提高弹簧使用寿命的几种方法 随着工业产品的增加弹簧产品也变的丰富起来,弹簧用量的逐渐增加了,弹簧相关的技术也慢慢成熟起来。如何增加弹簧寿命是弹簧生产企业所需面临的问题,下面中国弹簧交易网给大家分享一下常用的几种方法。 (1)形变热处理 形变热处理是将钢的变形强化与热处理强化两者结合起来,进一步提高钢的强度和韧性。形变热处理有高温、中温和低温之分。高温形变热处理是在稳定的奥氏体状态下产生形变后立即淬火,也可与锻造或热轧结合起来,即热成型后立即淬火。60Si2Mn钢制造的汽车板簧,经高温形变热处理(930℃+热性变量18%,油淬)后,采用650℃×3.25min的高温快速回火,其强度和疲劳寿命都得到很大提高。 (2)弹簧的等温淬火 对于直径较小或淬透性足够的弹簧可采用等温淬火,它不仅能减少变心,而且还能提高强韧性。在等温淬火后最好再进行一次回火,可提高弹性极限,回火温度与等温淬火温度相同。 (3)喷丸处理 喷丸处理是目前应用最广泛的改善弹簧表面质量的方法之一。弹簧要求有较高的表面质量,划痕、折叠、氧化脱碳等表面缺陷往往会成为弹簧工作时应力集中的地方和疲劳断裂源。若用细小的钢丸高速喷打弹簧表面,进行喷丸处理,不仅改善弹簧表面质量,提高表面强度,使表面处于压应力状态,从而提高弹簧疲劳强度和使用寿命。 (4)弹簧的松弛处理 弹簧长时间在外力作用下工作,由于应力松弛,会产生微量的永久(塑性)变形,特别是高温工作的弹簧,在高温下应力松弛现象更为严重,使弹簧的精度降低,这对一般精密弹簧是不允许的。因此,这类弹簧在淬火、回火后应进行松弛处理。热处理工艺:对弹簧预先加载荷,使其变形量超过弹簧工作时可能产生的变形量。然后在高于工作温度20℃的条件下加热,保温8~24h。 (5)低温碳氮共渗 对于卷簧采用回火与低温碳氮共渗(软氮化)相结合工艺,能显着提高弹簧的疲劳寿命及耐蚀性。 最多最全的弹簧供应就在中国弹簧交易网。
16、轮盘连接高强度螺栓疲劳强度校核 说明: 轮盘在设备的设计使用寿命期限内,始终处于受压状态,其三根弦杆承受压力作用,轮盘的整体弯矩由内、外弦杆的压力调幅来平衡,弦杆法兰连接的高强度螺栓承受的、由单独弦杆的弯矩引起的交变力很小。 由于法兰结合面的载荷全部为压力载荷,故螺栓的工作应力都小于其预紧力,故螺栓的拉力载荷总在预紧力一下某一范围波动。对螺栓而言,保证法兰结合面不松开,其压力载荷越大,螺栓残余预紧力就越小,螺栓的拉力就越小。本文的计算模型转变为较小圆角过度的阶梯轴拉伸(如图一),校核过渡截面的疲劳应力。 观览车的运行速度很慢,每周循环的时间为20分钟,考虑50年的使用寿命期,每年300天,每天工作8小时,共运行300000次循环,选小于结构钢S-N曲线的转折点的循环次数,且本文的计算载荷为正常满载+15m/s风载的载荷情况,故计算结果有一定的保守性。 疲劳设计方法是一门以试验为基础的设计方法,本计算选取的疲劳性能数据选自国内公开的《机械设计手册》数据。 图一:计算模型
附:螺栓无限寿命校核说明书 一、螺栓参数和预紧力: 螺栓直径:M30x160 性能等级:10.9级 过渡圆角:r=0.5mm 螺栓材料的破断强度:1000MPa 螺栓副连接的相对刚度:m b b C C C +=0.25 选用的单个螺栓预紧力矩:Nm T 1600= 则预紧力:kN N d T Q p 2671067.2030 .02.016002.05=?=?== 二、螺栓组载荷: 主管法兰圆周应力分布及载荷谱: 530*30螺栓组主管件轴力, 六点方位N=-4729kN ,七点半N=-4487kN ,九点N=-3785kN ,十点半N=-3181kN ,十一点N=-2961kN ,十二点N=-2300kN ,一点N=-2960kN ,一点半N=-3253kN ,三点N=-3891kN ,四点半N=-4552kN 。 最大压力:kN F a 4729-= 换算到单个螺栓的最大压力载荷:kN F F a 39412/472912/-=-== 螺栓最小拉力:kN F F C C C Q Q m b b p 1680.25267min =+=++ = 最小压力:kN F a 2300-=
中华人民共和国国家标准《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件》GB/T 1231—2006 1.本标准规定了钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈及连接副的技术要求、试验方法、检验规则、标志及包装。 本标准适用于铁路和公路桥梁、锅炉钢结构、工业厂房、高层民用建筑、塔桅结构、起重机械及其他钢结构摩擦型高强度螺栓连接 连接副扭矩系数试验 4.4.1 连接副的扭矩系数试验在轴力计上进行,每一连接副只能试验一次,不得重复使用。 扭矩系数计算公式如下: T K P d 式中: K一扭矩系数; T——施拧扭矩(峰值),单位为牛米(N·m); P——螺栓预拉力(峰值),单位为千牛(kN); d——螺栓的螺纹公称直径,单位为毫米(mm)。 4.4.2 施拧扭矩T是施加于螺母上的扭矩,其误差不得大于测试扭矩值的2%。使用的扭矩扳手准确度级别应不低于JJG 707—2003中规定的2级。 4.4.3 螺栓预拉力P用轴力计测定,其误差不得大于测定螺栓预拉力的2%。轴力计的最小示值应在1 kN以下。 4.4.4 进行连接副扭矩系数试验时,螺栓预拉力值P应控制在表8所规定的范围内,超出该范围者,所测得扭矩系数无效。 4.4.5 组装连接副时,螺母下的垫圈有倒角的一侧应朝向螺母支承面。试验时,垫圈不得发生转动,否则试验无效。
