При изготовлении различных металлических конструкций, стальной угловой прокат (уголок) относится к наиболее часто применяемым материалам. Кроме сварки угловых заготовок между собой, часто возникает необходимость приварить уголок к трубе или к плоской поверхности. Такие соединения используют при строительных и монтажных работах, изготовлении мебели и поделок.
Стыковые сварные соединения (сварка встык)
Раздел: Без рубрики
Стыковое соединение сваркой представляет собой примыкание двух деталей торцевыми поверхностями друг к другу, лежащие на одной плоскости. Такое соединение простое и надежное, рекомендуется в конструкциях, которые подвергаются воздействию переменных напряжений.
- Где применяется
- Преимущества и недостатки Преимущества
- Недостатки
- Видео
Базовые правила самостоятельного создания мебели
Прежде чем разбираться, как сделать кухонный уголок своими руками, необходимо уточнить основные нюансы сборки мебели:
- Точность проведения работ напрямую влияет на функциональность изделий, а конечный результат зависит от множества факторов.
- На этапе проектирования кухонного уголка учитываются индивидуальные вкусы и предпочтения людей.
- Если для изготовления используются готовые схемы, то работать придется с указанными материалами. В противном случае в конструкции появятся люфты и зазоры. Потребуется строгое соблюдение порядка сборки, а также подбор качественной фурнитуры.
- Если опыта в создании мебели нет, стоит отдавать предпочтение наиболее простым прямолинейным моделям кухонных уголков с лаконичным декором.
- При подборе подходящих чертежей кухонного уголка необходимо руководствоваться имеющимися инструментами. Так, изготовление деревянной модели не обходится без шлифовальной машинки, электролобзика.
Для осуществления качественной сборки следует заранее продумать внешний вид кухонного уголка, определить место, где он будет располагаться. Эти сведения помогут выбрать наиболее подходящие материалы и фурнитуру.
Где применяется
Стыковое соединение применяется когда утолщение металла исключено или не подходит, оно обеспечивает красивый внешний вид без выступающих кромок. Стыковое соединение применяют в авиакосмической и автомобильной промышленности. Применяется для образования неразъёмного соединения деталей различных металлических конструкций в том случае, когда поверхности деталей лежат в одной плоскости и и примыкают друг к другу своими торцами.
Встык свариваются части различных трубопроводов, обечайки различных емкостей, баллонов, цистерн, листовые конструкции, швеллеры, уголки и прочие фасонные профили.
Выбор материалов
Реставрация кухонных уголков требует внимательного подхода к выбору материала с учетом условий эксплуатации. Расцветка, необычная фактура, оригинальный дизайн полотна менее важны, чем износостойкость и качество. Материал выбирают так, чтобы не пришлось заниматься перетяжкой ежегодно, а внешний вид сохранялся как можно дольше.
Вид материала | Описание | Плюсы | Минусы |
Кожа | Натуральную кожу лучше не выбирать для самостоятельного ремонта. Есть риск испортить материал. Стоит отдать предпочтение искусственной. | Долговечность, эффектный внешний вид. Широкий ассортимент цветов, оттенков, простота в уходе. | Даже искусственную кожу могут подделать, а у такого материала срок эксплуатации значительно меньше. |
Гобелен | Идеально подойдет для частой эксплуатации. | Сравнительно недорогой материал, длительный срок эксплуатации. Легко ухаживать при помощи мыльных растворов. | Приходит в негодность после появления жирных пятен. Выцветает при длительном воздействии прямых солнечных лучей. |
Шенилл | Популярный материал для реставрации. | Демократичная стоимость. Приятная на ощупь поверхность. Такая обивка устойчива к разрыву, не выгорает, не впитывает запахи. | Широкий ассортимент представлен только в крупных городах. В небольших выбор небогат. |
Флок | Невпитывающая ткань. Подойдет для тех, кто решил самостоятельно обшить мебель впервые. | Материал устойчив к выгоранию и загрязнениям. | Недолгий срок эксплуатации: фактурный рисунок быстро отклеивается от поверхности. |
При выборе материала для перетяжки следует отдать предпочтение немарким расцветкам. Качественное полотно легко поддается чистке, бюджетный вариант избавить от пятен сложнее. Замеры лучше производить по размерам снятой обивки. Если кухня выполнена в одном стиле, то материал должен соответствовать по цвету и фактуре. Популярно использование контрастных оттенков для спинок и сидений. В таком случае уголок станет модным акцентом на кухне.
Обивки кухонных уголков страдают от частой эксплуатации, а набивки утрачивают упругость. Внутрь укладывают листы поролона. Чтобы не прогадать с размером, к меркам прибавляют по сантиметру с каждой стороны.
