Расчёт массы фермы

Масса фермы:

М = М_пр +М_л + М_ш

Где М_пр – масса деталей из профильного проката,

М_л - масса деталей из листового проката,

М_ш – масса наплавленного металла.

1. Расчёт массы деталей из профильного проката:

М_пр = y_пр∙L_ф

Где y_пр – линейная плотность материала, определяется по таблицам сортамента

L_ф – фактическая длина элемента, определяется по чертежу

1.Опорные стойки

100х100х15

Вес 1м = 21,97 кг

L = 2321 мм = 2,321 м

Мпр= 21,97* 2,321= 50,99

2.Стойки

100х100х15

Вес 1 м = 21,97 кг

L= 2321мм=2,321м

Мпр=21,97*2,321=50,99

3.Нижний пояс

100х100х10

Вес 1м = 15,10 кг

L=10280мм=10,28 м

Мпр =15,10*10,28=155,22

4.Верхний пояс

110х110х12

Вес 1м =17,90 кг

L=10280мм=10,28м

Мпр=17,90*10,28=184,01

5.Раскосы решетки

100х100х15

Вес 1м=21,97 кг

L=3167, 39мм=3,167м

Мпр=21,97*3,167=69,57

Таблица 3

№ детали	наименование	Профиль проката	Длина, м	Масса 1м профиля, кг	Масса 1детали, кг	Кол-во шт.	Масса всех деталей, кг
					4х5=6		6х7=8
N1,17	Опорные стойки	100х100х15	2,321	21,97	50,99		101,98
N5,9,13	Стойки	100х100х15	2,321	21,97	50,99		152,97
N4,8,12,16	Нижний пояс	100х100х10	10,28	15,10	155,22		620,88
N3,7,11,15	Верхний пояс	110[110х12	10,28	17,90	184,01		736,04
N2,6,10,14	Раскосы	100х100х15	3,167	21,97	69,57		278,28

Итого:1890,15 кг

2. Расчет массы деталей из листового проката

Находим объём:

V = L∙b∙s

Где L – длина детали

b –ширина детали

s – толщина детали

Косынка узла T

S = 7647.87 мм² = 764,78 см²

V = S*s=764,78*0.8=611,82 см³

М_л = V * y = 611,82*7,85=4802,78г=4,8 кг

Косынка узла М

S= 4208,24 мм² = 420,82 см²

V=S*s = 420,82 * 0.6=252.49 см²

М_{л =} V*y = 252.49*7.85=1982,06г= 1,98 кг

Косынка узла Y

S= 111,68 мм² =11,16 см²

V= S*s= 11,16*1=11,16 см³

M_л =V*y=11,16*7,85=87,66г=0,08 кг

Косынка узла S

S= 78,99 мм² =7,89см²

V=S*s=7,89 * 1 =7,89 см³

М_л =V*y = 7,89*7,85 = 61,93г = 0,06 кг

Косынка узла P

S= 12302.58 мм² = 123,02 см²

V=S*s = 123,02* 1,2 = 147,62 см³

M_л =V*y = 147,62*7,85=1115,84 г = 1,11 кг

Косынка узла R

S= 15710.06 мм² = 157,10 см²

V=S*s= 157,10*1,2=188,52см³

M_л = V*y = 188,52*7,85 = 1479,88г=1,47кг

Таблица 4

№ детали	Наименование детали	Высота, см	Длина, см	Толщина, см	Объем, см3	Плотность г/см3	Масса детали, кг	Кол-во, шт	Масса всех деталей,кг
	Узел T			1,2	611,82	7,85	4,8		4,8
	Узел М,Л,К	79,5	789,8	1,2	252,49	7,85	1,98		5,94
	Узел Y			1,2	11,16	7,85	0,08		0,08
	Узел S			1,2	7,89	7,85	0,06		0,06
	Узел P,O,N	112,13	129,68	1,2	147,62	7,85	1,11		3,33
	Узел R			1,2	188,52	7,85	1,47		1,47

Итого:15,68 кг

3.Расчет массы наплавленного металла

М_ш = V_ш∙y

Где V_ш - объём металла шва

Y = 7,85 г/см³

Где V_ш = А_ш ∙L

А_ш – площадь поперечного сечения наплавленного металла

L – суммарная длина швов одного катета.

Для углового шва без разделки кромок площадь сечения наплавленного металла подсчитывается по формуле:

А_ш =

Где q – усилие шва

К – катет шва

Масса наплавленного металла узла R

Для раскоса:

L=166*2 + 13*2 =332+26=358

Аш =k(15)=91мм²=0,9 см²

Vш=358*0,9 = 322,2мм=32,2 см

Мш=32,2*7,85=252,77г=0,252кг

Для опорной стойки:

L=127*2+10*2=274мм²

Аш=k(15)=91мм² =0,9см²

Vш=274*0,9=246,6мм=24,6см

Мш=24,6*7,85=193,11г=0,193кг

Для нижнего пояса:

L=147*2+10*2=314мм²

Аш=k(10)=66мм² =0,66см²

Vш=314*0,66=207,24мм=20,7см

Мш=20,7*7,85=162,49г=0,162кг

Масса наплавленного металла узла N

Для стойки:

