Изчисление с пръсти. Практически методи за изчисляване на срязване и смачкване. Изчисляване на болтови и нитове връзки Заменяйки числени стойности, получаваме
Свързващите части (болтове, щифтове, дюбели, нитове) работят по такъв начин, че може да се вземе предвид само един фактор на вътрешна сила - напречна сила. Такива части са предназначени за срязване.
Срязване (срез)
Срязването е натоварване, при което в напречното сечение на гредата се появява само един фактор на вътрешна сила - напречната сила (фиг. 23.1).
При преместване се изпълнява законът на Хук, който в този случай се записва по следния начин:
където е напрежението;
Ж- еластичен модул на срязване;
Ъгъл на срязване.
При липса на специални тестове Жможе да се изчисли с помощта на формулата,
Където д- модул на еластичност на опън, [ Ж] = MPa.
Изчисляването на части за срязване е условно. За да се опростят изчисленията, се правят редица допускания:
При изчисляване на срязването огъването на частите не се взема предвид, въпреки че силите, действащи върху детайла, образуват двойка;
При изчисляване приемаме, че еластичните сили са разпределени равномерно по сечението;
Ако се използват няколко части за пренасяне на товара, приемаме, че външната сила е разпределена равномерно между тях.
Условие за якост на срязване (срязване).
където е допустимото напрежение на срязване, обикновено се определя по формулата
Когато се разруши, частта се нарязва напречно. Разрушаването на част под въздействието на сила на срязване се нарича срязване.
Доста често, едновременно със срязването, се получава компресия на страничната повърхност в точката на контакт в резултат на прехвърляне на натоварване от една повърхност на друга. В този случай на повърхността възникват напрежения на натиск, наречени напрежения на смачкване.
Изчислението също е условно. Допусканията са подобни на тези, приети при изчисляване на срязване, но при изчисляване на странична цилиндрична повърхност напреженията не са равномерно разпределени по повърхността, така че изчислението се извършва за най-натоварената точка. За да направите това, вместо страничната повърхност на цилиндъра, при изчислението се използва плоска повърхност, минаваща през диаметъра.
Състояние на якост на лагера
където A cm - изчислена площ на смачкване
d - диаметър на кръга на напречното сечение;
Минимална височина на свързаните плочи;
F - сила на взаимодействие между частите
Допустимо натоварване на лагера
= (0,35 + 0,4)
Тема 2.5. Усукване
Усукването е вид натоварване на греда, при което в нейните напречни сечения се появява един вътрешен фактор на сила - въртящ момент M кр.
Въртящият момент Mcr в произволно напречно сечение на гредата е равен на алгебричната сума на моментите, действащи върху отсечената част на гредата.
Въртящият момент се счита за положителен, ако усукването се извършва обратно на часовниковата стрелка и отрицателен - по посока на часовниковата стрелка.
При изчисляване на валовете за якост на усукване се използва условието за якост:
,
където е полярният момент на съпротивление на сечението, mm 3;
– допустимо тангенциално напрежение.
Въртящият момент се определя по формулата:
където P – мощност на вала, W;
ω – ъглова скорост на въртене на вала, rad/s.
Полярният момент на съпротивление на сечението се определя по формулите:
За кръг
За пръстена
.
Когато лъчът е усукван, неговата ос изпитва усукване под определен ъгъл φ, който се нарича ъгъл на усукване. Стойността му се определя по формулата:
където l е дължината на гредата;
G – модул на срязване, MPa (за стомана G=0,8·10 5 MPa);
Полярен инерционен момент на секцията, mm 4.
Полярният инерционен момент на сечението се определя по формулите:
За кръг
За пръстена
.
Тема 2.6. извивам
Много структурни елементи (греди, релси, оси на всички колела и т.н.) изпитват деформация при огъване.
извивамсе нарича деформация от момента на външни сили, действащи в равнина, минаваща през геометричната ос на гредата.
Зависи от места за приложение активни сили диференцират правИ косоизвивам
Прав завой– външни сили, действащи върху гредата, лъжав основната секционна равнина.
Основната равнина на сечението е равнина, минаваща през оста на гредата и една от главните централни оси на сечението.
Наклонен завой- външни сили, действащи върху гредата, не лъжив основната секционна равнина.
В зависимост от характера на VSF, възникващ в напречните сечения на гредата, огъването може да бъде чистаИ напречен.