Кожа
Гобелен
Шенилл Флок
Поролон
Преимущества и недостатки
Преимущества
сварка труб, как правило, производится именно стыковым соединением
При стыковом соединении
- электродный металл используется меньше,
- контролировать процесс не сложно, конструкции получаются надежные,
- техника сварки более простая, чем техника углового шва,
- стыковые соединения обеспечивают плоскостность поверхности конструкции,
- обеспечивают получение соединения деталей различной толщины,
- есть возможность выполнения сварки металла большой толщины односторонним швом.
Недостатки
- не обеспечивает дополнительной жесткости в сравнении с нахлесточным ,
- так же могут образоваться значительные деформации поверхности после сварки (особенно при сварке тонкого металла).
Что собой представляют кухонные уголки
Предмет мебели, как видно из названия, устанавливается в углу кухни. В состав ансамбля могут входить все элементы: диванчики (прямые и угловой), стол и стулья (табуретки). Но чаще всего уголок приобретается отдельно в виде трех модулей: длинного дивана, посадочного места меньшего размера и углового пуфа. Стол и стулья (при необходимости) приобретаются хозяевами отдельно.
Кухонный уголок
Как правило, конфигурация уголка в собранном виде напоминает букву Г, однако выпускаются и модели П-образной формы. Конструкция может быть цельной или модульной. В первом случае необходимо уточнять ориентацию мебели (правая или левая). Выпускаются модели, позволяющие использовать более длинный модуль в качестве линейного элемента, при этом второй элемент есть возможность устанавливать на расстоянии. В маленькие кухни отлично вписываются и модели с симметрично расположенными относительно углового элемента пуфами, на каждом из которых может разместиться один человек. Уголок можно установить даже в эркере, только форма его будет полукруглой, треугольной или многоугольной.
Эркерный диван на кухне
Для жилья, в котором спальных мест недостаточно, а ситуации, когда появляется необходимость разместить приехавшего гостя с ночевкой, нередки, настоящим спасением станет модуль с полноценным раскладывающимся местом для сна. В торце диванчика может быть размещен мини-бар или установлена откидывающаяся полка, которая может использоваться в качестве барной стойки.
Кухонный уголок со спальным местом
Яркий кухонный уголок
Чем отличается от нахлесточного
Сварные нахлесточные соединения – это сплавление разных элементов детали, расположенных параллельно, частично перекрывая друг друга. Применяются, когда стыковое невозможно. Не рекомендуется соединение в нахлест, если конструкция подвергается вибрации, толщина стали должна быть не более 10-12 мм.
Недостатком нахлесточного соединения станет больший расход основного металла, так как одна деталь накрывает другую, возможно появление коррозии металла от проникновения влаги между деталями, а так же выявить дефекты будет не просто. В стыковом нет перекрытия ( нахлеста ) деталей, применяется разная техника сварки, когда сварка нахлесточных соединений выполняется угловым швом. В нахлесточных не нужна разделка кромок, так же имеется большое количество разновидностей стыкового соединения согласно ГОСТу.
Выбор материалов
Реставрация кухонных уголков требует внимательного подхода к выбору материала с учетом условий эксплуатации. Расцветка, необычная фактура, оригинальный дизайн полотна менее важны, чем износостойкость и качество. Материал выбирают так, чтобы не пришлось заниматься перетяжкой ежегодно, а внешний вид сохранялся как можно дольше.
Вид материала | Описание | Плюсы | Минусы |
Кожа | Натуральную кожу лучше не выбирать для самостоятельного ремонта. Есть риск испортить материал. Стоит отдать предпочтение искусственной. | Долговечность, эффектный внешний вид. Широкий ассортимент цветов, оттенков, простота в уходе. | Даже искусственную кожу могут подделать, а у такого материала срок эксплуатации значительно меньше. |
Гобелен | Идеально подойдет для частой эксплуатации. | Сравнительно недорогой материал, длительный срок эксплуатации. Легко ухаживать при помощи мыльных растворов. | Приходит в негодность после появления жирных пятен. Выцветает при длительном воздействии прямых солнечных лучей. |
Шенилл | Популярный материал для реставрации. | Демократичная стоимость. Приятная на ощупь поверхность. Такая обивка устойчива к разрыву, не выгорает, не впитывает запахи. | Широкий ассортимент представлен только в крупных городах. В небольших выбор небогат. |
Флок | Невпитывающая ткань. Подойдет для тех, кто решил самостоятельно обшить мебель впервые. | Материал устойчив к выгоранию и загрязнениям. | Недолгий срок эксплуатации: фактурный рисунок быстро отклеивается от поверхности. |
При выборе материала для перетяжки следует отдать предпочтение немарким расцветкам. Качественное полотно легко поддается чистке, бюджетный вариант избавить от пятен сложнее. Замеры лучше производить по размерам снятой обивки. Если кухня выполнена в одном стиле, то материал должен соответствовать по цвету и фактуре. Популярно использование контрастных оттенков для спинок и сидений. В таком случае уголок станет модным акцентом на кухне.
