spojevi

  • Upload
    laky88

  • View
    35

  • Download
    0

Embed Size (px)

DESCRIPTION

metal.spojevi

Citation preview

  • Prezentacije za predavanja iz kolegija METALNE KONSTRUKCIJE 1 Prezentacije za predavanja iz kolegija METALNE KONSTRUKCIJE 1 -- 00

    METALNE KONSTRUKCIJE IMETALNE KONSTRUKCIJE I

    PRIKLJUPRIKLJUCI CI

    mr.sc. Jurko mr.sc. Jurko ZovkiZovki

  • POTREBA ZA POTREBA ZA POSTOJANJEMPOSTOJANJEMSPOJEVASPOJEVA

    PROJEKTIRANJE SPOJEVAPROJEKTIRANJE SPOJEVA2/402/40

  • TIPOVITIPOVI SPOJEVA U KONSTRUKCIJAMA

    B AA

    C

    D

    A

    A

    A

    D

    C

    A

    D

    RADIONIRADIONIKI I MONTAKI I MONTANI SPOJEVINI SPOJEVI

    PROJEKTIRANJE SPOJEVAPROJEKTIRANJE SPOJEVA3/403/40

  • EKONOMSKO ZNAEKONOMSKO ZNAENJEENJE

    koliina utroenog materijala jednostavnost izrade spojeva

    TEHNITEHNIKO ZNAKO ZNAENJEENJE

    usklaivanje globalnog prorauna s lokalnim ponaanjem u spojevima

    utjecaj vrste spoja na raspodjelu reznih sila

    PROJEKTIRANJE SPOJEVAPROJEKTIRANJE SPOJEVA

    ZNAZNAAJAJ SPOJEVA U KONSTRUKCIJAMA

    4/404/40

  • PRENIJETI DJELOVANJAPRENIJETI DJELOVANJA IZMEU SPOJENIH ELEMENATA

    OSIGURATI ODGOVARAJUU ROTACIJUROTACIJU IZMEU SPOJENIH ELEMENATA

    PROJEKTIRANJE SPOJEVAPROJEKTIRANJE SPOJEVA

    ZADATAK PRIKLJUZADATAK PRIKLJUAKA (SPOJEVA)AKA (SPOJEVA)

    M

    rotacija vora

    rotacija spoja

    5/405/40

  • 1.1. VRSTOVRSTOAA

    2.2. KRUTOSTKRUTOST

    3.3. DEFORMABIDEFORMABILNOSTLNOST

    PROJEKTIRANJE SPOJEVAPROJEKTIRANJE SPOJEVA

    OSNOVNA SVOJSTVA PRIKLJUOSNOVNA SVOJSTVA PRIKLJUAKA AKA

    ANALOGIJA S PONAANJEM ELEMENATA

    mogunost preuzimanja i prijenosa momenata i sila

    imati odgovarajui nagib krivuljenagib krivulje M -

    posjedovati odgovarajui rotacijski kapacitet rotacijski kapacitet

    6/406/40

  • MM-- OVISNOST ZA SPOJEVEOVISNOST ZA SPOJEVE

    - RELATIVNI ZAOKRETRELATIVNI ZAOKRET izmeu grede i stupa

    Mj

    j,ini

    M

    0 rotacija

    m

    o

    m

    e

    n

    t

    s

    a

    v

    i

    j

    a

    n

    j

    a

    0 rotacijaELEMENT PRIKLJUAK

    S

    PROJEKTIRANJE SPOJEVAPROJEKTIRANJE SPOJEVA

    KLASIFIKACIJA SPOJEVA ovisno o obliku dijagrama

    7/407/40

  • tradicionalno

    ZGLOBNIZGLOBNI PRIKLJUCI

    UPETIUPETI PRIKLJUPRIKLJUCICI

    rotacijsko ponaanje STVARNIH PRIKLJUAKA nalazi se IZMEUIZMEU ova dva ideala

    PROJEKTIRANJE SPOJEVAPROJEKTIRANJE SPOJEVA

    MODELIRANJE PRIKLJUMODELIRANJE PRIKLJUAKAAKA

    Prikljuak

    Spoj

    Jednostrani vijani prikljuak

    Desni prikljuak

    Desni spoj

    Dvostrani zavareni prikljuak

    Lijevi prikljuak

    Lijevi spoj

    8/408/40

  • Mb Mb2 Mb1

    SVAKI DIO PRIKLJUSVAKI DIO PRIKLJUKAKA ima svoju SPOSOBNOST ROTACIJE, a meusobno su spojeni u SERIJSKI SUSTAV

