных
   карточек

Как вычислить площадь поперечного сечения

Поперечное сечение образуется под прямым углом по отношению к продольной оси. Причем, сечение разных геометрических фигур представлено может быть различными формами. К примеру, у параллелограмма сечение по внешнему виду напоминает прямоугольник или квадрат, у цилиндра – прямоугольник или круг и т.д.

Вам понадобится

• — калькулятор;
• — исходные данные.

Инструкция

Чтобы найти площадь сечения параллелограмма, нужно знать значение его основания и высоту. Если, к примеру, известна лишь длина и ширина основания, то найдите диагональ, используя для этого теорему Пифагора (квадрат длины гипотенузы в прямоугольном треугольнике равен сумме квадратов катетов: a2 + b2 = c2). Ввиду этого, c = sqrt (a2 + b2).

Найдя значение диагонали, подставьте его в формулу S= c*h, где h – высота параллелограмма. Полученный результат и будет величиной площадью поперечного сечения параллелограмма.

Если же сечение проходит вдоль двух оснований, то его площадь рассчитывайте по формуле: S=a*b.

Для вычисления площади осевого сечения цилиндра, проходящей перпендикулярно основаниям (при условии, что одна сторона этого прямоугольника равна радиусу основания, а вторая – высоте цилиндра), используйте формулу S =2R*h, в которой R – величина радиуса окружности (основания), S – площадь поперечного сечения, а h – высота цилиндра.

Если по условиям задачи сечение не проходит через ось вращения цилиндра, но при этом параллельно его основаниям, значит, сторона прямоугольника не будет равна диаметру окружности основания.

Самостоятельно вычислите неизвестную сторону путем построения окружности основания цилиндра, проведения перпендикуляров от стороны прямоугольника (плоскости сечения) к окружности и расчета размера хорды (по теореме Пифагора). После этого подставьте в S =2а*h полученное значение (2а – значение хорды) и рассчитайте площадь поперечного сечения.

Площадь сечения шара определяется по формуле S = πR2. Обратите внимание на то, что, если расстояние от центра геометрической фигуры до плоскости будет совпадать с плоскостью, то площадь сечения равна будет нулю, потому как шар касается плоскости лишь в одной точке.

Обратите внимание

Дважды пересчитывайте полученный результат: так вы не допустите ошибки в расчетах.

Полезный совет

Чтобы рассчитать площадь сечения любой другой геометрической фигуры, воспользуйтесь математическим справочником, в котором подобраны формулы для расчета и даны подробные рекомендации.

Источники:

• Стереометрия. Теория
• поперечное сечение

Войти на сайт

или

Забыли пароль?
Еще не зарегистрированы?