4.4.6 进行连接副扭矩系数试验时,应同时记录环境温度。试验所用的机具、仪表及连接副均应放置在该环境内至少2 h以上。 5 检验规则 出厂检验按批进行。同一性能等级、材料、炉号、螺纹规格、长度(当螺栓长度≤100 mm 时,长度相差≤15 mm;螺栓长度>100mm时,长度相差≤20 mm,可视为同一长度)、机械加工、热处理工艺、表面处理工艺的螺栓为同批;同一性能等级、材料、炉号、螺纹规格、机械加工、热处理工艺、表面处理工艺的螺母为同批;同一性能等级、材料、炉号、规格、机械加工、热处理工艺、表面处理工艺的垫圈为同批。分别由同批螺栓、螺母、垫圈组成的连接副为同批连接副。 同批高强度螺栓连接副最大数量为3 000套。 连接副扭矩系数的检验按批抽取8套,8套连接副的扭矩系数平均值及标准偏差均应符合3.3.1规定。 螺栓楔负载、螺母保证载荷、螺母硬度和垫圈硬度的检验按批抽取,样本大小n=8,合格判定数 Ac=0。 螺栓、螺母和垫圈的尺寸、外观及表面缺陷的检验抽样方案按GB/T 的规定。 用户对产品质量有异议时,在正常运输和保管条件下,应在产品出厂之日起6个月之内向供货方提出。如有争议,双方按本标准的要求进行复验裁决。 6 标志与包装 螺栓应在头部顶面制出性能等级和制造厂凸型标志(见图3),标志中“·”可以省略。标志中第一部分数字(“·”前)表示公称抗拉强度的1/100,第二部分数字(“·”后)表示公称屈服强度与公称抗拉强度比值的10倍,字母S表示钢结构用高强度大六角头螺栓,XX为制造厂标志。 螺母应在顶面上制出性能等级和制造厂标志(见图4)。标志中数字表示螺母性能等级,字母H表示钢结构用高强度大六角螺母,XX为制造厂标志。 ××
第一节螺栓球节点网架罩棚施工案 新建双层网架结构罩棚,节点形式:螺栓球节点。罩棚水平投影面积:58mX34.5m=2001㎡;屋面为压型彩钢瓦。 一、施工工序 室外罩棚施工工艺:挖土-基础-柱–罩棚施工 1、罩棚施工材料、机具准备: (1)施工材料:钢板、焊管、锥头、封板、焊条、焊丝、网架用高强螺栓、螺栓球、套筒、螺钉、普通螺栓、锚栓、螺母等网架配件。 机具准备:悬臂扒杆吊,人工拉滑轮,经纬仪,水准仪,加力扳手,焊机。 (2)材料进场顺序:项目负责人要对材料供应情况对照材料计划进行调度,同时根据现场各项进度情况及时调整,保证工程的顺利实施。该工程进料顺序为:先进脚手架材料,然后顺序进网架材料,对檩条、玻璃棉、油漆、屋面材料因通用性好,可在施工过程中进场。 二、技术准备 1、组织现场施工员、技术员及相关管理人员熟悉现场,了解工作容,掌握施工案的相关要求。 2、根据施工现场的具体情况,做好施工总平面图布置。 3、按照施工案的要求,提出所需的材料计划,机械计划、机具计划、劳动力计划等,并落实进场时间。 4、积极与甲协商工程的施工管理程序与制度,并将业主对工程建设管理的具体要求全面、彻底地贯彻到技术人员和全体施工人员当中去。 三、其他准备: 1、作好施工作业区与生产区的隔离,设立围挡。 2、接通水、电,完成临时设施的建设。 3、组织施工机械、机具进场。 四、施工法 场地整理→搭设临时设施→临时支架搭设(高至网架下弦30cm)→检查复核测量网架预埋件尺寸、标高、标高是否符合图纸设计要求,必要时作出相应调整,网架支座安装→网架安装→网架检测→验收。 1、网架的安装法
(1)设临时设施和安装支承架。 (2)检查、复核预埋件的尺寸误差,标高是否在公差围,必要时作相应调整。 (3)复检运至施工现场的网架构件,对构件分类堆放。 (4)网架安装法--高空散装延伸安装法--关键工序。 2、基准网架的安装: (1)安装网架开始,利用安装好的支承架,通过悬臂扒杆吊和人工拉滑轮把网架构件吊至支承架上,采用高空散装法,先装三个上弦网格和二个下弦网格,以此块网架作为基准,向四扩展。 (2)基准网架安装调整固定后,利用网架刚度大,稳定性好的特点,即可承受一定的荷载,在网架上弦球立起悬臂扒杆吊,由人工拉滑轮作为起重工具。 (3)采用空中单元延伸散装法,沿着基准网架,向两边扩展,法为:在地面组装好单元节点,每单元节点以一个钢球四根杆件为宜;利用悬臂扒杆吊把单元节点吊至空中就位。 (4)安装工人坐在节点上,待高强螺栓对准钢求上的螺后,拧紧,即完成一个单元节点的安装。以此安装顺序延伸扩展下去,直到整个网架安装完。 (5)安装支托、柃条、安装,用水准仪对网架下弦5个节点测量,计算网架挠度,是否符合网架设计施工规,再作相应调整,再安装柃条、天沟板等。 (6)所有网架构件安装完毕,经质检部检查合格后,先用防锈漆把运输、安装过程中损坏部分补油后,再刷上面漆,即防火漆。 (7)因本工程网架造型限制,铺设屋面彩钢板时,应考虑垂直运输、防水、彩钢板进行裁剪、搭接、压条变形再进行四封边、包角。 3、技术措施: (1)网架组装单元节点前,必须对零部件反复进行检查,按顺序对号入座。 (2)组装完每个单元节点后,用加力板手检查螺栓的拧紧度。 (3)边安装边用经纬仪和水平仪检测网架的位置误差。 (4)网架安装一定面积后,下弦用临时支撑支承住,以校正其下弦标高。 (5)整个网架安装后,重新检查紧固螺栓一遍,调整好后卸下临时支撑。 4、安装程序 该网架安装,采取的都是散装法。其操作流程为: 放线、验线安装下弦平面网格安装上弦倒三角网格安装下弦正三角网格调整、紧固支座焊接与验收
