Загрузил ksyu_ifree

Условие прочности по напряжениям

реклама
2. Условие прочности по напряжениям.
Определяют максимальное расчётное напряжение и сравнивают его с допускаемым
(определяют процент недогрузки ил перегрузки).
Допускаемое напряжение равно отношению предельного напряжения к заданному или
требуемому коэффициенту запаса прочности.
Условие прочности при растяжении (сжатии):
Существует 3 вида расчётов на прочность при растяжении и сжатии:
1. Проверочный (известны нагрузка бруса, его размеры и материал)
2. Проектный (подбор сечения - известны нагрузка и материал, определяют размеры
сечения).
3. Определение допускаемой нагрузки (известны размеры и материал, определяют
нагрузку).
2.3. Срез и смятие Срез, основные предпосылки и расчетные формулы.
Детали, служащие для соединения отдельных элементов машин или конструкций
(заклёпки, штифты, болты и т.п.) во многих случаях воспринимают нагрузки,
перпендикулярные их продольной оси.
Действительные условия работы этих деталей сложны и во многом зависят от
изготовления деталей отдельных элементов конструкции и её сборки.
Практические расчёты этих деталей носят весьма условный характер и базируются на
следующих допущениях:
1. в поперечном сечении возникает только один внутренний силовой фактор –
поперечная сила Q;
2. касательные напряжения , возникающие в поперечном сечении, распределены по
его площади равномерно;
3. если соединение осуществлено несколькими одинаковыми деталями, принимается,
что все они нагружены одинаково.
Разрушение соединительных элементов (из-за недостаточной прочности) происходит в
случае их перерезывания по плоскости, совпадающей с поверхностью соприкосновения
соединяемых деталей. Поэтому говорят, что эти элементы работают на срез, и
возникающие в их поперечных сечениях касательные напряжения
называют напряжениями среза ( ср).
 Условие прочности на срез:
где τср - расчётное напряжение среза;
Q - поперечная сила:
F - общая нагрузка соединения;
i - число соединительных деталей;
Аср - площадь среза одного соединительного элемента;
τср,adm - допускаемое напряжение на срез, зависит от материала соединительной детали и
условий работы конструкции.
Обычно принимают τср, adm=(0,25…0,35)σу,
где σу- предел текучести материала штифта.
Из условия прочности производится 3 вида расчётов: проверочный, проектный,
определение допускаемой нагрузки.
Смятие, условности расчета, расчетные формулы.
Расчёт на срез обеспечивает прочность соединительных элементов, но не гарантирует
надёжности конструкции в целом. Если толщина соединяемых деталей недостаточна, а
нагрузка значительна, между поверхностью соединительной детали и стенками возникает
большое взаимное давление, в результате которого стенка может обмяться, форма
отверстия изменится и соединение становится ненадёжным.
Смятие – местное деформирование деталей в зоне их контакта.
Давление, возникшее между поверхностями соединительной детали и отверстия,
называется напряжением смятия σсм.
Распределение напряжений смятия весьма неопределённо и зависит от величины зазора
между стенками отверстия и соединительным элементом.
Расчёт на смятие носит условный характер и ведётся в предположении, что силы
взаимодействия между деталями равномерно распределены по поверхности контакта и
направлены по нормали к ней.
Условие прочности на смятие:
где σсм - расчётное напряжение смятия;
F/i - нагрузка на одну соединительную деталь;
Асм - площадь смятия;
σсм, adm - допускаемое напряжение на смятие.
В качестве площади смятия принимают площадь проекции полуцилиндра на
диаметральную плоскость, то есть площадь прямоугольника, которая значительно меньше
поверхности полуцилиндра.
Малоуглеродистые стали
σсм, adm = 100…120 МПа
Среднеуглеродистые стали
σсм, adm = 140…170 МПа
Чугуны
σсм, adm = 60…80 МПа
Скачать