Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
sopromat_metoda_2_semestr_doc.pdf
Скачиваний:
6
Добавлен:
12.05.2015
Размер:
2 Мб
Скачать
☆

6. Довжину балки l1, при якій частота ω0

перевищує частоту

p

на

30 % визначимо із співвідношення

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ω0 =1,3p ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тоді

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9 ´9,81´2 ´1011 ´254 ´10−8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l

 

= 3

 

 

9gEI

= 3

 

= 3

 

= 0,92 ì .

 

 

 

 

 

 

 

 

0,7621

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

4Q(1,3p)2

 

 

 

4 ´9,81´100 ´1,69 ´8873,64

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Загальна довжина балки буде складати

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l1 + 2l1 = 3l1 = 3×0,92 = 2,76 ì .

 

 

 

 

7. Амплітуда вимушених коливань вдалині від резонансу за відсут-

ності тертя дорівнює

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A =

 

 

F0

 

 

=

 

 

 

 

200

 

 

 

=

 

 

 

 

200

 

 

 

=

 

 

2

- p

2

)

 

é

 

 

2

- (94,2)

2

ù

100

[

14996,45 - 8873,64

]

 

 

m(w0

 

100ë(1,3´94,2)

 

 

û

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=0,326 ´10−3 ì .

8.Визначимо динамічний прогин балки:

dä = dñò + A = dcò(1+ dA ) = dcòKä .

ñò

Формула для обчислення δñò одержана в п. 2:

dñò =

4Ql13

=

4 ´100 ´9,8 ´0,923

= 0,66 ´10−3 ;

9 ´2 ´1011 ´254 ´10−8

 

9EI

 

 

dä = 0,66 ´10−3 + 0,326 ´10−3 = 0,986 ´10−3 ì .

Обчислимо коефіцієнт динамічності:

Êä =1+

A

=1

+

0,326 ´10−3

=1+ 0,49 =1,49 .

dñò

0,66 ´10−3

 

 

 

 

89

9. Визначимо максимальне нормальне напруження від сили Q = mg . З епюри моментів (див. рис. 10.2):

 

 

 

 

Mmax

= 2 Ql1 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

Mmax

=

2 ×100 ×9,8

×0,92

= 601,06 Í

×ì ;

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

σñòmax =

Mmax =

 

 

601,06

 

=

16,16 ×106

Í /ì 2

= 16,16 Ì Ï à .

 

37,2 ×10−6

 

Wz

 

 

 

 

 

 

Максимальне нормальне динамічне напруження дорівнює

σmaxä = Käσñòmax =1,49 ×16,16 = 24,07 Ì Ï à .

90

ЗАДАЧА 11 РОЗРАХУНОК НА МІЦНІСТЬ ПРИ ПОВТОРНО-ЗМІН-

НОМУ НАВАНТАЖЕННІ КРУГЛОГО ВАЛА НА ЗГИН З КРУЧЕННЯМ

Використовуючи дані і результати розв’язання задачі 5, уточнити величину діаметру сталевого вала, на якому закріплено шків пасової передачі та два зубчастих колеса (див. рис. 5.1, табл. 5.1), у розрахунку додатково врахувати циклічність дії згинального моменту та вплив конструктивних і технологічних факторів (табл. 11.1) на границю витривалості.

 

Таблиця 11.1. Варіанти завдань до задачі 11

 

 

 

 

Границя

Границя теку-

Границя вит-

Варіант

Чистота

Матеріал

міцності,

чості, МПа

ривалості,

обробки

МПа

 

МПа

 

 

 

 

 

 

σâ

σò

σ−1

0

Поліров.

Сталь 60

690

410

310−380

1

Шліфув.

Сталь 55

660

390

290−370

2

Тонк.обт.

Сталь 50

640

380

270−350

3

Груб.обт.

Сталь 45

610

360

250−340

4

Наяв.окал.

Сталь 40

580

340

230−320

5

Поліров.

Сталь 35

540

320

220−300

6

Шліфув.

Сталь 30

500

300

200−270

7

Тонк.обт.

Сталь 25

460

280

190−250

8

Груб.обт.

Сталь 20

420

250

170−220

9

Наяв.окал.

Сталь 10

340

210

160−220

План розв’язування задачі

1. Накреслити епюри крутних моментів та згинальних моментів у горизонтальній та вертикальній площинах згідно з результатами розрахунків, виконаних у задачі 5.