L=112*2+10*2=244мм²

Аш=k(15)=91мм²=0,9см²

Vш=244*0,9=219,6мм=21,9см

Мш=21,9*7,85=171,9г=0,171кг

Для раскоса:

L=146*2+10*2=312мм²

Аш=k(15)=91мм²=0,9см²

Vш=312*0,9=280,8мм=28см

Мш=28*7,85=219,8г=0,219кг

Для нижнего пояса:

L=129*2+10*2=278мм²

Аш=k(10)=66мм²=0,66см²

Vш=278*0,66=183,48мм=18,3см

Мш=18,3*7,85=143,65г=0,143кг

Масса наплавленного металла узла K

Для стойки:

L=66,5*2+10*2=153мм²

Аш=k(15)=91мм²=0,9см²

Vш=153*0,9=137,7мм=13,7см

Мш=13,7*7,85=107,54г=0,107кг

Для раскоса:

L=87,08*2+7*2=188,16мм²

Аш=k(15)=91мм²=0,9см²

Vш=188,16*0,9=169,34мм=16,9см

Мш=16,9*7,85=132,66г=0,132кг

Для верхнего пояса:

L=789,8*2+10*2=1599,6мм²

Аш=k(12)=91мм²=0,9см²

Vш=1599,6*0,91=1439,6мм=143,96см

Мш=143,96*7,85=1130г=1,130кг

Масса наплавленного метала узла Y

Для опорной стойки:

L=12*2+13*2=50мм²

Аш=k(15)=91мм²=0,9см²

Vш=50*0,9=45мм=4,5см

Мш=4,5*7,85=35,3г=0,035кг

Для раскоса:

L=22*2+13*2=70мм²

Аш=k(15)=91мм²=0,9см

Vш=70*0,9=63мм=6,3см

Мш=6,3*7,85=49,4г=0,049кг

Для верхнего пояса:

L=11*2+14*2=50мм²

Аш=k(12)=91мм²=0,9см²

Vш=50*0,9=45мм=4,5см

Мш=4,5*7,85=35,3г=0,035кг

Расчет наплавленного металла узла T

Для опорной стойки:

L=127*2+10*2=274мм²

Аш=k(15)=91мм²=0,9см²

Vш=274*0,9=246,6мм=24,6см

Мш=24,6*7,85=193,1г=19,3кг

Для верхнего пояса:

L=67*2+11*2=156мм²

Аш=к(12)=91мм²=0,9см²

Vш=156*0,9=140,4мм=14см

Мш=14*7,85=109,9г=10,9кг

Расчет наплавленного металла для узла S

Для опорной стойки:

L=14*2+13*2=54мм²

Аш=k(15)=91мм²=0,9см²

Vш=54*0,9=48,6мм³=4,86см³

Мш=4,86*7,85=38,1г=3,8кг

Для нижнего пояса:

L=47*2+12*2=118мм²

Аш=к(10)=66мм²=0,66см²

Vш=118*0,66=77,8мм³=7,7см³

Мш=7,7*7,85=60,4г=6кг

Таблица 5

Условное обозначение	Катет шва, мм	Площадь сечения шва, см2	Объем швов, см3	Плотность материала, г/см3	Масса всех швов, кг
Узел S
Опорная стойка (100х100х15)		0,66	4,86	7,85	3,8
Нижний пояс(100х100х10)		0,9	7,7	7,85
Узел R
Раскос(100х100х15)		0,9	32,2	7,85	0,252
Опорная стойка (100х100х15)		0,9	24,6	7,85	0,193
Нижний пояс (100х100х10)		0,66	20,7	7,85	0,162
Узел N,O,P
Стойка(100х100х15)		0,9	21,9	7,85	0,171
Раскос(100х100х15)		0,9		7,85	0,219
Нижний пояс (100х100х10)		0,66	18,3	7,85	0,143
Узел К,Л,М
Стойка(100х100х15)		0,9	13,7	7,85	0,107
Раскос(100х100х15)		0,9	16,9	7,85	0,132
Верхний пояс (110х110х12)		0,9	0,9	7,85	1,130
Узел Y
Опорная стойка (100х100х15)		0,9	4,5	7,85	0,035
Раскос(100х100х15)		0,9	6,3	7,85	0,049
Верхний пояс (110х110х12)		0,9	4,5	7,85	0,035
Узел T
Опорная стойка(100х100х15)		0,9	24,6	7,85	19,3
Верхний пояс(110х110х12)		0,9		7,85	10,9

Итого:42,62 кг

Масса фермы:

М=Мпр+Мл+Мш = 1890,15+15,68+42,62=1948,45 кг

Процент массы швов от массы фермы:

k = 2, 18 %

Заключение

В процессе работы над курсовым проектом по теме " Расчитать и проектирвать сварную ферму", я ознакомился с методом конструирования и расчета сварной фермы. Рассчитывал работу металла под нагрузкой, сечений элементов конструкции, прочность конструкции, массу сварной фермы и наплавленого металла