Обивки кухонных уголков страдают от частой эксплуатации, а набивки утрачивают упругость. Внутрь укладывают листы поролона. Чтобы не прогадать с размером, к меркам прибавляют по сантиметру с каждой стороны.
Кожа Гобелен Шенилл Флок
Поролон
Разделка кромок под сварку
стыковое соединение без скоса кромок
От выбора скоса кромок зависит качество шва и изделия. Для каждого способа сварки выбирают разные разделки кромок.
с V-образным скосом кромок
с X-образным скосом кромок
с криволинейным скосом кромок
Разделку можно выполнить зубилом, в данном случае края получатся не ровные, отличным вариантом станет болгарка, фрезерный станок, самым лучшим будет использование кромкореза (фаскоснимателя). Так же нужно контролировать чистоту скосов что бы получить качественный шов без дефектов. Для стыковых соединений применяют все виды разделки кромок в зависимости от толщины металла и характера шва (односторонний или двухсторонний шов).
Существует обозначение разделки кромок: U- V- K- X- образные. Х-образная разделка кромок по сравнению с V-образной позволяет уменьшить объем наплавленного металла, Х-образная разделка требует по одному шву с каждой стороны, когда V-образная обходится односторонним швом. Форма разделки кромок зависит от способа сварки, свариваемого материала, толщины свариваемых элементов. [ads-pc-3][ads-mob-3]
Размеры
Размеры фурнитуры зависят от ее назначения. Также важную роль играют материал, из которого сделан уголок, и рекомендуемая нагрузка. Самыми крупногабаритными считаются переформированные детали, снабженные дополнительным отверстием под болт-шестигранник.
Тип крепления | Габариты |
Для легких соединений (мебельный уголок для крепления полок) | 40 × 40 × 20 |
Угловой | 40 × 40 × 60 |
Усиленный | 60 × 60 × 80 |
С контргайкой | 100 × 100 × 100 |
Мастера-любители редко используют усиленные уголки, этот тип фурнитуры обычно нужен профессионалам строительного дела. Если у конструкции специфические форма и дизайн, такие крепежные детали изготавливают на заказ. Иногда неопытные мастера допускают ошибку, используя для крепления стандартных книжных полок усиленные углы. На срок эксплуатации мебели это никак не повлияет, но стоить такие элементы будут гораздо дороже, поэтому переплачивать нет смысла.
Самый распространенный и недорогой тип фурнитуры — для легких соединений. Таких уголков в 2 мм толщиной будет вполне достаточно для фиксации полки, если на ней не будут стоять тяжелые предметы. Эта разновидность часто используется при монтаже открытых стеллажей в гостиной или детской.
Для легких соединенийУгловой
Усиленный
С контргайкой
Как варить
Перед тем как приступить к свариванию производится технологическая подготовка. Детали следует разметить, произвести резку, поверхности зачищаются от загрязнений, ржавчины и высушиваются при наличии влаги.
Две свариваемые детали должны лежать на ровной поверхности и иметь между собой зазор 2-3 мм, зажигаем электрод ударом или “чиркнув” как спичку, выполняем две прихватки, что бы избежать деформации свариваемого соединения.
Видео
В ролике ниже показано, к чему может привести сваривание, если не делать прихватки (что нужно знать про прихватки тут).
с подкладкой (съемной или остающейся)
Вести электрод можно на себя, от себя, справа налево и слева направо. В зависимости от толщины металла и рекомендованного пространственного положения электрода выбирается способ движения электрода для лучшего сваривания, так же электрод во время работы держится под углом 45 градусов.
После выполнения шва убирается шлак и зачищается поверхность. Что бы избежать прожегов применяют подкладки, с ними работа складывается более уверенно, можно увеличить ток и не варить с другой стороны шва (см. фото слева).
Сварка в нижнем положении
Детали зачищаются, для тонкого металла разделка кромок не выполняется, зазор между свариваемыми деталями составляет 1-3 мм. Производится сборка, устанавливаются прихватки (после прихватки зачищаются), далее сварку производим с обратной стороны прихваток .
Толщина валика не должна превышать 9 мм, а высота 1,5 мм. Сварку осуществляем слева направо, выполняем кольцевые колебательные движения против часовой стрелки, так же завариваем вторую сторону, на второй стороне можно увеличить ток, после сварки зачищаем поверхности.