Завоят се нарича напречен, ако в напречното сечение на гредата възникнат две VSF - огъващ момент M x и напречна сила Q y.
Завоят се нарича чиста, ако в напречното сечение на гредата се появи един BSF - огъващ момент M x.
Моментът на огъване в произволно сечение е равен на алгебричната сума на моментите на външните сили, действащи върху отрязаната част на гредата:
Напречната сила Q е равна на алгебричната сума на проекциите на външни сили, действащи върху отсечената част на гредата:
Когато определяте признаците на напречните сили, използвайте Правило "по часовниковата стрелка".: силата на срязване се счита за положителна, ако „въртенето“ на външните сили се извършва по посока на часовниковата стрелка; отрицателна – обратно на часовниковата стрелка.
Когато определяте признаците на огъващи моменти, използвайте Правилото за "компресирани влакна".(Правило „КУПА“): моментът на огъване се счита за положителен, ако горните влакна на гредата са компресирани („водата не се излива“); отрицателен, ако долните влакна на гредата са компресирани („изтича вода“).
Състояние на якост на огъване:работното напрежение трябва да бъде по-малко или равно на допустимото напрежение, т.е.
където W x е аксиалният момент на съпротивление (стойност, характеризираща способността на конструктивните елементи да издържат на деформация на огъване), mm 3.
Аксиалният момент на съпротивление се определя по формулите:
За кръг
За пръстена
;
За правоъгълник
При директно напречно огъване огъващият момент предизвиква възникването на нормално напрежение, а напречната сила причинява тангенциално напрежение, което се определя по формулата:
където A е площта на напречното сечение, mm 2.
Изчисления на срязване и смачкване
Пример #1
Кръгъл прът, опънат със сила Е = 180 kNукрепенвърху частта с помощта на правоъгълен щифт (фиг. 1). От условията на якост на опън, срязване и смачкване на стомана, определете диаметъра на пръта д, необходима дължина Аопашната му част, както и размерите на напречното сечение на чека TИ чбез да се отчита неговата работа на огъване. Допустими напрежения: [ σ р] = 160 MPa, [ τ ср] = 100 MPa, [ σ cm] = 320 MPa.
Фиг. 1
Решение.
Прът под сила Еизпитва напрежение, отслабената част ще бъде частта от пръта, която минава през щифта. Площта му се определя като разликата между площите на кръг и правоъгълник, чиято една страна е равна на ширината на чека T, а вторият може да се вземе равен на диаметъра на пръта д.. Тази област е показана на (фиг. 1, g).
Според състоянието на якост на опън
определете зоната на разтягане чрез заместване N=Е, ние имаме:
приравняване 
(1) получаваме първото уравнение. В стеблото на пръта под натиска на щифта може да се изреже зона ср
= 2(а-ч)∙
д. От условието за якост на срязване
определете зоната на рязане на стъблото
следователно 2( а-ч)· д= 1800(2) получаваме второто уравнение.
Въз основа на условието, че разрезът на пръта и чековете е равен на якостта, ние определяме площта на среза на чека, която се определя като A 2sr= 2ч∙ Tи са равни A 1sr тези. A 2av =A 1sr, така че получаваме третото уравнение 2 ч∙ t = 1800(3).
Под сила Епроверка, оказване на натиск върху вътрешна частпрътът кара пръта да се свие над областта А см = дT.
определете зоната на намачкване:
Така получаваме четири уравнения за определяне на диаметъра на пръта д,дължина на опашката Аи размери на напречното сечение на чекове TИ ч:
2(а-ч)∙ д = 1800(4)
2ч∙ t = 1800
д∙ T = 56,25
Нека вместо това заместим в първото уравнение на системата (4). д∙ T= 56,25, получаваме:
– 56,25 = 1125 или = 1125 + 56,25 = 1687,5
оттук 
тези. d = 46,4мм
защото д∙
T=56,25,
;T = 12,1 мм .
От третото уравнение на системата (4) определяме ч.
2ч∙ t = 1800, от тук ; ч = 74,3 мм .
От второто уравнение на системата (4) определяме А.
2(а-ч) ∙ д = 1800
(а-ч) = 900, от тук
Така, А = 93,7 мм.