影响扭簧疲劳的关键因素 我们在加工扭簧时,必须要考虑几个影响它寿 命的重要因素: 一、原料的钢号和产地。 弹簧钢的种类有很多,其中抗疲劳性能较好的钢号 有:重要用途碳素弹簧钢丝(如琴钢线,T9A等)、油淬火-回火弹簧钢丝(如VDCrSi)、合金弹簧钢(50CrVA); 这些材料的抗疲劳特性是值得肯定的,一般小于2.0mm直径的弹簧,我们多采用重要用途碳素钢,大于2.0mm直径的弹簧,一般采用后两种材料。另外,除了钢号的选择,钢材自身的产地也是相当重要的,国内钢材比较好的有宝钢、武钢等知名钢厂;国外也有非常优秀的弹簧钢,如德国、日本和韩国等国家生产的弹簧钢,首先设计或制造一种扭簧,其疲劳寿命至关因素即是胚料。 二、加工工艺 谈到加工工艺,首先应考虑到成形技术、退火工艺和喷丸强度,另外还可以增加一些辅助工序,如添加润滑油等。 成形技术方面,现在应用比较广泛的是有芯卷制,可以参阅《弹簧手册》,里面有细致的介绍,其中成形设备也是相当关键,个人觉得转线机这种设备制作扭簧是非常理想的设备,主要原因是它在成形扭簧时,可以同步弹簧线向旋转,我们一般弹簧成形设备,送线和卷制是分开控制的,所以在成形时,无法解决弹簧线扭转,如果是圆线,还勉强可以成形,若是方线或非圆形线材,是无法成形扭簧的。重点问题是,这种能同步线向旋转的转线机,更能减少成形对线材内部结构
的伤害,从而保证成形出的扭簧寿命更加长一些。 三、退火温度与时间。 退火,是一种消除扭簧内部应力的工艺方法,它的作用效果主要有温度和时间两个因素决定。由于扭簧经弹簧机外力作用成形,其内部应力失去平衡,我们需借用退火工艺来消除它内部的大部分应力,对扭簧的性能也起优化作用。当然,退火工艺不仅仅是这么简单,对于不同钢号、不同钢胚和不同直径的弹簧钢,都需要用不同的退火温度和时间,我们在定温度和时间的时候,首先要接近钢材拉线后的退火温度,而时间一般不用太久,一般都在10-40分钟内,具体看弹簧线直径大小。退火温度高低和时间长短,对扭簧疲劳的影响是有一个峰值的,当温度和时间综合效果低于这个峰值时或高于这个峰值,最后得到的扭簧寿命都不是最好的,这个峰值就是一个临界点,只有通过多组退火试验,多次去测试,最后才能确定这个临界点。 四、喷丸强度。 喷丸,也是一种消除扭簧内部应力的工艺方法,而喷丸强度是喷丸效果的一种指标,影响喷丸强度的因素主要有钢丸的直径大小、硬度、喷丸的时间和所喷扭簧的量。不同直径的扭簧,我们需要的喷丸强度是不一样的。喷丸的最佳效果,是通过喷丸,在扭簧表面能形成一层强化膜,这必须是丸粒的轻微打击而形成的,不能伤害到扭簧表面,造成表面缺陷,更不能把这种破坏深入到钢的内部组织。 所以喷丸强度是很关键的因素,遵从的原则是柔和均匀。
如对您有帮助,请购买打赏,谢谢您!目前,我国采用8.8S和10.9S两种强度的性能等级高强度螺栓。 小数点前的数字8或10表示螺栓经热处理后的最低抗拉强度“100Mp a"的近似值。二者的实际抗拉强度分别为830Mpa--1030Mpa和1040Mp a--1240Mpa;小数点后面的0.8或0.9表示螺栓经而处理的屈服比(即螺栓的条件屈服抗拉强度与最低抗拉强度的比值) S表示螺栓,H表示螺母,螺母分为8H和10H两级。 我国8.8S级螺栓常用45号或35号钢制造,10.9S级螺栓常用20 MnTiB、48B或35VB钢制造,垫圈常用45号35号钢制造,螺母常用 45号、15MnVB钢或35号钢制造 钢结构连接用螺栓性能等级分3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9等10余个等级,其中8.8级及以上螺栓材质为低碳合金钢或中碳钢并经热处理(淬火、回火),通称为高强度螺栓,其余通称为普通螺栓。螺栓性能等级标号有两部分数字组成,分别表示螺栓材料的公称抗拉强度值和屈强比值。例如,性能等级4.6级的螺栓,其含义是: 1、螺栓材质公称抗拉强度达400MPa级; 2、螺栓材质的屈强比值为0.6; 3、螺栓材质的公称屈服强度达400×0.6=240MPa级性能等级10.9级高强度螺栓,其材料经过热处理后,能达到: 1、螺栓材质公称抗拉强度达1000MPa级; 2、螺栓材质的屈强比值为0.9; 3、螺栓材质的公称屈服强度达1000×0.9=900MPa级 螺栓性能等级的含义是国际通用的标准,相同性能等级的螺栓,不管其材料和产地的区别,其性能是相同的,设计上只选用性能等级即可。 强度等级所谓8.8级和10.9级 是指螺栓的抗剪切应力等级为8.8GPa和10.9Gpa 8.8 公称抗拉强度800N/MM2 公称屈服强度640N/MM2 一般的螺栓是用"X.Y"表示强度的, X*100=此螺栓的抗拉强度, X*100*(Y/10)=此螺栓的屈服强度 (因为按标识规定:屈服强度/抗拉强度=Y/10)