стыковое соединение с отбортовкой кромок (для тонкого металла)
В процессе сварки электродом совершается 2-3 движения.
- Электрод опускают вниз по мере его плавления обеспечивая стабильное горения сварочной дуги.
- Электрод перемещают с равномерной скоростью наклонив его под углом 15-30 градусов от вертикали. В другой плоскости электрод перпендикулярен поверхности соединения.
- В случае необходимости получения сварного шва увеличенной ширины применяют различные колебательные движения.
Видео
Короткий ролик, без особых объяснений, зато быстро, для нетерпеливых.
Более длинный, но и более подробный ролик.
Сварка в вертикальном положении
- Сварочный ток снижается на 10-15% в сравнении с нижним положением (нужно снизить тепловую мощность дуги).
- Сварка как правило ведется снизу вверх с отрывом дуги что бы жидкий металл не вытекал из сварочной ванны.
- Электрод в одной плоскости расположен перпендикулярно к поверхности деталей, а в другой наклонен чуть ниже горизонтали.
- Возможна так же сварка сверху вниз и снизу вверх без обрыва сварочной дуги. Это требует применение определенной марки электродов с подходящим типом покрытия.
- Если соединение с разделкой кромок, то сварка в вертикальном положении выполняется в несколько проходов с зачисткой каждого прохода от шлака.
Процесс сварки заканчивается контролем качества. Сварные швы после очистки от различных загрязнений (шлака, брызг металла и копоти) визуально осматриваются на наличие наружных дефектов.
Распиливание
Вначале на планки наносят разметку по формату картины, оставляя запас для угловых соединений. Следующий этап — нанесение углов в 45 градусов. Эта разметка обозначит внешние стороны рамки.
Распилить планки под углом поможет обычное стусло, закрепленное на верстаке струбциной, чтобы положение самого стусла и находящейся в нем планки было устойчивым. Однако обычное деревянное стусло позволяет распиливать заготовку только под углом 90 и 45 градусов. Для изготовления рамки со сложным контуром потребуется более совершенное и дорогостоящее приспособление, пользуясь которым, можно распилить заготовку под углом 67,5 градуса для пятиугольной рамки или 60 градусов — для шестиугольной. Распиливать заготовки для рамок следует пилой для чистовой распиловки (со «спинкой»).
С помощью такого приспособления можно распиливать деревянные заготовки под разным углом.
Обычное стусло также должно быть прочно закреплено. Устойчивое положение стусла и находящейся в нем планки необходимо для получения ровного среза.
Как приварить уголок, не покоробив его?
Пытаюсь сделать Т-образное соединение — приварить к уголку полоску или другой уголок. При этом уголок — перекладина «Т» — изгибается. Несильно-порядка градуса, но меня это не устраивает. См. рисунок-анимацию. (Анимация на миниатюре не видна, нужно щелкнуть картинку)
Пытался прижимать уголок струбцинами — не помогает, после олаждения и снятия струбцин изгиб все равно появляется. Пытался варить не по всей длине шва, а только концы. Это помогает, но уголок у меня — 25 мм, шов короткий и не всегда получается оставлять среднюю часть непроваренной.
Приварить и отрихтовать
Какая толщина металла? И что именно за металл — известно?
Да, вроде самый обычный стальной сортаментный равнополочный уголок. Ширина полок 25 мм. Толщина 4 мм.
Я бы попробовал:
1) разделать кромку, снизить ток 2) если у вас выпрямитель — варить обратной полярностью (+ на электрод) 3) перед сваркой придать деформацию (очень трудно правильно рассчитать, однако)
Дальше уже будет экзотика вроде предварительного подогрева, медленного остывания.
Serrega написал : Как приварить уголок, не покоробив его?
Полуавтоматом. На большом токе прихватить пару точек напротив начиная от середины полосы. Остудить. Прихватить края. Остудить. И так далее, пока шов не сомкнется. Электродом металл уводит гораздо сильнее, чем полуавтоматом и варить прихватками большой геморрой.
2Serrega Прокат изначально весь кривой. Например между полками тоже может не быть 90градусов, или винтом и тд. И ещё одна полка может быть 25мм, а другая 28мм. Поэтому его перед сваркой рихтуют (выправляют) и после сварки тоже.
idv написал : 3) перед сваркой придать деформацию (очень трудно правильно рассчитать, однако)
для этого существуют технологи или опыт сварщика. Кроме того надо учитывать, что деформируется не 1 полка уголка, а обе относительно оси наименьшего момента инерции.
Serrega написал : При этом уголок — перекладина «Т» — изгибается.