Пример №2
Проверете якостта на опън на пръта и болта за срязване и смачкване, ако върху пръта е приложена сила Е = 60 kN, размерите са дадени на (фиг. 2), с допустими напрежения: опън [ σ р] = 120 MPa, за срязване [ τ ср] = 80 MPa, при компресия [ σ cm] = 240 MPa.
Ориз. 2
Решение.
Установяваме какви видове деформации изпитват съединителните части. Под сила Едиаметър на стоманен прът ди око с външен диаметър D 1и вътрешни D 2ще изпитват напрежение, зоната на теглене е кръг с площ
в окото, отслабено от дупката D 2може да възникне разкъсване върху дадена област A 2р =(D 1 –D 2)∙ V. Използване на условия за якост на опън
проверка на якостта на опън на тягата; защото N=Е, Че
тези. тягата удовлетворява условието за якост.
Напрежение на опън в окото;
Здравината на отвора е осигурена.
Диаметър на болта D 2изпитва срязване по две равнини, всяка от които е равна на площта на напречното сечение на болта, т.е.
От условието за якост на срязване:
Вътрешната част на ухото оказва натиск върху повърхността на болта, така че цилиндричната повърхност на болта е подложена на компресия в областта един см = D 2 · ин.
Проверяваме здравината на болта за смачкване
Пример №3
Диаметър на болта д = 100мм, работещ в напрежение, опира главата си в листа (фиг. 3). Определете диаметъра на главата ди височината му ч, ако напрежението на опън в секцията на болта σ р= 100 N/mm 2, носещо напрежение върху зоната за опора на главата σ cm= 40N/mm 2 и напрежение на срязване на главата τ ср= 50 N/mm2.
Фиг.3
Решение.
При започване на решаването на задачата е необходимо да се установи какви видове деформации изпитва болтовият прът и главата му, за да се използват съответните изчислени зависимости. Ако намалите диаметъра на болта д, това може да доведе до скъсване, тъй като валът на болта изпитва напрежение. Площта на напречното сечение, по която може да се получи разкъсване (фиг. 3, в). Намаляване на височината на главата ч, ако здравината на главата на пръта е недостатъчна, това ще доведе до разрез по страничната повърхност на цилиндъра с височина чи диаметър д(фиг. 3, а). Зона на рязане ср = π· дч.
Ако диаметърът на главата намалее д, след което възприема сила Е, поддържащата пръстеновидна повърхност на главата на пръта може да бъде обект на срутване. Област на намачкване (фиг. 3, b).
По този начин изчислението трябва да се извърши според условията на якост на опън, срязване и смачкване. В този случай трябва да се спазва определена последователност, т.е. започнете изчислението, като определите онези силови фактори или размери, които не зависят от други определени величини. В тази задача започваме с определяне на вътрешната сила Ν , което е равно по големина на силата на срязване Qсила, приложена към болта Е.
От състоянието на якост на опън
определи силата н, което е равно по големина на силата Q =Е.
Сила
От условието за якост на срязване определяне на височината на главата
болт, защото Q =Е, Че,
,
Но A av =π дх,Ето защо 
.
Определяме диаметъра на опорната повърхност на главата на болта от състоянието на нейната якост на смачкване
Отговор: h = 50mm,д = 187 мм.
Пример №4
Определете каква сила Е(Фиг. 4) трябва да се нанесе върху поансона на щампата за щанцоване в стоманен лист с дебелина T = 4 мм, размер V× ч= 10 × 15, ако якостта на срязване на листовия материал τ pch= 400 MPa. Също така определете напрежението на натиск в поансона.
Фиг.4
Решение.
Под сила Еповреда на листовия материал е настъпила по четири повърхности, когато действителното напрежение достигне якостта на опън τ pchпри рязане. Следователно е необходимо да се определи вътрешният Qи еднаква външна сила Еспоред известните напрежение и размери h, вИ Tплощ на деформируеми участъци. И тази област е площта на четири правоъгълника: два с размери ч× Tи две с размери V× T.
По този начин, ср = 2 · чt+ 2 · V·T = 2T(h + в) = 2·4·(15+10) = 200 mm 2.
Напрежение на срязване при срязване
но тъй като Q =F;
F=𝜏 ч∙ A ср= 400 200 = 80 000 н = 80 kN;F= 80 kN
Напрежение на натиск в поансона
Отговор: F =80kN; σ компресия= 533,3 MPa.