细解Ansys疲劳寿命分析 2013-08-29 17:16 by:有限元来源:广州有道有限元 ANSYS Workbench 疲劳分析 本章将介绍疲劳模块拓展功能的使用: –使用者要先学习第4章线性静态结构分析. ?在这部分中将包括以下内容: –疲劳概述 –恒定振幅下的通用疲劳程序,比例载荷情况 –变振幅下的疲劳程序,比例载荷情况 –恒定振幅下的疲劳程序,非比例载荷情况 ?上述功能适用于ANSYS DesignSpacelicenses和附带疲劳模块的更高级的licenses. A. 疲劳概述 ?结构失效的一个常见原因是疲劳,其造成破坏与重复加载有关 ?疲劳通常分为两类: –高周疲劳是当载荷的循环(重复)次数高(如1e4 -1e9)的情况下产生的. 因此,应力通常比材料的极限强度低. 应力疲劳(Stress-based)用于高周疲劳. –低周疲劳是在循环次数相对较低时发生的。塑性变形常常伴随低周疲劳,其阐明了短疲劳寿命。一般认为应变疲劳(strain-based)应该用于低周疲劳计算. ?在设计仿真中, 疲劳模块拓展程序(Fatigue Module add-on)采用的是基于应力疲劳(stress-based)理论,它适用于高周疲劳. 接下来,我们将对基于应力疲劳理论的处理方法进行讨论. …恒定振幅载荷 ?在前面曾提到, 疲劳是由于重复加载引起: –当最大和最小的应力水平恒定时, 称为恒定振幅载荷. 我们将针对这种最简单的形式,首先进行讨论. –否则,则称为变化振幅或非恒定振幅载荷
…成比例载荷 ?载荷可以是比例载荷, 也可以非比例载荷:–比例载荷, 是指主应力的比例是恒定的,并且主应力的削减不随时间变化. 这实质意味着由于载荷的增加或反作用的造成的响应很容易得到计算.–相反, 非比例载荷没有隐含各应力之间相互的关系,典型情况包括:?在两个不同载荷工况间的交替变化?交变载荷叠加在静载荷上?非线性边界条件
—网架预埋件500x500 螺栓球节点网架施工技术 第45项目韩锋 螺栓球节点网架现在已成为一种使用广泛的的屋盖承重结构, 从结构力学角度上此种结构 属于多次超静定空间结构体系。 网架有多种型式,有平面桁架组成的两向正交正放网架、 两向 正交斜放网架、四角锥体组成的网架、 星形四角锥形网架等。 网架结构综合了工程平面形状和 跨度大小、支承点情况、荷载大小、屋面构造、建筑设计等要求。这种空间网架,结构新颖美 观,杆件规律性强,网格划一,整体性好,空间刚度大,抗震性能好,杆件之间全部采用螺栓 连接,便于安装,操作简便。现广泛用于公共建筑大跨度门厅、 体育馆、展览厅、民航候机厅、 工业厂房等屋盖承重结构。 1工程概况 民政部中国减轻自然灾害中心工程(位于宣武区广安门白广路)和兴源大厦工程(位于 朝阳区奥体东门)屋顶网架均为螺栓球节点网架。 民政部中国减轻自然灾害中心工程屋顶网架为正放四角锥型式, 网格尺寸为1.5m x 1.5m, 网架支撑方式为下弦支撑,抗震设防烈度为 8度,网架轴线总尺寸为 33m x 33m 网架球节点 采用45#钢,网架杆件、支座、支托均采用A3钢。屋顶采用蓝色镀膜中空钢化玻璃 (6mm+5mm+6mm ) +铝合 金檀条,下部采用 3mm 厚铝塑板封底。 2施工准备 2.1安装人员所备资料 2.1.1进场材料的材质单、螺栓、钢球、杆件、螺钉等材料的半成品加工合格证。 2.1.2安装单位的资质,安装人员的操作合格证、花名册,焊接人员的上岗证。现场的焊 接工作必须由经过焊接球节点与钢管焊连接的全位置焊接工考核合格的专业人员施工。
2.1.2施工图纸、施工方案、技术交底、安装合同、进场材料清单。 22施工现场准备。 2.2.1在屋面上满搭脚手架,步距按网格上升高度搭设。 2.2.2在预埋件处混凝土达到28天后,混凝土强度抗压报告合格后,方可进行网架安装 施工。 2.2.3对在主体结构上的预埋件进行抄平,放出网架的轴线。掌握预埋件位置的准确程度, 安装队根据土建测量放线的有关记录,进行复测、验收并记录存档。 2.2.4施工工具及配合机具:经纬仪、水准仪、50m钢尺、交流电焊机、切割机、倒链、 管钳、力矩扳手、千斤顶、丝锥等。 ____________________________ 图2网架剖面图 _____________________________ 3安装方法 根据螺栓球节点网架的特点,为保证施工工期、工程质量,网架底部在预埋件上焊接基点 的位置准确非常重要,要反复较核,底部连接杆在安装前先在地面上预排好后,再在相应位置进行组装,其它网架可在组装好的网架上高空散装并按顺序延伸,或在下面组装成单元在高空连成整体,或安装好整体进行吊装。本工程由于场地狭小,不宜采用吊装法施工,采用的是高空散装法。 3.1在支座节点上开始安装杆件前,要检查预埋件上焊接的基点是否符合以下要求: 3.1.1基座节点中心偏移允许值为网架跨度的1/3000,且不大于30mm应小于边长的1 / 3000,而且小于 20mm 3.1.2基座节点中心高度偏差允许值为相邻支座间距的1/400,且不大于15mm相邻基 点的高低差应小于 5mm 3.1.3最高与最低基座节点不大于30mm