91

2.Визначити коефіцієнти запасу за нормальними nσ і дотичними nτ напруженнями в небезпечних перерізах валу для величини діаметру, визначеного за результатами статичного розрахунку.

3.Обчислити за формулою Гафа і Поларда повний коефіцієнт запасу вала відносно границі витривалості n . За результатами розрахунків зробити висновки.

4.У випадку невиконання умови міцності ( min{ nò,n} < [ n] ), повторити

розрахунки, обравши нове значення діаметру вала. Підбір діаметру вала продовжувати до забезпечення виконання умови міцності.

Розв’язання задачі

Дано: діаметр вала d = 96 ì ì ; a =1 м ; матеріал – сталь 20; нормативний коефіцієнт запасу міцності [n] = 2 . Поверхня вала шліфована. Схема навантаження вала представлена на рис. 5.2. З таблиці 11.1 беремо: σâ = 420 Ì Ï à , σò = 250 Ì Ï à , σ−1 =170 Ì Ï à .

1. Креслимо розрахункову схему вала згідно з вихідними даними задачі 5, будуємо епюри крутних моментів та згинальних моментів у горизонтальній та вертикальній площинах згідно з результатами розрахунків, виконаних у задачі 5 (рис. 5.4), визначаємо ймовірно небезпечні перерізи вала.

Раніше було зроблено висновок, що небезпечним є переріз B . Тут діє максимальний крутний момент ( Mêð = 0,6 êÍ ×ì ) та максимальний сумарний згинальний момент ( Ì ñ =14,4 êÍ ×ì ).

Крім того, слід перевірити переріз 1, де закріплено зубчасте колесо, через наявність в цьому місці концентратора у вигляді шпонкової канавки, що оброблена пальцевою фрезою. Тут діє максимальний крутний момент ( Mêð = 0,6 êÍ ×ì ) та сумарний згинальний момент ( Ì ñ =11,7 êÍ ×ì ).

2. В умовах плоского напруженого стану за наявності нормальних і дотичних напружень повний коефіцієнт запасу міцності на витривалість розраховується за формулою Гафа і Полларда:

92

n =

 

nσnτ

 

 

 

 

,

n2

+ n2

 

 

 

 

σ

τ

 

 

де nσ і nτ −коефіцієнти запасу за нормальними та дотичними напруженнями відповідно.

Визначимо коефіцієнти запасу nσ і nτ в небезпечних перерізах вала. Відповідно до умов навантаження, нормальні напруження у небезпеч-

ній точці перерізу змінюються за симетричним циклом, а дотичні напруження залишаються сталими.

У випадку симетричного циклу коефіцієнт запасу обчислюється за формулою:

nσ = σ−1 ,

Kσa

де σa − амплітуда фактично діючих напружень, K − загальний коефіцієнт зниження границі витривалості, що враховує сукупний вплив основних конструктивних і технологічних факторів на витривалість деталі при симетричному циклі.

У загальному випадку коефіцієнт K визначається таким чином:

K = α1α2 K αm , γ1γ2 K γn

де αi >1, γi <1 – коефіцієнти, що враховують негативний вплив кожного з факторів. Якщо вплив факторів позитивний (наприклад, зміцнення поверхні), то коефіцієнти αi і γi необхідно поміняти місцями.

У практичних розрахунках на втому найбільш поширеним є варіант коефіцієнту зниження границі витривалості, коли враховується вплив тільки трьох факторів: концентрації напружень, розмірів деталі і якості обробки поверхні. Вплив цих факторів оцінюється коефіцієнтами Kσ , ε і β відповідно. Якщо Kσ >1, ε <1, β < 1, то

K = Kεβσ ,

93

де Kσ

– ефективний коефіцієнт концентрації напружень, ε – коефіцієнт впливу абсолютних розмірів перерізу, β – коефіцієнт впливу стану і якості поверхні.

Знаходимо номінальні амплітудні напруження σa , що діють у ймовірно небезпечних перерізах.

 

 

 

W =

πd3

=

 

π ×9,63 = 86,815 ñì 3 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

32

 

 

 

32

 

 

 

Переріз B :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

σB

= σmax =

 

M cB

=

14,4 ×103

 

≈166 Ì

Ï à .

 

 

 

W

 

86,815 ×10−6

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

Переріз 1:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

σ1

= σmax =

 

M c1

 

=

11,7 ×103

 

≈135 Ì

Ï à .