Пример №5
Дървена греда с квадратно сечение, А= 180 mm (фиг. 5), окачени на две хоризонтални правоъгълни греди и натоварени със сила на опън F= 40 kN. За закрепване върху хоризонтални греди се правят два прореза в гредата по размер V = 120 мм. Определете напреженията на опън, срязване и смачкване, възникващи в опасни участъци на гредата, ако с = 100 мм.
Фиг.5
Решение.
Под сила Ев греда, отслабена от двете страни с прорези, възниква напрежение на опън σ. В опасен участък, чиито размери A r = V∙ а = 120∙ 180 = 21600 mm 2. Нормално напрежение σ, като се има предвид, че вътрешната сила нв напречно сечение е равна на външната сила Еравно на:
Напрежение на срязване при срязване τ сквъзникват в два опасни участъка от натиска на хоризонталните греди върху вертикална греда, под въздействието на сила Q =Е. Тези области са разположени във вертикална равнина, размерът им A sk 2∙s∙ а =2∙ 100∙ 180=36000 mm 2.
Ние изчисляваме напреженията на срязване, действащи върху тези области:
Колабиращ стрес σ см възниква от действието на силата Ев два опасни участъка на вертикалната греда в горната част на хоризонталните греди, упражнявайки натиск върху вертикалната греда. Тяхната стойност се определя един см =а∙ (a-c) = 180∙ (180-120) =180∙ 60 = 10800 mm 2.
Колабиращ стрес
Пример №6
Дефинирайте необходимите размерисрязване с „прав зъб“. Връзката е показана на (фиг. 6). Квадратно сечение на греди, сила на опън Е = 40 kN. Допустимите напрежения за дърво имат следните стойности: опън [ σ р]= 10 MPa, за отчупване [ τ ск]= 1 MPa, за смачкване [ σ cm] = 8 MPa.
Фиг.6
Решение.
Приятели на елемента дървени конструкции– прорезите се изчисляват за якост въз основа на условията на тяхната работа при опън, раздробяване и смачкване. С достатъчна здравина Е, действайки върху прореза с прав зъб (фиг. 6), може да се получи разцепване по секции деИ мн , по тези сечения възникват тангенциални напрежения, чиято величина се определя при предположението за равномерното им разпределение по площта на напречното сечение. Площ на напречното сечение деили мн Питам= а ∙s.
Условието за якост има формата:
а·с = 4000 mm 2(1)
Във вертикалната стена на зъба на платформата м двъзниква деформация на смачкване. Площ на напречното сечение, върху която може да възникне срутване един см = в ∙ а.
От условието за якост на смачкване:
имаме или в = 5000mm 2 (2)
Въз основа на различните якости на частите АИ IN, разкъсването им може да настъпи по участък, чиято площ е .
Условията на якост на опън са:
В резултат на това получаваме система от уравнения: 1, 2, 3.
А∙s = 4000
V∙ а = 5000
След като извършихме трансформацията в третото уравнение на системата (4), получаваме:
А∙s = 4000
V∙ а = 5000 (4 ’)
а 2 - а ∙ в = 8000
уравнение (3) на системата (4 ’) приема формата a 2 = 8000+a∙ в= 8000+5000 = 13000 от тук А = = 114 мм ;
от уравнение (2) на системата (4’)
от уравнение (1) на системата (4’)
Отговор: a = 114 мм;в = 44 мм;c = 351 мм.
Пример №7
Връзката на крака на гредите със затягането се извършва с помощта на челен прорез (фиг. 7). Определете необходимите размери ( х, х 1,г), ако силата на натиск в подпората е равна на F= 60 kN, ъгъл на наклон на капака α = 30 o, размери на напречното сечение на гредите ч= 20 см,V = 10 см. Приемат се допустими напрежения: за опън и натиск по влакната [σ ] = 10 MPa, за смачкване през влакната [ σ см ] = 8 MPa, за раздробяване по протежение на влакната [σ 90 ] = 2,4 MPaи за нарязване по протежение на влакната [ τ ск ] = 0,8 MPa. Също така проверете якостта на натиск на крака на гредите и якостта на опън на опън в отслабената част на секцията.
Фиг.7
Решение.