网架设计说明 一、工程概况 1、网架结构型式:本网架为螺栓球节点网架。 2、网架平面尺寸详见网架平面图。 3、网架屋面为彩钢瓦。 4、本工程坡度形式为檩条找坡。 5、网架支承形式:下弦柱点支承。 6、网架平面布置图中方框为支座,支座反力单位为千牛(KN)。 二、设计所遵循规范:(施工必须遵照以下规范) 1、《建筑结构荷载规范》GB50009-2001 2、《建筑抗震设计规范》GB50011-2001 3、《网架结构设计与施工规程》JGJ7-91 4、《钢结构设计规范》GB50017-2003 5、《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001 6、《钢网架螺栓球节点》JG11-1999 7、《钢网架检验及验收标准》JGJ12-1999 8、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-2002 三、设计技术参数 1、上弦静载0.30KN/㎡ 2 下弦静载0.10KN/㎡ 3、上弦活载0.50KN/㎡ 4、雪荷载0.40KN/㎡ 5、风荷载0.45KN/㎡ 6、地震设防烈度:7 度;温差±25℃。 7、计算机程序自动形成网架自重。 8、荷载必须作用在节点上,使用中不得超载,杆件不随横向荷载。 9、本网架工程采用朱坊云编制的SFCAD2006进行满应力优化设计。 四、防火要求 本工程防火等级为二级,网架耐火极限为1.5h。 五、材料要求 1、钢管:选用GB700-88中的Q235B,采用高频焊接钢管或无缝钢管。 2、高强螺栓:选用GB3077中的40Cr;等级符合GB/T16939,为10.9级。 3、封板锥头:选用Q235B钢,钢管直径大于等于75时必须采用锥头,连接焊缝以及锥头的 任何截面应与连接的钢管等强,厚度应保证强度和变形的要求,并有试验报告。 4、套筒:选用Q235B。 5、焊条选用E43系列。 6、材料应具有质量保证书或证明书及试验报告,产品质量应符合《钢网架行业标准》。 六、网架制作、安装 1、网架的制作、安装均应符合《钢结构工程施工及验收规范》的规定。 2、未注明尺寸的焊缝一律满焊,最小焊缝高度为最小构件厚度的1.5倍且不小于Hf=4mm, 最小焊缝长度为构件肢长的1.5倍且不小于120mm。 3、构件出厂前必要时行预拼装工作,如吊装须注意吊点的布置及采取必要的临时加固措施。 4、预埋件与网架支座板是由螺栓连接,所以在施工中应绝对保证其位置和标高水平允许偏差 ±10mm,竖直允许偏差±5mm。 七、网架除锈、涂装 1、网架在制作前钢材必须进行彻底除锈,要求无锈蚀,无灰尘等,除锈等级按《涂装前钢材 表面锈蚀等级和除锈等级》GB8923-88的St2.0。 2、钢材除锈后,防火面漆按耐火极限要求确定厚度,由专业厂家施工。 八、本网架图形和数据必须经甲方或相关部门认可后方可施工。
本文摘自再生资源回收-变宝网(https://www.sodocs.net/doc/de601163.html,)影响弹簧疲劳强度的六个因素 弹簧是一种利用弹性来工作的机械零件。用弹性材料制成的零件在外力作用下发生形变,除去外力后又恢复原状。亦作“弹簧”。一般用弹簧钢制成。弹簧的种类复杂多样,按形状分,主要有螺旋弹簧、涡卷弹簧、板弹簧、异型弹簧等。 1、屈服强度材料的屈服强度和疲劳极限之间有一定的关系,一般来说,材料的屈 服强度越高,疲劳强度也越高,因此,为了提高弹簧的疲劳强度应设法提高弹簧材料的屈服强度,或采用屈服强度和抗拉强度比值高的材料。对同一材料来说,细晶粒组织比粗细晶粒组织具有更高的屈服强度。 2、表面状态最大应力多发生在弹簧材料的表层,所以弹簧的表面质量对疲劳强度 的影响很大。弹簧材料在轧制、拉拔和卷制过程中造成的裂纹、疵点和伤痕等缺陷往往是造成弹簧疲劳断裂的原因。 材料表面粗糙度愈小,应力集中愈小,疲劳强度也愈高。材料表面粗糙度对疲劳极限的影响。随着表面粗糙度的增加,疲劳极限下降。在同一粗糙度的情况下,不同的钢种及不同的卷制方法其疲劳极限降低程度也不同,如冷卷弹簧降低程度就比热卷弹簧小。因为钢制热卷弹簧及其热处理加热时,由于氧化使弹簧材料表面变粗糙和产生脱碳现象,这样就降低了弹簧的疲劳强度。 对材料表面进行磨削、强压、抛丸和滚压等。都可以提高弹簧的疲劳强度。 3、尺寸效应材料的尺寸愈大,由于各种冷加工和热加工工艺所造成的缺陷可能性 愈高,产生表面缺陷的可能性也越大,这些原因都会导致疲劳性能下降。因此在计算弹簧的疲劳强度时要考虑尺寸效应的影响。
4、冶金缺陷冶金缺陷是指材料中的非金属夹杂物、气泡、元素的偏析,等等。存在于表面的夹杂物是应力集中源,会导致夹杂物与基体界面之间过早地产生疲劳裂纹。采用真空冶炼、真空浇注等措施,可以大大提高钢材的质量。 5、腐蚀介质弹簧在腐蚀介质中工作时,由于表面产生点蚀或表面晶界被腐蚀而成为疲劳源,在变应力作用下就会逐步扩展而导致断裂。例如在淡水中工作的弹簧钢,疲劳极限仅为空气中的10%~25%。腐蚀对弹簧疲劳强度的影响,不仅与弹簧受变载荷的作用次数有关,而且与工作寿命有关。所以设计计算受腐蚀影响的弹簧时,应将工作寿命考虑进去。 在腐蚀条件下工作的弹簧,为了保证其疲劳强度,可采用抗腐蚀性能高的材料,如不锈钢、非铁金属,或者表面加保护层,如镀层、氧化、喷塑、涂漆等。实践表明镀镉可以大大提高弹簧的疲劳极限。 6、温度碳钢的疲劳强度,从室温到120℃时下降,从120℃到350℃又上升,温度高于350℃以后又下降,在高温时没有疲劳极限。在高温条件下工作的弹簧,要考虑采用耐热钢。在低于室温的条件下,钢的疲劳极限有所增加。 本文摘自变宝网-废金属_废塑料_废纸_废品回收_再生资源B2B交易平台网站; 变宝网官网:https://www.sodocs.net/doc/de601163.html,/?qx 买卖废品废料,再生料就上变宝网,什么废料都有!