что то я лично не могу понять что куда изгибается ? ПС вобще 1 градус для сварки электродом имхо очень даже нормально
johnlc написал : что то я лично не могу понять что куда изгибается ?
Посмотрите рисунок в самом первом посте. Он анимированный, но на миниатюре этого, к сожалению, не видно. Нужно щелкнуть на миниатюре, откроется «мультфильм» в натуральную величину. Мне кажется, я там достаточно ясно показал, что куда изгибается.
johnlc написал : ПС вобще 1 градус для сварки электродом имхо очень даже нормально
Понятно. Но, все-таки, хотелось бы избежать этого изгиба. Разнице между прямым уголком, и уголком, имеющим излом 1 градус, довольно заметна. Тем более, что у меня на самом деле нужно сделать два таких стыка. Так что излом будет в 2 градуса.
Serrega написал : Мне кажется, я там достаточно ясно показал, что куда изгибается.
Не,должно гнутся в сторону сварки
Serrega написал : Понятно. Но, все-таки, хотелось бы избежать этого изгиба.
открыл , теперь более менее понял, я бы варил если смотреть по рисунку с одной стороны пластины с низу с вверх с другой стороны сверху вниз, или четырьмя участками от центра пластины в шахматном порядке с разных сторон.
Serrega написал : Понятно. Но, все-таки, хотелось бы избежать этого изгиба.
Я в свое время пытался заваривать трещину на чугунном выпускном коллектере Пассата. Аппарат — чахлый бытовой переменный транс с макс.током 90-100А. Варил электродом по чугуну 2.5 мм. Более-менее зас..ать трещину так, чтобы она после охлаждения вновь не лопалась, удалось, только предварительно разогрев почти до красна все колено коллектора. Так что мое имхо — и в Вашем случае предварителный равномерный нагрев обоих деталей перед сваркой
Особенности декора
Прелесть садовых скамеек, что им вовсе не нужен особый декор. Хорошо обработанное дерево, покрытое лаком, органично впишется в природный ландшафт. Но не обязательно обходиться обычной лавочкой, если есть навык и возможность украсить ее декоративными элементами.
Удачный дизайн сделает комфортный атрибут для отдыха настоящим украшением сада, которое стильно впишется в ландшафт и заметно преобразит его.
Это может быть:
- резьба по дереву – узоры или ажурные элементы;
- роспись акриловыми красками;
- декупаж.
Можно соединить несколько вариантов отделки, к примеру, нанести рисунки в технике декупаж и добавить резную спинку. Простым и интересным решением станет использование нескольких брусков для создания спинки. Дизайн получится лаконичным, но стильным. Таким же образом можно собрать сиденье, используя несколько узких досок, скрепленных стяжками или прибитых встык. Интересно будет смотреться чередование светлой и темной древесины.
Нарядно дополнят оформление внутреннего двора сада и уголка семейного отдыха в природном ландшафтном стиле лавочки с ажурными резными вставками и накладными орнаментами.
Соединения встык
Соединение встык наиболее рационально применять для соединения листов. Однако не исключена возможность его применения и при стыковании двутавровых балок, швеллеров и уголков.
При конструировании соединений встык необходимо заботиться как о возможности хорошего провара стыка, так и о создании условий, обеспечивающих свободу сварочных деформаций («усадки»), которые развиваются в процессе остывания сварных швов. Опыт показал, что для этого необходимо: во-первых, в листах толще 10 мм производить одностороннюю или двустороннюю обработку кромок, позволяющую глубже вводить электрод и тем самым обеспечить провар; во-вторых, оставлять между стыкуемыми элементами зазор, размеры которого также указаны в таблице Классификация швов по типу обработки кромок.
Зазор в процессе сварки исчезает совсем, что указывает на значительную поперечную усадку. Отсутствие зазора ведет к короблению листов и большим сварочным деформациям. При сварке закрепленных листов, не имеющих свободы перемещения, в шве после остывания возникают большие растягивающие напряжения, которые могут привести к образованию трещин и разрушению. Существенное значение имеет обеспечение в стыках постоянства зазора.
При автоматической сварке вследствие большой силы тока и глубокого провара кромки можно обрабатывать на значительно меньшую глубину, а иногда и вовсе не обрабатывать, что уменьшает объем наплавленного металла.
При толщине металла до 14 — 16 мм автоматическая сварка ведется односторонне и в один проход, без разделки кромок, но с зазором. При толщине больше 16 мм делают скос кромок под углом около 40 — 60°. Этот скос нужен не для про вара, как при ручной сварке, а для размещения наплавленного металла; провар же от разделки почти не зависит.
