Влияние длины и толщины полосы
Выше, на рис. 40, были приведены кривые изменения прогибов свободного конца полосы, закрепленной одним концом, при движении дуги от закрепленного конца к свободному и при движении в обратном направлении.
При движении дуги от закрепленного конца к свободному отрицательный прогиб конца полосы /к несколько больше, чем
5 Н. О. Окерблом. 2381.
при движении дуги от свободного конца к закрепленному. С увеличением длины полосы разница в величине наибольшего отрицательного прогиба будет увеличиваться, как это видно из следующего.
Рис. 49. Прогибы при различном направлении наплавки. |
Нагрев некоторого участка кромки у закрепленного конца, вызывая изгиб полосы на этом участке, поьер - нет свободный конец, остающийся не нагретым (а поэтому прямолинейным) на некоторый угол а (рис. 49, а). При этом перемещение (прогиб) конца полосы будет тем больше, чем длиннее, при прочих равных условиях, прямолинейная не нагретая часть полосы. Следовательно, с увеличением длины полосы прогиб свободного ее конца будет увеличиваться.
Лг с-м |
0,8 |
Рис. 50. Прогибы конца полосы ири различной ее длине при наплавке от свободного конца к закрепленному. |
личной ее длине. |
1=40 см |
0,6 ом 0,2 о -0,2 |
ведены кривые изменения прогиба свободного конца для полос различной длины при движении дуги от свободного конца к закрепленному. Из приведенных кривых видно, что наибольшей величины отрицательный прогиб свободного конца достигает при длине полосы около 60 см. Дальнейшее увеличение длины полосы не изменяет величины наибольшею отрицательного прогиба. |
При нагреве же некоторого участка кромки у свободного коьца (рис. 49, б) прогиб свободного конца не зависит от общей длины полосы. Как показывают расчеты, наибольший положительный прогиб свободного конца полосы увеличиваетсясуве - личением длины полосы лишь до некоторого предела, после чего дальнейшее увеличение длины полосы не вызывает увеличения положительного прогиба свободного ее конца. На рис. 50 при-
Так как стрелка прогиба по середине длины свободной продольной кромки изменяется в процессе сварки вне зависимости от направления движения дуги, то для обоих направлений наплавки кривые изменения стрелки прогиба при различной длине полосы будут иметь вид, приведенный на рис. 51. С увеличением длины полосы отрицательная стрелка прогиба свободной кромки увеличивается лишь до некоторых пределов, после чего с дальнейшим увеличением длины полосы отрицательная стрелка прогиба не изменяет своей наибольшей величины При режиме наплавки, указанном на рис. 46, и при ширине полосы равной 100 мм, наибольшей величины отрицательная стрелка прогиба достигает при длине около 120 см при более длинных полосах наибольшая отрицательная стрелка прогиба остается неизменной.
Наиболее заметно изменяется с изменением длины конечная положительная величина стрелки прогиба (рис. 51). Если конечную предельную величину кривизны обозначить через Спр, то для полосы длиною L конечная величина положительной стрелки прогиба выразится как
f—г f2
J ---------- '-'Пр g з
т. е. величина конечной стрелки прогиба зависит от квадрата длины.
Что касается влияния толщины полосы на величину деформаций и напряжений, то, как следует из формул для определения температуры при сварке, увеличение толщины уменьшает температуру нагрева (если предполагать равномерное распределение температуры по толщине); следовательно, влияние увеличения толщины полосы на деформации равносильно уменьшению мощности сварочной дуги, влияние которой рассматривается ниже.
Если же учитывать неравномерность распределения температуры по толщине и определение деформаций производить по схеме, приведенной в § 11, то можно установить, что с увеличением толщины общие деформации уменьшаются, а пластические деформации сжатия (при нагреве) и растяжения (после остывания) увеличиваются. При этом расположение валика посередине толстой кромки, при прочих равных условиях, будет давать наименьшие деформации по сравнению с любым другим расположением валика.