    JEDNOSTRANI PRIKLJUAK DVOSTRANI PRIKLJUAK

    PROJEKTIRANJE SPOJEVAPROJEKTIRANJE SPOJEVA

    DEFORMABILNOST PRIKLJUDEFORMABILNOST PRIKLJUAKAAKA

    9/409/40

  • PROJEKTIRANJE SPOJEVAPROJEKTIRANJE SPOJEVA

    DEFORMABILNOST PRIKLJUDEFORMABILNOST PRIKLJUAKAAKA

    10/4010/40

  • PROJEKTIRANJE SPOJEVAPROJEKTIRANJE SPOJEVA

    MM-- OVISNOST ZA OVISNOST ZA PRIKLJUPRIKLJUAKAK

    11/4011/40

  • ESTEROKUTNA GLAVA VIJKA CILINDRINO TIJELO VIJKA S NAVOJEM ESTEROKUTNA MATICA S NAVOJEM PODLONA PLOICA KRUNOG ILI KVADRATNOG OBLIKA

    NAZIVNA MJERA vijka : debljina tijela vijka na mjestu navoja (d) OZNAKA VIJKA M d x l najei vijci s desnim navojem najvaniji dio je TIJELO VIJKA

    VIJVIJANI SPOJEVIANI SPOJEVI

    VIJVIJANI SPOJEVIANI SPOJEVI

    30o

    r

    d

    llg b

    e

    s

    do

    k

    B

    12/4012/40

  • PREMA TONOSTI IZRADE TIJELA VIJKAdo d 1.0 mmdo d 0.3 mm

    PREMA KLASI VRSTOE VIJKA 4.6 , 4.8 , 5.6 , 5.8 , 8.8 , 10.9

    OBZIROM NA PRETEITO OPTEREENJEvijci optereeni na POSMIK (kategorije A, B, C)vijci optereeni na VLAK (kategorije D, E)

    SPECIJALNE VRSTE VIJAKA vijci s unutarnjom esterokutnom glavom (tzv.imbus), vijci s uputenom glavom, vijci bez matice, konusni vijci

    VIJVIJANI SPOJEVIANI SPOJEVI

    VRSTE VIJAKAVRSTE VIJAKA

    13/4013/40

  • FUNKCIONIRANJE VEZE OSTVARENE VIJCIMAFUNKCIONIRANJE VEZE OSTVARENE VIJCIMA

    DISKONTINUIRANO povezivanje elemenata

    RAVNOTEA naprezanjem vijaka naPRITISAK PO OMOTAU RUPE

    POSREDNO i POSMIK u ravninama spoja

    VIJVIJANI SPOJEVIANI SPOJEVI14/4014/40

  • VIJVIJANI SPOJEVIANI SPOJEVI

    N

    N12

    N12

    Posmina naprezanja

    Stvarni pritisak po omotau rupe

    deformacija vijka

    d

    stvarno naprezanjeraunsko naprezanje

    raunskonaprezanje

    FUNKCIONIRANJE VEZE OSTVARENE VIJCIMAFUNKCIONIRANJE VEZE OSTVARENE VIJCIMA

    15/4015/40

  • VIJCI OPTEREENI NA POSMIK VIJCI OPTEREENI NA VLAK VIJCI ISTOVREMENO OPTEREENI NA POSMIK I VLAK

    VIJVIJANI SPOJEVIANI SPOJEVI

    MV

    Vijci optereeni na vlak i posmikVijci optereeni na posmik

    V

    NN

    Vijci optereeni na vlak

    PRORAPRORAUN VIJUN VIJANIH SPOJEVAANIH SPOJEVA

    16/4016/40

  • vijkanavojaunutarnijekojipresjekzaAf

    F

    iklaseAfF

    iklaseAf

    F

    Mb

    subRdv

    Mb

    subRdv

    Mb

    subRdv

    =

    =

    =

    6.0

    9.108.6,8.5,8.45.0

    8.86.5,6.46.0

    ,

    ,

    ,

    Mb

    uRdb

    tdfF

    = 5.2,

    VIJCI OPTEREENI NA POSMIK :