Определяме силите, действащи по режещите равнини. За целта разпределяме силата Екъм вертикалния компонент F 1и хоризонтален компонент Е 2,получаваме
F 1 =Егрях𝛼 = 60∙ 0,5 = 30 kN.
F 2 =Еcos𝛼 = 60∙ 0,867 = 52,02 kN.
Тези сили се изравняват от реакцията на опората Р = F 1и сила на опън при затягане N=Е 2. Сила F 1причинява компресия на затягането по протежение на зоната на опора върху опорната подложка (перпендикулярна на влакната). Условия за якост на свиване:
откъде, защото един см =х 1∙ V,Че
Конструктивно се приема много повече. Дълбочина на рязане гопределяме от условието, че силата Е 2причинява смачкване по вертикалната тяга и платформата един см = y ∙ в в точката на контакт на края на строителния крак със затягането. От условието за якост на смачкване имаме:
защото един см =при
· V
,
Че 
.
Краят на всмукването се напуква по влакната под въздействието на същата хоризонтална сила Е 2. Дължина хние определяме напрежението, стърчащо отвъд прореза от условието за якост на раздробяване:
защото τ ск = 0,8 MPa, . Област на срязване Питам = в ∙ x
следователно V∙ х = 65000, откъдето
Нека проверим якостта на натиск на строителния крак:
Нека проверим силата на затягане в отслабения участък:
тези. здравината е гарантирана.
Пример № 8
Определете напрежението на опън, причинено от силата Е = 30 kNв участъка от стоманени ленти, отслабени от три нита, както и напреженията на срязване и смачкване в нитовете. Присъединителни размери: ширина на лентата А = 80 мм, дебелина на листа δ = 6 мм, диаметър на нита д = 14 мм(фиг. 8).
Фиг.8
Решение.
Максималното напрежение на опън възниква в лентата по протежение на участък 1-1 (фиг. 8, а), отслабен от три отвора за нитове. В този участък има вътрешна сила н, равна по големина на силата Е. Площта на напречното сечение е показана на (фиг. 8, d) и е равна на A p = a∙𝛿 – 3∙ д∙ 𝛿 = 𝛿∙ (а- 3д).
Напрежение в опасна секция 1-1:
Порязването се причинява от действието на две равни вътрешни сили, насочени в противоположни посоки, перпендикулярни на оста на пръта (фиг. 8, в). Площта на рязане на един нит е равна на площта на кръга (фиг. 8д), площта на рязане на цялата секция, където н– брой нитове, в този случай n= 3.
Изчисляваме напрежението на срязване в нитовете:
Натискът от отвора в листа се предава към пръта на нита по страничната повърхност на полуцилиндъра (фиг. 8, д), с височина, равна на дебелината на листа δ. За да се опрости изчислението, вместо повърхността на полуцилиндъра, проекцията на тази повърхност върху диаметралната равнина условно се приема като смачкана зона (фиг. 8, д), т.е. площ на правоъгълник efck , равна на д𝛿 .
Изчисляваме напрежението на смачкване в нитовете:
Така σ Р = 131,6 MPa,τ ср = 65 MPa,σ см = 119 MPa.
Пример №9
Прътът на фермата, състоящ се от два канала № 20, е свързан към фасонния лист (кърпа) на монтажа на фермата с нитове с изчисления диаметър d = 16мм(фиг.9). Определете необходимия брой нитове при допустими напрежения: [ τ ср ] = 140 MPa;[σ см ] = 320MPa;[σ Р ] = 160MPa. Проверете здравината на пръта.
Фиг.9
Решение.
Определяме размерите на напречното сечение на канал № 20 съгласно GOST 8240-89 А= 23,4 cm 2, дебелина на стената на канала δ = 5,2 мм. От условието за якост на срязване
Където Q ср –сила на срязване: с няколко еднакви свързващи части Q av =Ж/аз ( – брой нитове; И съсстр– площ на срязване на един нит; [ τ ср ] – допустимо напрежение на срязване, в зависимост от материала свързващи елементии условията на експлоатация на конструкциите.
Нека обозначим zе броят на срязаните равнини на връзката, срязаната площ на един нит, тогава от условието за якост (1) следва, че допустимата сила върху един нит:
Тук се приема z = 2, тъй като двойни срязващи нитове.
От състоянието на якост на смачкване
Където един см = д∙ 𝛿 към
𝛿 k –дебелина на фасонирания лист (забрадка). д– диаметър на нита.