详解螺栓球节点网架 网架结构因其结构新颖,受力合理,自重轻、用钢量低等优点,我国从80年代后期大量涌现,每年约以80~100万m2增加。广泛应用于大型体育场馆、展览中心、影剧院、商场、航站楼、候车厅、工厂车间、仓库、电视塔等。 国内网架结构主要分为:焊接球节点网架及螺栓球节点网架两种。螺栓球节点网架其构件工厂内加工量较大,现场安装便捷,适用于现场工期紧,施工条件、用电量受制约,网架形状复杂、杆件定位困难的异形结构。本文重点介绍螺栓球节点网架。 一、设计图纸分解 一份完整的螺栓球节点网架设计图纸应包含设计说明、网架平面图、网架上下弦及腹杆布置图,支座及支托详图,杆件材料表,螺栓球材料表,螺栓、套筒、顶丝材料表,封板、锥头材料表,螺栓球加工详图(若有其它要求另加,如吊挂件、通风机房等)。首先对图纸中提供的网架平面图与基础平面图进行复核,以确保网架支座位置与基础相吻合。接着对网架图提供的杆件材料表进行复核,主要是复核网格的轴线长度,然后依据轴线长度复核杆件的焊接长度,接着复核杆件的下料长度。一切无误后方可根据杆件材料表绘制车间杆件下料表。 二、杆件的计算 螺栓球网架杆件长度受螺栓球直径,螺栓球的切削量,套筒长度,锥头长度等因素的控制。 杆件长度计算公式为: 杆件下料长度=杆件焊接长度—2(锥头长度—锥头止口长度—1mm)。(公式中1mm为钢管与锥头间隙,保证焊接质量) 杆件焊后长度=(杆件几何长度)—(一段球半径+另一段球半径+一段套筒长度+另一段套筒长度)+(一段螺栓球切削量)+(另一段螺栓球切削量)。杆件几何中心长度、杆件焊接长度、杆件下料长度、锥头长度、锥头止口长度、段套筒长度、螺栓球切削量、焊接预留间隙,及构件组合详图如图1所示:
5.试样弹簧 5.1试样 试样应按规定程序批准的图样、技术文件制造,并经过尺寸和特性检验合格。 5.2试样抽取 试样应从同一批产品中随机抽取 5.3 试样数量 5.3.1 对于疲劳寿命验证试验,推荐的最少试样数量最少4件,当有特殊要求时,试样数量可自行确定。 6 试验条件 6.1 试验机 6.1.1 推荐采用机械式或电液伺服试验机,也可安装在配套阀上进行试验。 6.1.2 试验机位移精度应满足试验要求。 6.1.3 试验机得频率应在一定范围内可调。 6.1.4 试验机应具备试验时间或次数预置、自动计时或计数、自动停机及输出试验数据等功能。 6.2 试验频率 6.2.1 试验频率可根据试验机得频率范围和弹簧实际工作频率等情况确定。整个试验过程中试验频率应保持稳定。 6.2.2 试验频率Fr 应避开单个弹簧的固有自振频率F ,一般应满足如下关系式: 10F F r 其中:钢制弹簧固有频率F 按如下公式计算: F=3.56×105×d/nD 2 6.3 试验振幅 振幅分为位移幅(Ha )和载荷幅(Fa )。对于螺旋弹簧的疲劳寿命验证试验一般使用位移幅作为试验振幅。 6.4 试验环境 试验一般在室温下进行,但试验时样件的温升应不高于实际工况最高温度。 7 试验方法 7.1试样的安装 7.1.1试样的安装方法 为了避免试样承受偏载和附加应力,压缩弹簧试样安装时要保证试样两端平整接触,应将试样安放再固定的支座上;拉伸弹簧试样的安装应满足工况要求。 7.1.2 试验。高度 对定型的产品,试样试验的最大高度为实际使用要求的最大高度H1,试验的最小高度为实际使用要求的最小高度H2.试验的平均高度为实际使用工况的最大高度H1与最小高度H2二者之和的平均值。 7.1.3安装高度允许偏差 用多工位试验机,或者多台试验机同时对一批试样进行试验时,应将试样调整到同样的试验安装高度,其最大允许偏差为3%Ha 。 7.2 加载 7.2.1 正常情况下,按试验机的加载方式进行加载。 7.2.2 在有必要情况下,可模拟产品实际工作负载进行加载。 7.3 试验机运转及数据记录
螺栓疲劳强度计算分析 摘要:在应力理论、疲劳强度、螺栓设计计算的理论基础之上,以疲劳强度计算所采取的三种方法为依据,以汽缸盖紧螺栓连接为研究对象,进行本课题的研究。假设汽缸的工作压力为0~1N/mm2=之间变化,气缸直径D2=400mm,螺栓材料为5.6级的35钢,螺栓个数为14,在F〞=1.5F,工作温度低于15℃这一具体实例进行计算分析。利用ProE建立螺栓连接的三维模型及螺杆、螺帽、汽缸上端盖、下端盖的模型。先以理论知识进行计算、分析,然后在分析过程中借助于ANSYS有限元分析软件对此螺栓连接进行受力分析,以此验证设计的合理性、可靠性。经过近几十年的发展,有限元方法的理论更加完善,应用也更广泛,已经成为设计,分析必不可少的有力工具。然后在其分析计算基础上,对于螺栓连接这一类型的连接的疲劳强度设计所采取的一般公式进行分类,进一步在此之上总结。 关键词:螺栓疲劳强度,计算分析,强度理论,ANSYS 有限元分析。
Bolt fatigue strength analysis Abstract: In stress fatigue strength theory,bolt,design calculation theory foundation to fatigue strength calculation for the three methods adopted according to the cylinder lid,fasten bolt connection as the object of research,this topic research. Assuming the cylinder pressure of work is 0 ~ 1N/mm2 changes,cylinder diameters between = = 400mm,bolting materials D2 for ms5.6 35 steel,bolt number for 14,in F "= 1.5 F below 15 ℃,the temperature calculation and analysis of concrete examples. Using ProE establish bolt connection three-dimensional models and screw,nut,cylinder under cover,cover model. Starts with theoretical knowledge calculate,analysis,and then during analysis,ANSYS finite element analysis software by this paper analyzes forces bolt connection,to verify the rationality of the design of and reliability. After nearly decades of development,the theory of finite element method is more perfect,more extensive application,has become an indispensable design,analysis the emollient tool. Then in its analysis and calculation for bolt connection,based on the type of connection to the fatigue strength design of the general formula classification,further on top of this summary. Keywords: bolt fatigue strength,calculation and analysis,strength theory,ANSYS finite elements analysis.