    RdbSdv

    RdvSdv

    FFFF

    ,,

    ,,MJERODAVNA MANJA VRIJEDNOST

    - RAUNSKE OTPORNOST NA POSMIK PO JEDNOM PRESJEKU:

    - RAUNSKA OTPORNOST NA PRITISAK PO OMOTAU RUPE :

    VIJVIJANI SPOJEVIANI SPOJEVI

    PRORAPRORAUN VIJUN VIJANIH SPOJEVAANIH SPOJEVA

    17/4017/40

  • VIJVIJANI SPOJEVIANI SPOJEVI

    VIJCI OPTEREENI NA VLAK

    PRORAPRORAUN VIJUN VIJANIH SPOJEVAANIH SPOJEVA

    14.1 ,

    ,

    ,

    , + RdtSdt

    Rdv

    Sdv

    FF

    FF

    Mb

    subRdt

    AfF

    = 9.0,

    RdtSdt FF ,,

    VIJCI ISTODOBNO OPTEREENI NA POSMIK I VLAK

    - RAUNSKA OTPORNOST NA VLAK JEDNOG VIJKA:

    TABLINI PRIKAZ VRIJEDNOSTI OTPORNOSTI VIJAKA !

    18/4018/40

  • 15

    15

    15

    15

    19

    19

    19

    19

    28

    28

    28

    28

    31

    31

    31

    31

    M 12 M 14 M 16 M 18 M 20 M 22 M 24 M 27 M 31

    4.6 4.8 5.6 5.8

    MONTANIVIJAK

    MONTANARUPA I VIJAK

    KLASAVRSTOE

    10.9

    TEHNIKA DOKUMENTACIJA:vrsta navoja, promjer vijka, duina navoja, klasavrstoe i standard po kojem je vijak izraen

    POSEBNE OZNAKE za razliite vrste vijaka:

    VIJVIJANI SPOJEVIANI SPOJEVI

    OZNAOZNAAVANJE VIJAKA NA CRTEAVANJE VIJAKA NA CRTEIMAIMA19/4019/40

  • PRIMJER KORITENJA OZNAKA VIJAKA

    3

    1

    2

    2PRESJEK 1 - 1

    PRESJEK 2 - 2

    4

    4

    0

    8

    0

    8

    0

    2

    8

    0

    4

    5

    4

    5

    5

    x

    7

    0

    =

    3

    5

    0

    2 2

    2

    1

    1

    70 701602

    32 300x12x440

    30040 40404070 70

    1

    1

    0

    0

    1

    0

    0

    3 210x28x840

    4x80=320 4x80=320840

    5050 50 50

    5

    0

    5

    0

    1

    1

    1

    0

    4

    5

    4

    5

    2

    M 20 x l 4.6 obran s d =21 mm1

    M 24 x l 4.6 obran s d =25 mm1

    VIJVIJANI SPOJEVIANI SPOJEVI20/4020/40

  • ZAVARENI SPOJEVIZAVARENI SPOJEVI

    ZAVARIVANJE fiziko i kemijsko spajanje osnovnog i dodatnog materijala uz pomo visoke temperature

    ZAVARZAVAR - materijalizirano mjesto spajanja

    LIJEB za zadravanje i pravilnu raspodjelu rastopa u spoju

    izvoenje veze s JEDNIM ILI VIE SLOJEVA zavara

    rastop

    rastoposnovni materijal

    rastopljena obloga

    plinska zatita

    obloga elektrodeelina ica

    zavarljaka

    21/4021/40

  • prvi pokuaji topljenja metala za izvedbu spoja u 18. i 19. stoljeu pri spajanju tranica

    1881.g., Francuska: ostvarenja spoja elektrolunimzavarivanjem netopljivom grafitnom elektrodom zavari krti i tvrdi

    1889.g., Rusija: topljiva elektroda, 1908.g., vedska: obloena elektroda, 1929.g., postupak zavarivanja pod zatitnim prahom