Автоматическую сварку ведут на временных (медных) или постоянных (стальных) подкладках, на флюсовой подушке или с предвари тельной подваркой. Автоматическая сварка двусторонними швами, применяемая при толщине более 20 мм, дает швы отличного качества. Для ведения двусторонней сварки применяется Х-образная разделка с величиной притупления около 1/3 толщины свариваемых элементов.
Стыковые швы
а — прямой стык; б — прямой дефектный стык; в — косой стык; г — клиновой стык.
Расчет прочности стыкового шва при работе его на осевые усилия производится в предположении равномерного распределения напряжений по поперечному сечению шва. Это предположение более или менее справедливо, если шов не дефектный.
В дефектном шве, как, например, показано нафигуре, б, поток силовых линий, проходящих внутри листа, не равномерен и, отклоняясь от оси, создает опасный дополнительней изгибающий момент. Для устранения этого необходимо про изводить подварку, которая делается после тщательной вырубки грата (шлаковин), скопляющегося в корне шва.
За расчетное сечение стыкового шва при расположении стыка перпендикулярно оси элемента (прямой стык) принимается площадь сечения по линии II — II, но без учета усиления подваркой и наплавленного валика сверху, т. е.
где δ — толщина свариваемых элементов;
lш — расчетная длина шва, равная фактической длине за вы четом 10 мм (учитывающих образование кратера и непровары у краев листа). Напряжение в шве проверяется по формуле
где R CB — расчетное сопротивление сварного шва встык растяжению или сжатию, принимаемое по таблице Расчетные сопротивления сварных швов в кг/см 2 ;
м — коэффициент условий работы конструкции или элемента.
Поскольку расчетные сопротивления растяжению сварных соединений встык, осуществленных ручной и полуавтоматической сваркой, при обычном способе контроля за качеством швов ниже, чем основного стыкуемого металла, то при прямом стыке нельзя полностью использовать напряжения в основном металле по сечению I — I, так как эти напряжения не могут быть больше, чем mR св р.
Этапы сборки
Рассмотрим, как собрать кухонный стол с хромированными ножками. Этот вариант прост и применим к любой столешнице. Для начала проставим метки для последующего прикручивания ножек. Прислоним крепление к столешнице и отметим карандашом точки под саморезы. После этого нужно прикрутить крепление. Для этого понадобится шуруповерт или отвертка. Затем в место крепления нужно вмонтировать ножку. Она легко вкручивается в специальное отверстие по центру. Аналогичные действия нужно проделать с остальными опорами.
Более сложный вопрос – как прикрутить ножки к кухонному столу из дерева. Подобная конструкция собирается гораздо сложнее, т. к. нужно продумать типы соединений.
Источник
Конструкция сварных соединений и расчет их на прочность Соединение встык.
Это соединение во многих случаях является наиболее простым и надежным
. В зависимости от толщины соединяемых элементов его выполняют по одному из вариантов, изображенных на рис. 3.7.
При малых толщинах обработка кромок не обязательна, а при средних и больших толщинах она необходима по условиям образования шва на всей толщине деталей. Автоматическая сварка под флюсом позволяет увеличить предельные толщины листов, свариваемых без обработки кромок, примерно в два раза, а угол скоса кромок уменьшить до 30 – 35 0 (на рис.3.7 показаны швы, выполняемые при ручной сварке).
Сваривать встык можно не только листы или полосы, но также трубы, уголки, швеллеры и другие фасонные профили. Во всех случаях составная деталь получается близкой к цельной.
Соединения встык могут разрушаться по шву, месту сплавления металла шва с металлом детали, сечению самой детали в зоне термического влияния.
Зоной термического влияния называют прилегающий к шву участок детали, в котором
в результате нагревания при сварке изменяются механические свойства металла. Понижение механических свойств в зоне термического влияния особенно значительно при сварке термически обработанных, а также наклепанных сталей. Для таких соединений рекомендуют термообработку и наклеп после сварки.
Практикой установлено, что при качественном выполнении сварки разрушение соединения стальных деталей происходит преимущественно в зоне термического влияния.
Поэтому расчет прочности сварного соединения встык принято выполнять по размерам сечения детали в этой зоне. Возможное снижение прочности деталей, связанное со сваркой, учитывают при назначении допускаемых напряжений. Например, при расчете полосы, сваренной встык (см. рис.3.7): на растяжение
где b и s – ширина и толщина полосы, [’] — допускаемое напряжение для сварных соединений (см. табл. 3.1)
Отношение [’] к допускаемому напряжению для основного металла [’]Р является коэффициентом прочности сварного соединения встык
Величина колеблется в пределах от 0,9 до 1,0, т.е. соединение встык почти равнопрочно с соединенными деталям. В тех случаях, когда требуется повысить прочность соединения, применяют косые швы (рис. 3.8)
Расчет косого шва выполняют по формуле (3.1), в которой принимают [’] = []Р.