 

 

 

W

86,815 ×10−6

 

 

a

 

 

 

 

 

 

Визначимо коефіцієнти концентрації напружень в небезпечних пере-

тинах K B

і K1

. Коефіцієнт

 

K B

= 1 (концентратори відсутні). Згідно з до-

σ

σ

 

 

 

 

 

σ

 

 

 

 

 

 

датком 3, де наведено значення ефективних концентраторів Kσ в залежності від границі міцності матеріалу вала із шпонковим пазом, обробленого пальцьовою фрезою, Kσ1 =1,51.

Значення коефіцієнта впливу абсолютних розмірів ( εσ ≈ ετ ) знайдемо у додатку 4. Для вуглецевої сталі з границею міцності σâ = 420 Ì Ï à та діаметром d = 96 ì ì коефіцієнт буде становити εσ = 0,7 .

Коефіцієнт впливу стану і якості поверхні β визначимо з додатку 5. Для шліфованої поверхні і заданої сталі β = 0,95 .

Обчислимо загальний коефіцієнт зниження границі витривалості для небезпечних перерізів.

Переріз B :

K B =

 

1

=1,5 .

0,7

× 0,95

 

 

Переріз 1:

94

 

 

 

K1

=

1,51

= 2,27 .

 

 

 

 

 

 

0,7 ×0,95

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тоді

nB =

 

170

= 0,683 ;

n1

=

170

= 0,555 .

1,5 ×166

2,27 ×135

 

σ

 

 

σ

 

 

Визначимо коефіцієнт запасу статичної міцності при крученні.

nτ = ττò .

max

Границю текучості при крученні визначимо за третьою теорією міцності.

τò = 0,5σò = 0,5 ×250 =125 Ì Ï à .

Полярний момент опору перерізу вала:

Wp =

 

πd3

 

 

=

π ×9,63

= 173,63 ñì 3 .

16

 

 

 

 

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

τmaxB = τ1max

=

M

êð

 

=

 

 

 

600

= 3,46 Ì Ï à .

Wp

173,63×10−6

 

 

 

 

 

 

 

 

Тоді

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nτ =

125

= 36,13.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3,46

 

 

 

 

 

 

 

3. Обчислюємо повний коефіцієнт запасу міцності на витривалість за

формулою Гафа і Полларда:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n =

 

 

0,555 × 36,13

 

 

 

=

20,052

= 0,555 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(0,555)

2

+ (36,13)

2

36,134

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Отже

n = 0,555 < [n] =1,8 .

Тобто, умова міцності не виконується. Врахування циклічності згинального моменту привело до зменшення коефіцієнту запасу у 1,50,555 = = 2,7 рази.

95

4. Вибираємо нове значення діаметру вала і повторюємо розрахунки, виконані у пп. 2, 3.

Нехай діаметр валу d =150 ì ì . Тоді маємо наступні геометричні характеристики перерізу:

W =

πd3

=

π ×153

= 331,17 ñì 3 ,

Wp =

πd3

=

π ×153

= 662,34 ñì 3 .

32

32

16

16

 

 

 

 

 

 

Знаходимо амплітуди нормальних напружень у ймовірно небезпечних перерізах:

σB

= σmax =

M cB

=

14,4 ×103

= 43,48 Ì

Ï à ,

 

W

331,17 ×10−6

a

 

 

 

 

 

σ1

= σmax =

 

M c1

 

=

11,7 ×103

= 35,33 Ì

Ï à .

 

W

331,17 ×10−6

a

 

 

 

 

 

За допомогою лінійної інтерполяції даних, що наведені у додатку 4, визначаємо нове значення масштабного коефіцієнта:

 

 

 

 

 

 

 

 

εσ = 0,67 .

 

 

 

 

Тоді

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K B =

 

1

 

=1,57

;

 

 

 

nB =

 

170

 

= 2,49.

0,67 ×

0,95

 

 

 

1,57 ×43,48

 

 

 

 

 

 

 

 

 

σ

 

 

K1 =

 

1,51

 

= 2,37

,

 

n1 =

 

170

 

= 2,03.