钢结构连接用螺栓性能等级 钢结构连接用螺栓性能等级分3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9等10余个等级,其中8.8级及以上螺栓材质为低碳合金钢或中碳钢并经热处理(淬火、回火),通称为高强度螺栓,其余通称为普通螺栓。螺栓性能等级标号有两部分数字组成,分别表示螺栓材料的公称抗拉强度值和屈强比值。例如,性能等级4.6级的螺栓,其含义是: 1、螺栓材质公称抗拉强度达400MPa级; 2、螺栓材质的屈强比值为0.6; 3、螺栓材质的公称屈服强度达400×0.6=240MPa级性能等级10.9级高强度螺栓,其材料经过热处理后,能达到: 1、螺栓材质公称抗拉强度达1000MPa级; 2、螺栓材质的屈强比值为0.9; 3、螺栓材质的公称屈服强度达1000×0.9=900MPa级 螺栓性能等级的含义是国际通用的标准,相同性能等级的螺栓,不管其材料和产地的区别,其性能是相同的,设计上只选用性能等级即可。强度等级所谓8.8级和10.9级是指螺栓的抗剪切应力等级为8.8GPa和10.9Gpa 8.8公称抗拉强度800N/MM2 公称屈服强度640N/MM2 一般的螺栓是用"X.Y"表示强度的, X*100=此螺栓的抗拉强度,
X*100*(Y/10)=此螺栓的屈服强度 (因为按标识规定:屈服强度/抗拉强度=Y/10) =============== 如4.8级 则此螺栓的 抗拉强度为:400MPa 屈服强度为:400*8/10=320MPa ================= 另:不锈钢螺栓通常标为A4-70,A2-70的样子,意义另有解释度量 当今世界上长度计量单位主要有两种,一种为公制,计量单位为米(m)、厘米(cm)、毫米(mm)等,在欧州、我国及日本等东南亚地区使用较多,另一种为英制,计量单位主要为英寸(inch),相当于我国旧制的市寸,在美国、英国等欧美国家使用较多。 1、公制计量:(10进制) 1m =100 cm=1000 mm 2、英制计量:(8进制) 1英寸=8英分 1英寸=25.4 mm 3/8¢¢×25.4 =9.52 3、1/4¢¢以下的产品用番号来表示其称呼径,如: 4#, 5#, 6#, 7#, 8#, 10#, 12# 螺纹 一、螺纹是一种在固体外表面或内表面的截面上,有均匀螺旋线
影响螺栓疲劳性能的主要因素有以下几点: 1、螺纹牙谷形状和半径尺寸的影响。 螺栓受力时,螺纹牙谷处就会产生应力集中,其值在很大程度上取决于牙谷的形状。改变牙谷的形状,如螺纹的牙谷槽越平滑,应力集中就越小,疲劳强度则越高。一般而言,平底牙谷的螺纹疲劳强度最低。如以圆形牙谷代替平底牙谷,螺栓的疲劳强度便可得到提高。如平底螺纹牙谷的弹性应力集中系数为2.54,而改进的圆弧牙谷为1.52,即后者的牙谷应力集中系数较前者降低40%,从而可以使疲劳强度至少提高20%;如经调质处理的40CrNiMo钢制螺栓,螺纹为M6-1.0的平底牙谷时疲劳强度为95MPa,而采用最大半径为0.1mm的圆弧形牙谷时,其疲劳强度可以提高到120MPa,即提高26%。日本新日铁公司新开发的CD(critical design for fracture)螺栓的疲劳强度提高的幅度更大,高达100%,CD螺栓的主要特点是螺母内螺纹的牙峰高度逐渐降低,以使其受力更均匀。 2、螺纹表面粗糙度的影响。 螺纹的表面粗糙度对螺栓的疲劳寿命影响很大。如螺纹为M6-1.0的40CrNiMo钢制螺栓,其粗糙度由0.08~0.16降低到0.63~1.35时,疲劳强度下降33%;螺纹为M12-1.5的螺栓,其表面粗糙度由0.08~0.16降低到0.16~0.32时,疲劳强度下降21%。 3、螺纹滚丝工序的影响。 滚压螺纹会产生形变强化层和较高的残余压应力,对阻止疲劳裂纹的萌生和早起扩展起到很大的作用;同时,也会降低牙谷的表面粗糙度,因而有利于螺栓疲劳强度的提高。但是,如果滚压螺纹后再进行热处理,就会使上述有利因素消失。所以从改善螺栓疲劳性能的角度考虑,应在热处理后滚压螺纹。但此时存在另一个问题,即螺栓特别是高强度螺栓经过热处理后其硬度通常较高,致使滚丝模具寿命降低。此外,如果滚丝的质量不够好,在螺纹的表面或根部产生微裂纹或类似接触疲劳的剥落现象,则改善螺栓疲劳性能的效果不明显,甚至会降低疲劳性能。 4、钢材冶金缺陷的影响。 原材料表面脱碳,通常是在轧制加热过程中对坯料表面没有有效的保护所
球形网架施工方案 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】