Склеивание
До тех пор пока клей не схватится, соединение «на ус», как называют его столяры, должно находиться под давлением. Для этого с помощью распорных щипцов устанавливают зажимные скобы. Можно использовать также специальные рамочные тиски, которые продаются в различном исполнении. Подберите из них такие, которые лучше всего подходят для вашей рамки. При использовании обычных скоб проверьте сначала, образуют ли собранные в рамку детали безупречно прямые углы. Здесь важно, чтобы все диагональные срезы по длине точно совпадали. Заметим, что при использовании дорогих рамочных тисков экономится время на контрольные измерения.
Рама собрана. Остается зафиксировать проклеенные соединения зажимными скобами, которые устанавливаются с помощью распорных щипцов.
С большой точностью фиксируют соединения специальные рамочные тиски.
Соединение внахлестку
Соединения внахлестку выполняют с помощью угловых швов (рис.3.9). В зависимости от формы поперечного сечения различают следующие виды угловых швов: нормальные 1, вогнутые 2, выпуклые 3. На практике наиболее распространены
Выпуклый шов образует резкое изменение сечения деталей в месте соединения, что является причиной повышенной концентрации напряжений. Вогнутый шов снижает концентрацию
напряжений и рекомендуется при действии переменных нагрузок. Вогнутость шва достигают обычно механической обработкой, которая значительно увеличивает стоимость соединения. Поэтому такой шов применяют только в особых случаях, когда дополнительные расходы оправдываются.
Основные геометрические характеристики
углового шва – катет k и высота h; для нормального шва h = k sin 45 0 0,7k. По условиям технологии минимальную величину k принимают равной 3 мм, если толщина листа s 3 мм. В большинстве случаев k = s.
В зависимости от расположения различают швы: лобовые, фланговые и косые.
Лобовой шов расположен перпендикулярно, а фланговый – параллельно линии действия нагружающей силы.
Фланговые швы (рис.3.10) накладывают параллельно линии действия силы.
Основными напряжениями флангового шва являются касательные напряжения в сечении m – m. Это сечение проходит через биссектрису прямого угла и является наименьшим. По длине шва напряжения распределены неравномерно. На концах шва они больше, чем в середине.
В практике длину фланговых швов ограничивают условием l ≤ 50k. Расчет таких швов приближенно выполняют по среднему напряжению, а условия прочности записывают в виде:
(3.3)
Здесь 0,7k – толщина шва в сечении по биссектрисе m – m.
Если одна из деталей асимметрична, расчет прочности производят с учетом доли нагрузки, воспринимаемой каждым шагом. Пример – к листу приварен уголок (рис. 3.11). Равнодействующая нагрузка Р проходит через центр тяжести уголка и распределяется по швам обратно-пропорционально плечам е1 и е2. Соблюдая условие равнопрочности, швы выполняют с различной длиной так, чтобы
(3.4)
При этом напряжение в обоих швах равны
(3.5)
Если соединение нагружено моментом (рис.3.12), то напряжения от момента распределяются по длине шва неравномерно, а их направление различно – рис.3.12,а (напряжения пропорциональны радиусам и перпендикулярны к ним).
В общем случае максимальные напряжения на концах шва можно определить по формуле кручения
где WP – полярный момент сопротивления, который подсчитывают для сечения швов в плоскости разрушения.
Для сравнительно коротких швов (
), распространенных в практике, применяют приближенный расчет по формуле
(3.6)
При выводе формулы условно полагают, что напряжения направлены вдоль швов и распределены по длине швов равномерно (рис.3.12,б). При этом напряжения в двух швах образуют пару сил с плечом b, которая уравновешивает момент нагрузки М.
Лобовые швы (рис.3.13) накладывают перпендикулярно к линии действия нагрузки Р. Напряженное состояние лобового шва неоднородно. Здесь наблюдается
значительная концентрация напряжений, связанная с резким изменением сечения деталей в месте сварки и эксцентричным приложением нагрузки. Основными являются касательные напряжения на горизонтальной плоскости и нормальные напряжения на вертикальной плоскости.
По методу, принятому в инженерной практике, лобовые швы рассчитывают только по . За расчетное сечение, так же как и во фланговых швах, принимают сечение по биссектрисе m – m. Разрушение швов именно поэтому сечению подтверждают исследования.