0,67 ×0,95

 

2,37 ×35,33

 

 

 

 

 

 

 

σ

 

τmaxB

= τ1max

=

M

êð

 

=

 

600

 

= 0,91 Ì Ï à ;

Wp

662,34 ×10−6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nτ =

125

=137,36 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,91

 

 

 

 

 

Обчислюємо повний коефіцієнт запасу міцності на витривалість:

n =

 

2,03 ×137,36

 

 

=

278,84

= 2,03

;

 

 

 

 

 

 

 

(2,03)

2

+ (137,36)

2

137,37

 

 

 

 

 

 

 

 

96

n = 2,03 > [n] = 2 .

Умова міцності виконується. Остаточно, діаметр вала буде становити d =150 ì ì .

ЗАДАЧА 12 РОЗРАХУНОК ТОНКОСТІННОЇ ПОСУДИНИ НА ОПОРАХ

97

Сталеву тонкостінну циліндричну посудину з днищами встановлено на чотирьох симетрично розташованих опорах (рис.12.1, табл.12.1). Посудина знаходиться під внутрішнім тиском p і заповнена на 2/3 висоти Н рідиною з питомою вагою γ . Обчислити товщину стінки посудини в небезпечному перерізі. Допустиме напруження на розтяг для матеріалу посуди-

ни [ σ] =100 Ì Ï à . Підібрати переріз стояків з умови стійкості. Прийняти для стояків [ σ] =160 Ì Ï à , R1 = R , l1 = 0,2l , r = R3 .

 

 

Таблиця 12.1. Варіанти завдань до задачі 12

 

 

 

 

 

 

 

Варі-

p,

γ ,

Н,

h,

R,

L,

Перерізи

ант

МПа

кН/м3

м

м

м

м

стояка

0

1,5

20

4,5

1,3

1,3

2,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1,2

30

3,5

1,0

1,2

2,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

2,1

35

3,0

0,8

1,0

1,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

1,9

25

3,6

0,6

1,1

2,0

 

 

 

 

 

 

4

1,6

30

3,5

0,5

0,9

1,9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

1,8

40

2,8

0,7

0,8

2,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

1,4

25

4,0

1,1

1,1

3,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

2,0

20

3,8

0,9

1,0

2,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

1,7

40

2,6

0,5

0,6

2,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

1,3

25

4

1,2

1,3

2,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

98

Рис. 12.1. Варіанти схем посудин до задачі 12

99

План розв’язування задачі

1.Обчислити товщину стiнки посудини в небезпечному перерiзi.

2.Визначити навантаження на стояк, враховуючи вагу рiдини, самої оболонки та її днищ.

3.Підібрати перерiз стояка з розрахунку на стiйкiсть, вважаючи стояк на одному кiнцi (верхньому) закрiплений шарнiрно, на другому – жорстко.

Розв’язання задачі

Рис. 12.2. Розрахункова схема

ності від глибини:

Дано: p =1,5 Ì Ï à , γî = 80 êÍ ì 3 ,

γð =10 êÍ ì 3 , H = 3 ì , h =1 ì , L = 2 ì ,

R = 0,8 ì , переріз стояків – [] (2 швелери),

[σ] =160 Ì Ï à , E = 2 ×105 Ì Ï à . Обчислити: 1) t – товщину стінки

оболонки (з розрахунку на міцність посудини), 2) номер швелера (з розрахунку на

стійкість стояків).

1. Розрахуємо на міцність циліндричну частину посудини.

Меридіональний та коловий радіуси:

ρm = ∞ ; ρt = R .

Тиск на поверхню циліндра в залеж-

p1( y1) = p + γð (23 H − y1) . Рівняння рівноваги зони (рис. 12.3):

σ1m ×2πRt = p1πR2 + Q1* .

100

Звідси

Рис. 12.3. Навантаження циліндричної частини посудини

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

pR + g

æ 2 H - y

ö R

 

æ g

ð

´1 pR2h + g

ð

pR2 y

ö

 

 

 

 

p1R

 

Q1*

 

 

 

 

 

 

 

ð ç

3

 

1

¸

 

 

ç

 

3

 

 

1

¸

s

=

+

=

 

 

 

 

 

 

è

 

 

 

ø

 

+

è

 

 

 

 

 

 

ø

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1m

 

 

2t

 

2pRt

 

 

 

 

 

 

 

 

2t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2pRt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

é

æ

2

H - y1

+

1

 

öù

 

R

é

 

+

1

gð ( 2H + h)

ù

 

 

 

 

 

ê p + gð ç

3

3

h + y1 ¸ú

 

ê p

3

ú

= const .