    ZAVARENI SPOJEVIZAVARENI SPOJEVI

    POJAVA ZAVARIVANJA

    22/4022/40

  • ZAVARENI SPOJEVIZAVARENI SPOJEVI

    MATERIJALNI KONTINUITET S PRAVILNOM RASPODJELOM SILA

    MOGUNOST OSTVARIVANJA KRUTIH VEZA

    SMANJENJE UKUPNE TEINE KONSTRUKCIJE

    OSTVARIVANJE NEPROPUSNIH SPOJEVA

    VELIKE MOGUNOSTI KONSTRUKCIJSKOG OBLIKOVANJA

    NEMA OSLABLJENJA ELEMENATA RUPAMA za spojna sredstva

    PREDNOSTI TEHNOLOGIJE ZAVARIVANJA

    23/4023/40

  • POTREBA ZA KVALIFICIRANOM RADNOM SNAGOM

    NUAN PROCES STALNE KONTROLE KVALITETE U RADIONICI I NA GRADILITU

    ZAHTJEVI U POGLEDU KLIMATSKIH UVJETA PRI ZAVARIVANJU NA GRADILITU (MIN. 0OC)

    POVEANA OSJETLJIVOST NA DJELOVANJE POARA

    ZAVARENI SPOJEVIZAVARENI SPOJEVI

    NEDOSTACI TEHNOLOGIJE ZAVARIVANJA

    24/4024/40

  • ZAVARI U UVALI (KUTNI ZAVARI); preklopni, krini, K- zavar SUELNI ZAVARI ZAVARI U RUPAMA ZAVARI U PROREZU ZAVARI U LIJEBU

    ZAVARI U UVALI

    Kutni spoj Preklopni spoj

    SUELNI ZAVARI

    V - zavar

    X - zavar

    U - zavar

    dvostruki U - zavar

    Suelni spojevi

    1/2 V - zavar

    dvostruki 1/2 V - zavar

    J - zavar

    dvostruki J - zavar

    Kutni spojevi

    Suelni zavari s potpunom penetracijom

    ZAVARENI SPOJEVIZAVARENI SPOJEVI

    PODJELA ZAVARENIH SPOJEVAPODJELA ZAVARENIH SPOJEVA

    OBZIROM NA MEUSOBNI POLOAJ ELEMENATA KOJI SE ZAVARUJU:

    25/4025/40

  • Suelni zavari s djelominom penetracijom

    dvostruki V - zavar

    dvostruki U - zavar

    dvostruki 1/2 V - zavar

    Suelni spojevi Kutni spojevi

    ZAVARI U PROREZIMA

    rupa

    d

    ZAVARENI SPOJEVIZAVARENI SPOJEVI26/4026/40

  • ELEKTROLUNO Z. S OBLOENOM ELEKTRODOM ELEKTROLUNO Z. POD ZATITNIM PRAHOM ELEKTROLUNO Z. ELEKTRODNOM ICOM POD ZATITOM INERTNOG PLINA ELEKTROLUNO Z. ELEKTRODNOM ICOM POD ZATITOM AKTIVNOG PLINA ELEKTROLUNO Z. NETOPLJIVOM ELEKTRODOM POD ZATITOM INERTNOG PLINA ELEKTROLUNO Z. VALJKASTIH MODANIKA

    ZAVARENI SPOJEVIZAVARENI SPOJEVI

    POSTUPCI ZAVARIVANJA IZVORI TOPLINE:

    ELEKTROTERMIKI IZVORI (elektrini luk, elektrini otpor itd.) TERMOKEMIJSKI IZVORI (plinsko zavarivanje) MEHANIKI izvori OSTALI izvori