Нека определим допустимата сила на нит:
Дебелина на клина 9 ммпо-малко от двойна дебелина на канала 10.4 мм, поради което е прието за изчислено.
Необходимият брой нитове се определя от условието за якост на смачкване, тъй като .
Нека обозначим н– брой нитове, тогава 
приемаме н=12.
Проверяваме якостта на опън на пръта. Опасният раздел ще бъде раздел 1-1, тъй като в този раздел най-голямата сила Е, а площите във всички отслабени участъци са еднакви, т.е. , Където А = 23,4 cm 2площ на напречното сечение на един канал № 20 (GOST 8240-89).
Следователно, здравината на каналите е осигурена.
Пример №10
Gear Асвързан към вал INпаралелен ключ (фиг. 10). От зъбното колело се предава на вал с диаметър д =40 мммомент М = 200 Nm. Определете дължината ℓ паралелна шпонка, като се има предвид, че допустимите напрежения на материала на шпонката са равни на: срязване [ τ ср ] = 80 MPa, а за раздробяване [ σ см ] = 140MPa(размерите на фигурата са в мм).
Фиг.10
Решение.
Определяне на усилието Е, действайки върху ключа от страната на свързващите се части. Моментът, предаван на вала, е равен на , където д– диаметър на вала. Където . Предполага се, че усилието Еравномерно разпределени върху ключовата зона, където ℓ - дължина на ключа, ч– височината му.
Дължината на ключа, необходима за осигуряване на неговата здравина, може да се намери от условието за якост на срязване
и условия на якост на смачкване
Намираме дължината на ключа от условието за якост на срязване, тъй като срязването се извършва върху площ ср = в ℓ, Че ;
От условието за якост (2) за смачкване имаме:
За да се осигури здравината на връзката, дължината на ключа трябва да се вземе равна на по-голямата стойност от двете получени, т.е. ℓ= 18мм.
Пример №11
Манивела на вилицата е закрепена към вала с помощта на цилиндричен щифт (фиг. 11) и натоварена със сила Е=2,5 kN.Проверете здравината на щифтовата връзка за срязване и смачкване, ако [ τ ср ] = 60 MPa и [ σ см ] = 100MPa.
Фиг.11
Решение.
Първо трябва да определите големината на силата F 1, предадена на щифта със сила Е, прикрепен към манивелата. Очевидно е, че М=Е∙ чравен на момента.
проверете здравината на щифта за срязване под сила F 1. В надлъжното сечение на щифта възниква напрежение на срязване на срязване, чиято величина се определя по формулата , където ср = д∙ ℓ
Цилиндрична повърхност на щифта под сила F 1подлежи на раздробяване. Контактна повърхност, през която се предава силата F 1,представлява четвърта част от повърхността на полуцилиндъра, тъй като зоната на проекция на контактната повърхност върху диаметралната равнина се приема като зона на улавяне на смачкване, т.е. dℓ, Че един см = 0,5∙ д∙ ℓ.
Така че здравината на щифтовата връзка е осигурена.
Пример №12
Изчислете броя на нитове с диаметър д= 4 mm, необходими за свързване на два листа с две наслагвания (виж Фиг. 12). Материалът за листове и нитове е дуралуминий, за който Rbs = 110 MPa, Rb Р = 310 MPa. Сила Е= 35 kN, коефициент на работни условия на връзка γ b = 0,9; дебелина на листовете и наслагванията T= 2 мм.
Фиг.12
Решение.
Използване на формули
Изчисляваме необходимия брой нитове:
от условието за якост на срязване
от условието за якост на смачкване
От получените резултати става ясно, че в случая решаващо е условието за якост на смачкване. Така трябва да вземете 16 нита.
Пример №13
Изчислете закрепването на пръта към възловата втулка (вижте фиг. 13) с болтове с диаметър д= 2 см. Пръчка, чието напречно сечение се състои от два еднакви равнобедрени ъгъла, се разтяга със сила Е= 300 kN.
Материалът на клина и болтовете е стомана, за която изчислените съпротивления са равни на: опън R bt = 200 MPa , за рязане Rbs = 160 MPa, при срутване Rb Р = 400 MPa, коефициент на работни условия на връзка γ b = 0,75. Едновременно с това изчислете и задайте дебелината на ламарината.
Фиг.13
Решение.