=

 

ë

è

 

 

 

 

 

 

 

 

øû

=

 

 

ë

 

 

 

 

 

 

 

û

 

 

 

 

 

2t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рівняння Лапласа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

σ1m ρ1m + σ1t ρ1t = p1 t ,

 

 

 

 

 

 

 

 

звідси виходить

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

é p + g

ð

æ 2 H - y

öù R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ê

 

 

ç

 

 

 

 

 

1

¸

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p1r1t

 

 

 

è 3

 

 

 

 

 

ú

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s

( y

 

) =

=

ë

 

 

 

 

 

 

 

 

øû

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1t

1

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Небезпечні точки, де найбільші напруження, – це точки циліндра на рівні А1, напруження в них:

 

 

R

é p +

1 g

ð

( 2H + h) ù

 

 

 

ê

3

 

ú

 

s

= const =

 

ë

 

 

û

=

 

 

 

 

 

 

1m

 

 

 

 

2t

 

 

 

 

 

101

 

 

 

3

 

 

 

é

 

 

 

 

Í

 

 

1

 

 

 

 

−6

 

Í

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

3

 

 

ù

 

 

 

 

 

 

 

0,8 ´10

 

ì ì ´ê1,5

 

 

 

 

+

 

´10 ´10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

´(2 ´3

´10

 

ì ì

+1´10

 

 

ì ì

)ú

 

 

 

 

 

 

 

 

ì ì

2

3

 

 

 

 

ì ì

 

3

 

 

 

 

610 Í ì ,

=

 

 

 

 

 

 

ë

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

û

»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

æ p + 2 g

ð

H

ö R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ç

 

 

3

 

 

¸

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s

( y = 0) = s

 

 

 

=

è

 

 

 

 

 

ø

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1t

 

1

 

 

 

 

 

1t max

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

æ1,5

 

 

Í

 

+ 1 ´10 ´10−6

Í

 

 

 

´3´103 ì ì

ö ´0,8 ´103 ì ì

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ç

 

 

ì ì

 

3

 

 

 

 

ì ì

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¸

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1360 Í ì

.

 

=

è

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ø

 

 

 

 

 

 

 

 

»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

Умова міцності для небезпечних точок А1 за ΙV критерієм міцності:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s

 

= s2

 

+ s2

 

 

 

 

 

 

- s s

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 ΙV

 

 

 

1m

 

 

 

1t max

 

 

1m

1t max

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

æ

610 ö2

 

æ

1360 ö2

 

610

 

1360

 

 

 

 

1180 Í

 

ì ì

 

£ [ s] = 160 Í

 

 

2

.

 

=

 

ç

 

 

 

¸

+

ç

 

 

 

¸

-

 

 

 

´

 

 

 

 

 

 

»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ì ì

 

 

 

 

t

 

t

 

 

 

t

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

è

 

ø

 

 

è

 

 

ø

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Звідси

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t ³

1180

= 7,4 ì ì .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

160

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Розрахуємо на міцність конічну частину посудини.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для конічної частини (рис. 12.4):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ρ2m = ∞ ,

 

r2t

 

=

y2 tg α

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cosa

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y2 p2

Рис. 12.4. Навантаження конічної частини посудини

102

 

 

p2 (

y2 )

 

 

 

 

 

æ

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ö

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= p + gð ç

3

H + h - y2 ¸,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

è

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ø

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s

2m

´2prt ´cosa = p

´pr2 + Q

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

2*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r = y2 tgα

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

g

 

´1 pr2 y

 

é

 

 

 

 

 

 

æ

2

H + h - y2

ö

ù

r +

1

gðry2

 

p r

 

ð

2

ê

p + gð ç

3

¸

3

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

è

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ø

ú

 

 

 

 

s2m ( y2 ) =

2

+

 

 

 

 

 

 

=

ë

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

û

 

 

 

 

=

2t cosa

2prt cosa

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2t cosa

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

é p + g

æ 2 H + h - y

2

öù y

2

tga

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ê

 

 

 

 

ð ç

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¸

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

è 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ú

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

ë

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

øû

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2t cosa

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

σ2m

σ2t

 

 

p2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s2m

+ s2t =

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

é p + g

ð

æ 2 H + h - y

2

öù y

2

tga

 

 

 

 

 

 

 

p

r

 

 

ê

 

 

 

ç

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¸

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

2t

 

 

 

 

 

 

è 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ø

ú

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s2t ( y2 )