    ELEKTROTERMIKI IZVORI najei

    27/4027/40

  • ELEKTROLUELEKTROLUNO ZAVARIVANJE OBLONO ZAVARIVANJE OBLOENOM ELEKTRODOM ENOM ELEKTRODOM --RURUNI POSTUPAKNI POSTUPAK

    TOPLJIVA OBLOENA ELEKTRODA OBLOGA FORMIRA ZATITNI SLOJ U VIDU LJAKE DEBLJINE LIMOVA 3-50 MM JAKO ULTRALJUBIASTO ZRAENJE POTREBNA ZATITNA OPREMA

    uzemljenje

    prikljuak naelektrinu mreu

    element koji se zavaruje

    elektroda s oblogom

    elektrini luk

    zavar

    dra elektrode

    kablovi

    ZAVARENI SPOJEVIZAVARENI SPOJEVI

    POSTUPCI ZAVARIVANJA28/4028/40

  • PLINSKO ZAVARIVANJE

    TERMOKEMIJSKI POSTUPAK ZAVARIVANJA

    izvor topline PLAMEN koji nastaje sagorjevanjemmjeavine plinova - najee kisika (O2) i acetilena (C2H2)

    TEMPERATURA PRI SAGORJEVANJU 3000 - 3500 oC

    dodatni materijal je ica za zavarivanje

    za zavarivanje TANKIH LIMOVA (do 4 mm), UPLJIH PROFILA debljina 6-8 mm, NEELJEZNIH METALA

    i za REZANJE dijelova metala, ZAGRIJAVANJE ZA OBRADU kovanjem i savijanjem, ispravljanje iskrivljenih dijelova, IENJE KONSTRUKCIJE OD HRE i sl.

    ZAVARENI SPOJEVIZAVARENI SPOJEVI

    POSTUPCI ZAVARIVANJA29/4029/40

  • nedovoljno ispunjenje zavara

    preveliko nadvi enje

    neprovaren korjen zavara

    mjehurii zraka

    neistoe(ljaka i sl.)

    pukotinezarez na rubu

    pukotineneistoe (ljaka i sl.)

    prokapljine

    odstupanje od ravnine elemenata

    mjehurii zraka

    ZAVARENI SPOJEVIZAVARENI SPOJEVI

    GREKE U ZAVARIMA

    DIMENZIONALNE GREKE GREKE KOMPAKTNOSTI

    nedovoljno ispunjenje lijeba,preveliko nadvienje zavara, otriprelazi, nedovoljan provar korjena, prokapljine, zarez na rubu zavara, rupiavost na povrini zavara, denivelacija elemenata i sl.

    zrane upljine, ukljucitroske, pukotine, grekeuvarivanja, poprene i uzdune pukotine u unutranosti zavara, mjehurii

    30/4030/40

  • KONTROLA KVALITETE ZAVARENIH SPOJEVA

    opseg i vrsta kontrole ovisi o INTENZITETU, VRSTI NAPREZANJA, te o ZNAENJU ZAVARA za SIGURNOST itave konstrukcije problem: TO RADITI S OTKRIVENOM GRETO RADITI S OTKRIVENOM GREKOM?KOM? kompleksno NUMERIKO EKSPLICITNO utvrivanje RIZIKA OD LOMA

    ZAVARENI SPOJEVIZAVARENI SPOJEVI

    METODE KONTROLE KVALITETE BEZ RAZARANJA:

    VIZUALNA KONTROLA

    RADIOGRAFSKA KONTROLA

    ULTRAZVUNA KONTROLA

    MAGNETSKA ILI ELEKTROMAGNETSKA KONTROLA

    PENETRACIJSKA KONTROLA

    31/4031/40

  • RADIOGRAFSKA KONTROLA

    oznaka snimka oznaka mjesta zavara u konstrukciji debljina materijala

    USPOREDBA s ETALONSKIM snimcima

    ZAVARENI SPOJEVIZAVARENI SPOJEVI

    KONTROLA KVALITETE ZAVARENIH SPOJEVA

    32/4032/40

  • VLASTITA NAPREZANJA I DEFORMACIJE

    1) POPRENO SKUPLJANJE ZAVARA

    2) UZDUNO SKUPLJANJE ZAVARA 0.1 0.3 mm/m duine zavara ovisi o odnosu povrine elementa koji se zavaruje i povrine zavara

    3) ROTACIJA ZAVARAne javlja se kod simetrinih zavara (X ili K), nego samo kod NESIMETRINIH I KUTNIH

    ZAVARENI SPOJEVIZAVARENI SPOJEVI

    EMPIRIJSKI IZRAZI ZA PROCJENU DEFORMACIJA

    tAkS = A- povrina poprenog presjeka zavarat debljina ploe

    k=0.1 do 0.17 (empirijski koeficijent)

