Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Фізична сторона задачі




ЗСУВ

З деформацією зсуву ми зустрічаємося тоді, коли з 6 компонентів головного вектора та головного момента внутрішніх сил відмінні від 0 тільки поперечні сили та Деформацію зсуву можна получити тоді, коли, наприклад, на стержень з протилежнихбоків на дуже близькій відстані одна від одної діють 2 рівні сили, які перпендикулярні до осі бруса та спрямовані в протилежні сторони. Приклад: розріз ножицями полоси:

 

       
 
   
 

 


Запишемо вираз для Q:

(1), вважаючи що дотичні напруження рівномірно

розділені по площі поперечного перерізу тоді

           
   
 
 
 
   


Розглянемо деформаційний елемент:

       
   
 


γ- кут зсуву, або відносний зсув

 
 

 

 


Залежність між навантаженням та деформацією зсуву можна простежити

за діаграмою зсуву.

       
 
   
 


- границя пружності

- границя текучості

- границя міцності

Експериментально діаграму зсуву можна зняти при скручуванні труби. Між дотичним напруженням та кутом зсуву існує лінійна залежність:

- коефіцієнт пропорційності, який називається модулем пружності

       
   
 

 


- закон Гука при зсуві

Умова мiцності при зсуві (зрізі) може бути записана:

 
 


Якщо дотичні напруження розподіленні по перерізу рівномірно, матимемо

       
   
 
 


- діаметр болта.

 

 

Для болтових та заклепкових з'єднань проводять також розрахунок на зминання:

Fзм – площа зминання

Fзм = δ∙d

 

σ зм = Р/Fзм = Р/δ∙d ≤ [σ зм] d ≥ Р/δ∙[σ зм]

[σ зм] = (2-2,5) [σ]

Для забезпечення умов міцності на зріз та зминання, треба з двох знайдених діаметрів взяти більший.

Розрахунок зварних з'єднань

Якщо не враховувати напливу, то в перерізі кутовий шов має форму рівнобедреного прямокутного трикутника

a = δ∙cos45° = 0,78

Руйнування шва буде проходити по його мінімальному перерізу висотою

a= 0,78. Розрахункова площа перерізу шва: Fe = a ∙ lт = 0,7∙δ∙l,

де Fe – електрична дуга

 

Для торцевого шва:

lт – розрахункова довжина торцевого шва

Fе = a ∙ lт = 0,78∙lт

Умова міцності шва: τ = P/Fe ≤ [τe]

Якщо шва два: зверху і знизу, то:

Fe = 2∙a∙lт = 1,4∙δ∙lт Тоді умова міцності

τ = P/Fe = P/1,4∙δ∙lт ≤ [τe]

 

[τe] – табличне значення;

[τe] = 80 МПа – для ручного зварювання електродами з тонкою обмазкою;

[τe] = 100 Мпа – для автоматичного зварювання та ручного зварювання електродами з товстою обмазкою;

Оскільки на початку та в кінці шва внаслідок непровару його якість погіршується, дійсну його довжину збільшуємо порівняно з розрахунковою на 10мм, тобто:

l = lт + 10мм де l дійсна довжина шва.

Для флангових швів:

Fe = a∙lф = 0,78∙(l – 10), так як їх ставлять паралельно, то:

τ = P / 1,4∙δ∙(l – 10), 1,4 це 0,7∙2

Допустимі напруження при зсуві:

2. За другою теорією міцності: τ = (0,7 ÷ 0,8) ∙ [σ]; τ ≤ [τ]

3. За третьою теорією міцності: τ ≤ [τ] [τ] = 0,5 ∙ [σ]

4. За четвертою теорією міцності: [τ] = 0,6 ∙ [σ]

Лекція №

Тема: „Кручення"

Деформація кручення спричиняються парами сил, площини яких перпендикулярні до осі стержня. Тому при крученні з 6 основних факторів виникає тільки один - крутний момент Мкр. Стержні, які працюють на

кручення звуться валами.

 

Під дією скручувального моменту, що прикладений на вільному кінці

стержня будь-яки переріз на відстані X від місця закріплення повертається

відносно закріпленого перерізу на кут φ - кут закручування.

Залежність називаються діаграмами кручення, які

визначають експериментально:

 
 

 

 


Мпу - момент до якого зберігається прямолінійна залежність між

навантаженням та деформацією;

 

МТ - момент, що відповідає початку текучості;

 

Мв - крутний момент, який спричинює руйнування вала.

 

Щоб визначити напруження у поперечних перерізах стержня розглянемо:

1. Статична сторона задачі

         
   
 
 
 
   


τ- дотичне напруження, яке діє на елементарній площадці dF, розташованій на довільній відстані ρ від центра перерізу.

 

2. Геометрична сторона задачі

Розглянемо відрізок вала довжиною виділений з розглядуваного вала.

       
   
 
 

 

 


- кут зсуву на поверхні стержня.

       
   
 


- відносний кут закручування позначається через, одиниці виміру тоді. Якщо виділити на поверхні елемент радіуса ρ то

 

Розглянемо елемент. Елемент перебуває в умовах чистого зсуву, тоді:

Максимальне напруження:

 

Підставляючи в статичну сторону задачі вираз

звідси:

- відносний кут закручування

- жорсткість поперечного перерізу стержня

кручення (одиниці виміру )

- полярний момент інерції.

- для суцільного вала.

Якщо вал трубчастий або полий тоді:

; .

 

Для визначення взаємного кута закручування двох перерізів, розташованих на відстані l:

- закон Гука при крученні.

 

 

Визначимо дотичне напруження на відстані :

dF

 

- полярний момент опору при крученні.

- для суцільного круглого вала.

- для трубчастого перерізу.




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-11-06; Просмотров: 381; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.011 сек.