=

 

2

 

 

=

ë

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

û

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t cosa

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Знайдем координати y2m точок конуса, в яких напруження найбільші:

 

 

é p + g

æ 2 H + h - 2y

öù tga

 

 

ê

ð ç

2m ¸

 

 

è 3

ú

 

 

ds2m

=

ë

øû

= 0

Þ

 

 

2t cosa

 

d y2

 

 

 

y¢

 

æ

p

 

2

H + h

ö

 

3

 

æ

1,5 ´106

Í

ì 2

=

ç

 

+

 

 

´

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2m

 

 

 

 

 

¸

 

 

ç

3

 

 

3

 

ç

 

 

3

 

¸

4

 

 

 

 

 

è gð

 

 

ø

 

 

è

10 ´10 Í ì

 

y¢¢

 

æ

p

 

2

H + h

ö

 

1

 

æ

1,5 ´106

Í

ì 2

=

ç

 

+

 

 

´

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2m

 

ç

 

 

3

 

¸

2

 

ç

10 ´10

3

Í ì

3

 

 

è gð

 

 

ø

 

 

è

 

 

 

2

 

 

ö

3

³ h =1 ì ,

+

3

´3 ì

+1 ì

¸´4

 

 

 

 

ø

 

 

 

2

 

 

ö

1

³ h =1 ì .

+

3

´3 ì

+1 ì

¸´2

 

 

 

 

ø

 

 

103

Обидві точки знаходяться вище конуса висотою h. Отже небезпечні точки конуса А2 знаходятся у верхній частині конуса. Напруження в них ( y2 = h ):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

é p + g

æ

2 H + h -

2 h

öù h tga

 

 

 

 

 

 

 

 

ê

 

 

ð ç

3

 

 

 

3

 

 

¸

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

è

 

 

 

 

 

øú

 

 

 

 

 

y2 = hs2m max = s2m (y2 = h) =

 

ë

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

û

 

 

 

=

 

 

 

 

 

2t cosa

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ì

 

tga = R h = 0,8

 

 

ü

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ï

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ï

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

í

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ý =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cosa = h

R2 + h2 = 0,78

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ï

ï

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

î

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

þ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

é1,5 +10 ´10−6

æ

2 ´3´103 + 1 ´1´103

öù ´1´103 ´0,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ê

 

ç

 

 

 

 

 

 

 

¸

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

è

3

3

 

 

 

 

ú

 

 

 

 

 

778 Í

 

ì ì ,

=

ë

 

 

 

 

øû

 

 

 

 

»

 

 

 

 

 

 

 

2t ´0,78

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

é p + g

æ 2 H + h - höù h tg a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ê

 

 

ð ç

3

 

 

¸

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

è

 

 

øú

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s2tmax = st (y2 = h) =

ë

 

 

 

 

 

 

 

û

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t cosa

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

é1,5 +10 ´10−6

æ 2 ´3´103

öù ´1´103

´0,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ê

 

 

 

ç

 

¸

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

è 3

 

ú

 

 

 

 

 

 

1560 Í ì ì

.

 

 

 

=

ë

 

 

 

 

øû

 

 

 

 

»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t ´0,78

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

Умова міцності конічної частини:

s2 ΙV = s2m max2 + s2t max2 - s2m maxs2t max =

 

æ

778

ö2

æ

1560

ö2

778

1560

 

1351 Í ì ì

 

[ s] =160 Í

 

2

.

=

ç

 

¸

+ ç

 

¸ -

 

´

 

»

 

 

£

ì ì

 

t

t

t

t

 

t

 

 

è

ø

è

ø

 

 

 

 

 

 

 

 

Звідси

t ³ 1351160 = 8,4 ì ì .

104

Посудина буде міцною, якщо і циліндрична, і конічна її частини будуть міцні. Таким чином, умова міцності посудини – система нерівностей:

ìt ³ 8,4 ì ì ; íît ³ 7,4 ì ì .

Обираємо t = 9 ì ì .

3. Визначимо навантаження на стояк.