    33/4033/40

  • FUNKCIONIRANJE ZAVARENIH SPOJEVA

    KONTINUITET MATERIJALA - tijek sila u spoju kontinuiran potpuni kontinuitet samo kod SUELNIH ZAVARA kod zavara u uvali i preklopnih zavara dolazi do

    SKRETANJA LINIJA SILA

    greka u zavaru

    ZAVARENI SPOJEVIZAVARENI SPOJEVI34/4034/40

  • NAJVEE NAPREZANJE pod 45o u odnosu na ravninu spoja

    A

    B

    C

    zavar

    posmino naprezanjena rubu BC

    normalno naprezanjena rubu AB

    posmino naprezanjena rubu AB

    ravnina najveegnaprezanja

    ZAVARENI SPOJEVIZAVARENI SPOJEVI

    FUNKCIONIRANJE ZAVARENIH SPOJEVA

    NAPREZANJA U KUTNOM ZAVARU

    35/4035/40

  • GEOMETRIJGEOMETRIJAA ZAVARAZAVARA

    -- DEBLJINA ZAVARA DEBLJINA ZAVARA aaww-- DULJINA ZAVARA DULJINA ZAVARA ll

    dimenzije osnovnog materijala

    raunska debljina jednaka DEBLJINI TANJEG ELEMENTA

    naprezanja kao kod osnovnog materijala

    aw aw aw aw

    ZAVARENI SPOJEVIZAVARENI SPOJEVI

    PRORAUN ZAVARENIH SPOJEVA

    ZAVARI U UVALIZAVARI U UVALI SUSUELNI ZAVARIELNI ZAVARI

    36/4036/40

  • ZAVARI U UVALI (KUTNI ZAVARI)ZAVARI U UVALI (KUTNI ZAVARI)

    KOMPONENTE NAPREZANJAKOMPONENTE NAPREZANJA

    II II

    simetralna ravnina zavararavnina spoja

    ZAVARENI SPOJEVIZAVARENI SPOJEVI

    PRORAUN ZAVARENIH SPOJEVA

    DJELUJE NA POPREDJELUJE NA POPRENI PRESJEK ZAVARANI PRESJEK ZAVARA

    DJELUJU U ZAVARUDJELUJU U ZAVARU

    37/4037/40

  • DOKAZDOKAZ DIMENZIJA ZAVARA

    ( )

    25.19.05108.0360

    3 ,222

    ,

    =====

    =++=

    M

    u

    u

    M

    uRdwSdw

    fzafza

    f

    ZAVARENI SPOJEVIZAVARENI SPOJEVI38/4038/40

  • OZNAKE ZAVARA NA CRTEIMA

    L e

    I - ZAVAR

    PROVAREN KORJEN

    Kontinuirani KUTNI ZAVAR

    Ravno lice KUTNOG ZAVARA

    Ispupeno lice KUTNOG ZAVARA

    Udubljeno lice KUTNOG ZAVARA

    KUTNI ZAVAR zavaren po cijeloj konturi

    Isprekidani KUTNI ZAVAR

    Ravno obraen zavarGlatko obraen (bruen) zavar

    V - ZAVAR

    K - ZAVARJ - ZAVAR

    KUTNI ZAVAR

    Dvostruki KUTNI ZAVAR

    ZAVAR U KUTU

    1/2 V - ZAVAR

    Y - ZAVAR

    X - ZAVAR

    U - ZAVAR

    Dvostruki U - ZAVAR

    V - ZAVAR s potkorjenom trakom

    ZAVARENI SPOJEVIZAVARENI SPOJEVI39/4039/40

  • 1:10 9 92

    4

    1

    6

    2

    15

    15

    1

    5

    2 2

    4

    4-250

    4-250

    4-2080

    4

    4-1000

    4-1000

    4

    A

    B

    C D

    4-1540

    4-565

    Y4-2350

    A B44-3165 ili4 ili

    X

    4-565

    Presjek C- D

    Detalj Y

    Detalj X

    Presjek A-B

    PRIMJER OPRIMJER OZNAKZNAKAAZAVARA NA CRTEZAVARA NA CRTEUU

    ZAVARENI SPOJEVIZAVARENI SPOJEVI40/40/4040