80M球形网架施工技术总结球形网架是一种新型的屋盖承重结构,属于多次超静定空间结构体系,它改变了平面屋架结构的受力状态,能够承受来至各方的荷载。它结构新颖美观,杆件规律性强,整体性好,空间刚度大,跨度大,抗震性能好,杆件之间全部采用螺栓连接,便于安装,操作简便。近来被广泛用于体育馆、仓库等的屋盖承重结构。我公司施工的平凉祁连山水泥有限公司2500t/d熟料水泥生产线石灰石预均化堆场的屋盖也采用了这种结构型式。 一、工程概括 平凉祁连山水泥有限公司2500t/d熟料水泥生产线石灰石预均化堆场的屋盖球形网架的结构型式为正放四角锥螺栓球节点网架,网架平面尺寸为直径87m圆,承重形式为周边36点支承。抗震强度为7级。 网架杆件、套筒及锥头采用Q235B钢。高强螺栓和销子采用40Cr 钢,等级为级。钢球采用45号钢。网架静荷载上弦层为m2、活荷载m2、灰荷载 KN/m2、基本风载 KN/m2。 二、网架安装 本工程测量定位及放线等施工准备、网架安装、压型钢板屋面及檩条安装等属于关键工序,在施工过程中关键工序要编制作业指导书,实行重点监控或全过程监控。
1、网架安装施工工艺流程 2、施工准备 、施工文件的准备 准备的施工文件包含:土建图、安装图、相关的施工规范等。 2.2、员及机具的准备
施工人员分安装人员及拼装人员,安装分两个班组,每组4人;拼装一个班组8人,共16人。 施工机具包括25t汽车吊两台,电焊机两台,脚手架3500m及相应扣件,10t千斤顶两台,50m钢卷尺一把,水准仪经纬仪各一台。 2.3、工现场的准备 施工前将场内整平夯实,夯实的密实度要达到能承受汽车吊工作的荷载。 、测量放线 根据土建图及安装图把36个支承点复测,支承面中心线偏移应小于边长的1/3000,且小于20mm,相邻支承面的高低差小于5mm 由于网架底部平面尺寸为直径87m圆,无法直接测量36个支承点预埋件是否在87m圆周线上,并且是否等份,我们采用弦长测量方法并和标高测量结合进行复测。 进行认真的检查,包括杆件(上弦、下弦、腹杆)、连接球螺栓等,杆
螺栓球网架及焊接球网架 比较 The latest revision on November 22, 2020
螺栓球(实心)及焊接球(空心) 节点网架结构比较 一、质量保证的差异 焊接球结构采用空心球(材质Q235普通钢)及焊管在工地现场对接施焊,受气温及风速影响大,下料及焊机设备基本人为手动,致使下料、定位、焊接工序,误差大,精度低,且焊缝容易出现“假透”“夹渣”的质量缺陷。钢铁焊接前后有应力变形,存在安全隐患。使用后持续释放,多种杆件之间夹角控制不精确,极易扭曲杆件,破坏平衡传力,加大钢结构挠度。无法适应异形曲线及超大跨度的工程要求,质量难以保证,有很大局限性。 螺栓球结构采用实心球(材质45#高强度钢)及高强螺栓(材质 40Cr)紧密拼接,其构件在生产车间内,由自动焊和数控机床完成,标准化程度高,加工精度及质量易于保证。螺栓球上螺孔之间角度精确,杆件内置10.9S高强螺栓,抗拉抗压,传力稳定平衡,质量加工精良,工地安装便捷,此节点被广泛使用。 二、钢材防腐处理的差异 焊接球网架的钢管及焊缝只能现场手工除锈,然后刷油漆或防火涂料,特别是焊缝部分易生锈,要阶段性除锈刷漆维护,增加后期使用成本,影响结构安全。 螺栓球网架材料在工厂内机械抛丸除锈,然后喷漆、喷塑或喷锌处理,增强了抗腐蚀性,也能使用复合或纯不锈钢网架材料。 三、施工周期的差异 焊接球只有在工地现场操作,工序繁杂:按图下料—→工装放线—→角度测算—→定位点焊—→环焊满焊—→清理检测焊缝,每天施工80-150方,钢管全部对焊,工作量太大工期较慢。
螺栓球网架70%工作量在工厂预制,30%工作量在工地安装,现场只需扳手拧紧螺栓,简便快捷,每天施工300-500方。 四、工程造价的差异 焊接球材料本身很低,但现场施工量大,焊接设备较多,电费较高,高级焊工多,脚手架施工平台占用时间长,整体吊装费用大,使工程造价比预期提升。 螺栓球网架虽然用钢量略高,但工厂化制作,在施工现场只须小型工具,不需要脚手架平台,即可拼装,大大节约造价。 五、空间效果的差异 焊接球为空心球节点即球径很大,规格为Φ160~Φ900,空间层次上球大管细,比例失调,显得笨重、死板、压抑。 螺栓球为实心球,规格为Φ80~Φ400,和管件均匀搭配,对比协调,体现明亮、活泼、高雅、现代的风格。 六、装修工艺的差异 焊接球网架的其它荷载,只能加载在下弦球节点,网架净空较高,装修时要搭设平台,再次焊接连接钢件,增大施工难度。 螺栓球网架可直接用螺栓悬挂轻钢龙骨、吊顶或配置音响、照明灯光、检修马道、消防喷淋、通风管道及其它类型的设备,满足建筑设计意图。 综合说明螺栓球网架优点很多:质量稳定、防腐性强、施工便捷、造价经济、形象美观、易于装修。 国家网架及钢结构产品质量监督检验中心 (住所:江苏省徐州市经济开发区)