Врахуємо вагу посудини – оболонки та рідини в посудині. Рівняння рі-

вноваги посудини з рідиною (рис. 2.5):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

åYj = 0:

 

 

4N + Q* + Qî = 0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Зусилля в стояку:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N = -

Q* + Qî

= -

gð (Vö' +Vê' ) + gî (Vö" +Vê" +Vcô" )

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

æ

 

 

 

 

2

2

1

pR

2

ö

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

gð ç pR

 

´

H +

3

 

´h¸

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= -

 

 

 

è

 

 

 

 

 

3

 

 

 

ø

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 12.5.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Навантаження на

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

gî t ( 2pR ´H + pR ´h cosa + 2pR2 )

 

 

 

 

 

 

стояки

 

 

 

 

 

 

 

-

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

é

 

 

 

R

( 2H + h) - gî t ( 2H

+ h cosa + 2R)

ù

 

 

 

 

 

 

 

 

 

pR êgð

 

ú

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

-

 

ë

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

û

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p ´0,8 ì ´é10

êÍ

´0,8 ì

 

´ 2 ´3 ì

+1 ì

)

ù

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ê

 

ì

 

3

 

(

 

 

 

ú

 

 

 

 

 

 

 

= -

 

 

 

 

 

 

ë

 

 

 

 

 

 

 

 

û

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p ´0,8 ì

´é80

êÍ

 

´9 ´10−3 ì

´ 2 ´3 ì +1 ì

0,78 + 2 ´0,8 ì

)

ù

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ê

 

 

 

ì

 

 

 

 

 

 

 

 

(

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ú

» -14,4 êÍ .

-

 

 

ë

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

û

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

105

4. Розрахуємо стояк на стійкість за допомогою метода послідовних на-

ближень (рис. 12.6):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1-е наближення:

 

ϕ1 = 0,5 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F ³

 

N

 

 

=

 

 

14,4 ´103 Í

 

 

 

»180 ì ì 2 =1,8 ñì 2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j1[ s]

0,5 ´160 Í

ì ì 2

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F

 

 

= F1

2

³ 0,9 ñì 2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1ø â

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вибираємо швелер № 5 (найменший швелер в

сортаменті):

F

 

= 6,16 ñì

2 ;

I

z1

= 5,61 ñì 4 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1ø â

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b = 3,2 ñì

; z0 =1,16 ñì .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 12.6.

Для двох швелерів № 5 (рис. 12.7):

 

 

 

Розрахункова схема

 

 

 

стояка

F = 2F

=12,32 ñì 2 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

1ø â

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

= I

= 2 ´é5,61+ ( 3,2 -1,16) 2 ´6,16ù

» 62,5 ñì 4 .

1min

 

 

1z

 

 

 

 

ë

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

û

 

 

 

 

Радіус інерції

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

=

 

 

I1min

=

62,5

» 2,25 ñì .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

F1

 

 

 

12,32

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Гнучкість стояка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 12.7. Переріз

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

стояка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l1

= nL =

0,7 ×200 ñì

» 62.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2,25 ñì

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Уточненний коефіцієнт φ:

j1* = j ( l1 = 62)

= 0,85 .

Різниця

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d =

 

 

j1*

- j1

 

´100 =

 

 

 

0,85 - 0,5

 

´100

» 70% ³ 5% .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

min (j1, j1* )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

0,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2-е наближення:

 

 

 

j2 =

j + j*

= 0,675.

 

 

 

 

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

106

Далі за вищенаведеними формулами одержимо:

F2ø â ³ 0,685 ñì 2 .

Залишаємо найменший швелер № 5 з сортаменту. У цьому випадку, як було розраховано вище,

 

 

 

j*2 = 0,85.

Різниця

 

 

 

 

 

d2 =

 

 

0,85 - 0,675

 

 

´100 » 26% ³ 5% .

 

 

 

 

 

 

 

 

0,675

 

 

 

 

 

 

 

Очевидно, в подальших наближеннях необхідна площа швелера буде зменшуватися. Тому остаточно вибираємо для стояка 2 швелери № 5.

Перевіримо виконання умови стійкості стояка:

s =

 

 

N

 

 

=

 

14,4

´103

=11,7 ´106 Ï à =11,7 Ì Ï à <

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F

 

 

12,32

´10−4

 

 

 

 

 

 

 

< j*2 [ s] = 0,85´160 =136 Ì Ï à .

Стояки за умовою стійкості значно недовантажено.

107

СПИСОК РЕКОМЕНДОВАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

1.Писаренко Г.С.,Квітка О.Л., Уманський Е.С. Опір матеріалів: Підручник/ За ред. Г. С. Писаренка. − К.: Вища шк., 2004. − 655 с.