Для одного лобового шва
(3.7)
Для двух швов (нежелательная конструкция)
(3.8)
Комбинированное соединение лобовыми и фланговыми швами рассчитывают на основе принципа распределения нагрузки пропорционально несущей способности
отдельных швов. При этом для соединения, изображенного на рис.3.14 получим
(3.9)
Оценивая соединения внахлестку, отметим, что по форме и расходу материала они уступают
соединениям встык, но не требуют обработки кромок.
Угол
Угловой модуль исходной конструкции довольно сложен (поз. 1 на рис.), не вполне удобен и не очень гигиеничен: по зазору между спинкой и сиденьем пыль и крошки будут сыпаться как раз туда, откуда их трудно убирать. Поскольку а нашем случае весь уголок делается по месту постоянной эксплуатации, целесообразнее будет соорудить к нему висячий угол, наглухо скрепленный с диванами. Чертежи его 5-ти деталей – сиденья, опорной планки и 3-х сегментов спинки – даны на рис. Скос углового сиденья при сиденьях диванов по 400 мм шириной выходит 210 мм, а это считай что полуэркер, помещающийся в малогабаритной кухне. Скос может быть прямым, выпуклым и вогнутым. Удобнее всего немного выпуклый скос, но тогда нельзя будет приставить скамейку, чтобы устроить спальное место. Спинке придан развал вверх, что еще более улучшает эргономику.
Чертежи деталей угловой секции кухонного уголка
Размеры сегментов спинки нужно обязательно выверять по месту по след. причинам. Первое, на малых деталях сильно сказывается толщина обшивки. Поскольку диваны обшиты ранее, к началу изготовления угловой секции эта величина будет известна. Второе, все накопившиеся в диванах погрешности размеров сойдутся в одно именно в углу.
И еще, обшивать сиденье и сегменты спинки по пласти нужно свободно, без натяга, чтобы спинка при сборке не перетянула ткань. Нижние кромки сегментов нужно скосить внутрь на 2 мм (под угол в 10 градусов, это с запасом). Верха сегментов могут быть фигурными (варианты на поз. 4 и 5 рис.), лишь бы контуры в точках сопряжения сходились.
Примечание: задние опорные стойки можно не ставить, если нет подходящих обрезков и седоки менее 100 кг весом. Если же ставить, то крепятся они парами конфирматов сквозь пласть в кромку. Пятка нижней опоры заклеивается обрезком АБС и просто стоит на полу.
Уголки в уголке
Есть у этого уголка и 2 секрета. Первый – закуток под сиденьем. С точки зрения домашнего животного это надежное и на безопасном отдалении от основного домика запасное логово. А с точки зрения хозяев – не доставляющее им лишних хлопот.
Второе. Средний сегмент спинки эксплуатационных нагрузок не несет. Если поставить его вместо саморезов на штыри на трении, в полости за ним образуется тайник. Только нужно будет еще к обивке нижней кромки пришить направленный наружу язык-лямку из прочной ткани, а угловую секцию с тыла зашить ДВП. Закрывая тайник, язык подворачивают внутрь, чтобы не был виден. Чтобы открыть тайник, язык нужно поддеть и вытянуть вилкой или чем-то наподобие. Снимают сегмент, потянув за язык и верх спинки. От опытного домушника или профессионального обыска этот тайник вряд ли что скроет, но от воришки-дилетанта или не в меру любопытных домочадцев вполне надежен.
§ 35. Сварка в нижнем положении
Сварка стыковых швов.
Односторонние стыковые швы без скоса кромок выполняют покрытыми электродами диаметром, равным толщине свариваемых листов, если она не превышает 4 мм. Сила тока подбирается в зависимости от диаметра электрода, вида и толщины покрытия (табл. 10). Листы без скоса кромок толщиной от 4 до 10 мм сваривают двусторонним швом. Положение и поперечные движения электрода при сварке приведены на рис. 51.
10. Ориентировочные режимы сварки соединений встык без скоса кромок
Примечание.
Максимальные значения силы тока должны уточняться по данным паспорта электродов.
Необходимые инструменты
Чтобы не пришлось во время процесса сборки отвлекаться на поиски нужного предмета, материала, необходимо заранее позаботиться о том, что может понадобиться для изготовления. Мастеру пригодятся:
- молоток;
- лобзик;
- дрель или шуруповерт;
- рулетка;
- фурнитура;
- степлер;
- клей;
- швейная машинка;
- канцелярский нож;
- антистеплер.
Какую мебель подобрать для маленькой кухни, секреты экономии площади Последний инструмент не является обязательным. С его помощью будет проще снимать неудавшиеся участки обивки, если такие будут, но без него также можно обойтись, чего не скажешь обо всем остальном. При сборке кухонного уголка этот минимум инструментов обязателен.