На първо място, е необходимо да се установи броят на равнобедрените ъгли, които съставят пръта, определяйки необходимата площ на напречното сечение A nc от състоянието на якост на опън
Като се има предвид предстоящото отслабване на пръта от отворите за болтовете, трябва да се добави към площта на напречното сечение A nc 15%. Получената площ на напречното сечение А= 1,15∙ 20 = 23 cm 2 отговаря на GOST 8508–86 (виж Приложението) симетрично сечение от два равнобедрени ъгъла с размери 75 × 75 × 8 mm.
Изчисляваме разреза. Използвайки формулата, намираме необходимия брой болтове
След като се спряхме на този брой болтове, ние определяме дебелината δ на възловата втулка, като използваме условието за носеща якост 
Упътвания
1. Подравняването на линията за поставяне на болтове (нитове) в един ред се определя от условието: m =б/ 2 + 5 мм.
В нашия пример (фиг. 13)
м= 75/2 + 5 = 42,5 mm.
2. Минималното разстояние между центровете на съседни болтове се приема равно на л= 3д. В разглеждания проблем имаме
л= 3∙20 = 60 mm .
3. Разстояние от външните болтове до границата на връзката л/взето равно на 0,7 л. В нашия пример л/= 0,7л= 0,7∙60 = 42 mm .
4. Ако е изпълнено условие b ≥12 cm, болтовете (нитовете) се поставят в два реда в шахматен ред (фиг. 14).
Фиг.14
Пример №14
Дефинирайте необходимо количествонитове с диаметър 20 mm за припокриване на два листа с дебелина 8 mm и 10 mm (фиг. 15). Сила Е, връзката на опън е равна на 200 kN. Допустими напрежения: срязване [τ ] = 140 MPa, смачкване [ σ c] = 320 MPa.
Допустими напрежения – 80…120 MPa.
Овалиране на пръста
Овалирането на пръста възниква, когато поради действието на вертикални сили (фиг. 7.1, V) деформацията възниква с увеличаване на диаметъра на напречното сечение. Максимално увеличаване на диаметъра на пръста в средната част:
, (7.4)
където е коефициентът, получен от експеримента,
ДА СЕ=1,5…15( -0,4) 3 ;
– модул на еластичност на пръстовата стомана, MPa.
Обикновено = 0,02...0,05 mm - тази деформация не трябва да надвишава половината от диаметралната хлабина между щифта и издатините или отвора на главата на мотовилката.
Напрежения, които възникват по време на овализиране (виж фиг. 7.1) в точки 1 И 3 външни и 2 И 4 вътрешните влакна могат да бъдат определени по формулите:
За външната повърхност на пръста
. (7.5)
За вътрешна повърхностпръст на ръката
, (7.6)
Където ч– дебелина на стената на пръста, r = (д n + дна 4; f 1 и f 2 – безразмерни функции в зависимост от ъгловото положение на проектното сечение й, радвам се.
f 1 =0,5 cos й+0.3185sin й-0,3185й cos й;
f 2 =f 1 - 0,406.
Най-натоварената точка 4
. Валидни стойности
сСв. =
110...140 MPa. Обикновено монтажни хлабинимежду плаващия щифт и биелната втулка е 0,01...0,03 mm, а в издатините на чугуненото бутало 0,02...0,04 mm. При плаващ щифт разстоянието между щифта и втулката при горещ двигател не трябва да е повече
D = D¢+( астр. Д Tпп - а b D Tб) дпн, (7.7)
Където астр. и а b – коефициенти на линейно разширение на материала на щифта и втулката, 1/K;
Dtстр. и Dt b – повишаване на температурата на пръста и издатината.
Бутални пръстени
Компресионните пръстени (фиг. 7.2) са основният елемент за уплътняване на вътрецилиндровото пространство. Монтира се с достатъчно голям радиален и аксиален просвет. Добре уплътнявайки газовото пространство над буталото, те, като имат изпомпващ ефект, не ограничават потока на масло в цилиндъра. За това се използват маслени скреперни пръстени (фиг. 7.3).
Основно използвани:
1. Пръстени с правоъгълно сечение. Те са лесни за производство, имат голяма контактна площ със стената на цилиндъра, което осигурява добро отвеждане на топлината от главата на буталото, но не пасват добре в отвора на цилиндъра.