2.Збірник задач з опору матеріалів: Навч. посіб./ М. І. Бобир, А. Є. Бабенко, О. О. Боронко та ін.; За ред. М. І. Бобиря. − К.: Вища шк., 2008. − 399 с.

3.Методичні вказівки до курсової роботи з дисципліни «Опір матеріалів» для студентів усіх спеціальностей денної та вечірньої форм навчання/ Уклад.: А. Є. Бабенко, Г. Є. Візерська, О. П. Заховайко та ін. − К.: НТУУ “КПІ”, 1998. − Ч. ІІ. − 40 с.

4.Методичні вказівки до розрахунково-проектувальних завдань з дисципліни «Опір матеріалів» для студентів усіх спеціальностей денної та вечірньої форм навчання/ Уклад.: Г. Є. Візерська, Л. В. Рогозіна, Б. І. Ковальчук та ін. − К.: КПІ, 1993. − Ч. ІІ. − 32 с.

108

ДОДАТКИ

Додаток 1

Міністерство освіти і науки України Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут»

Кафедра динаміки, міцності машин та опору матеріалів

КУРСОВА РОБОТА (РОЗРАХУНКОВО-ГРАФІЧНА РОБОТА) З ОПОРУ МАТЕРІАЛІВ

Механіко-машинобудівний інститут Група МТ-11 Студент Петренко Микола Іванович Варіант 78

Викладач /Осадчук В.Г./

109

Київ 2010

Додаток 2

 

 

Рекомендований ряд лінійних розмірів R 40

 

 

1,0

1,6

2,5

4,0

6,3

10

16

25

40

63

100

160

1,05

1,7

2,6

4,2

6,7

10,5

17

26

42

67

105

170

1,1

1,8

2,8

4,5

7,1

11

18

28

45

71

110

180

1,15

1,9

3,0

4,8

7,5

11,5

19

30

48

75

120

190

1,2

2,0

3,2

5,0

8,0

12

20

32

50

80

125

200

1,3

2,1

3,4

5,3

8,5

13

21

34

53

85

130

210

1,4

2,2

3,6

5,6

9,0

14

22

36

56

90

140

220

1,5

2,4

3,8

6,0

9,5

15

24

38

60

95

150

240

Додаток 3

Залежність ефективних коефіцієнтів концентрації Kσ і Kτ від границі міц-

ності σâ матеріалу вала зі шпонковим пазом, який оброблено пальцевою фрезою.

σâ ,

Kσ

Kτ

σâ ,

Kσ

Kτ

ΜΠa

 

 

ΜΠa

 

 

400

1,51

1,20

800

2,01

1,86

500

1,64

1,37

900

2,14

2,05

600

1,76

1,54

1000

2,26

2,22

700

1,89

1,71

1200

2,50

2,39

Додаток 4

Значення коефіцієнта впливу абсолютних розмірів ( εσ ≈ ετ ) у залежності від

діаметра деталі й матеріалу

Матеріал

 

 

 

εσ ≈ ετ при d, мм

 

 

 

 

10

20

30

40

50

70

100

200

Вуглецева сталь

0,98

0,92

0,88

0,85

0,82

0,76

0,70

0,63

σâ = 400 − 500 Ì

Ï à

 

 

 

 

 

 

 

 

Вуглецева і легована сталь

0,97

0,89

0,85

0,81

0,78

0,73

0,68

0,61

σâ = 500 − 800 Ì

Ï à

 

 

 

 

 

 

 

 

110

Легована сталь

0,95

0,86

0,81

0,77

0,74

0,69

0,65

0,59

σâ = 800 −1200 Ì

Ï à

 

 

 

 

 

 

 

Легована сталь

0,94

0,83

0,77

0,73

0,70

0,66

0,62

0,57

σâ = 1200 −1400 Ì

Ï à

 

 

 

 

 

 

 

Додаток 5

Значення коефіцієнту впливу стану і якості поверхні β при циклічному згинанні вала в залежності від границі міцності σâ матеріалу та виду обробки

поверхні

Вид поверхні

 

Границя міцності σâ , ΜΠa

 

 

400

600

800

1000

1200

Шліфована

0,95

0,92

0,90

0,89

0,87

Тонко обточена

0,93

0,88

0,84

0,80

0,77

Грубо обточена

0,91

0,84

0,77

0,71

0,66

З окалиною

0,80

0,64

0,53

0,45

0,38

111

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]