2. Пръстените с конична работна повърхност се разбиват добре, след което придобиват качествата на пръстени с правоъгълно сечение. Производството на такива пръстени обаче е трудно.
3. Усукващи пръстени (торсионни пръти). В работно положение такъв пръстен е усукан и работна повърхностконтактува с огледалото с тесен ръб, като конусовидни, което осигурява сработване.
4. Маслосъбиращите пръстени осигуряват запазването на маслен филм между пръстена и цилиндъра с дебелина 0,008...0,012 mm във всички режими. За да се предотврати изплуване върху маслен филм, той трябва да осигури високо радиално налягане (фиг. 7.3).
Има:
а) Чугунени пръстени с усукан пружинен разширител. За да се увеличи издръжливостта, работните пръстени на пръстените са покрити със слой от порест хром.
b) Стоманени и сглобяеми хромирани маслени скреперни пръстени. По време на работа пръстенът губи своята еластичност неравномерно по периметъра, особено в фугата на ключалката при нагряване. В резултат на това пръстените се натискат по време на производството, което осигурява неравномерна диаграма на налягане. Голям натискполучени в района на замъка под формата на крушовидна диаграма 1 и с форма на сълза 2 (фиг. 7.4, А).
Този дизайн използва три пръстови връзки: кобилицата на дръжката и връзката между малкото бутало и дръжката. И в първия, и във втория случай има две равнини на срязване, което оказва пряко влияние върху здравината на конструкцията. Ставите на пръстите обикновено са проектирани да издържат на срязване и смачкване:
Допустимо напрежение на срязване на пръста,
;
- допустимо напрежение на пръста за смачкване,
;
където F – натоварване, действащо върху ставата на пръста;
Z – общ брой пръсти в ставата;
δ – дебелина на листа, mm;
dhole – диаметър на отвора, mm;
K – брой сечащи равнини.
Пръстов разрез за St0, St2 – 1400 kgf/cm2; за St3 – 1400 kgf/cm2.
Раздробяване на пръсти за St0, St2 – 2800 kgf/cm2, за St3 – 3200kgf/cm2.
Изчисляване на пръста върху тялото:
mm;
мм.
Изчисляване на пръста на буталото:
mm;
мм.
Приемам пръст с ограничителна глава d=3 мм; D=5,4 mm; L=12 мм.
Най - известен:
Технологичен процес на работа на локална станция
Станциите са най-важните линейни производствени и икономически организации, където се осъществява пряка комуникация железопътна линиясъс селища, промишлени предприятия и агропромишлени комплекси. В железопътната мрежа на ОНД и Балтийския регион има...
Автомобилен хладилен транспорт
Използване на студено за консервиране хранителни продуктие известно отдавна. За целта първо са използвани лед и сняг, а след това смеси от лед и сол, което е позволило да се получат температури под 0°C. Транспортните хладилници са предназначени за транспортиране на охладени и замразени хранителни продукти...
Анализ на външната среда на транспортната индустрия на Хабаровския край
Транспортът е една от икономическите подсистеми Национална икономика. Той служи като материална основа на индустриалните отношения между отделните страни и региони на света за обмен на стоки, действа като фактор, организиращ глобалното икономическо пространство и осигуряващ по-нататъшно...
Напрежения на срязване на щифта в напречно сечение аз- аз, ориз. 1, τ s, MPa:
При определяне на допустимите напрежения [ τ c ] съгласно формула (6) за пръстовия материал съгласно табл. 1:
Коефициент Kτ p се определя съгласно таблица 3 в зависимост от диаметъра на пръста д;
- коефициент Kτ n се определя съгласно таблица 4, като се приема, че повърхността на пръста е полирана;
Коефициент KτДа се = 1 се приема за дизайн на щифт без рамена или жлебове в опасен участък;
Коефициент Kτпри определени според таблицата. 6, Обикновено се препоръчва използването на повърхностно втвърдяване.
Ако условието за якост съгласно формула (8) не е изпълнено, трябва да изберете по-висок клас стомана или да увеличите диаметъра на щифта д.
Ориз. 4. Части с типични концентратори на напрежение: А– преход от по-малък размер b към повече л, радиус на филето r 1 ; б –диаметър на напречния отвор д 1
Ориз. 5. Изчислителна схема на щифта на пантата: А– диаграма на срязващите сили; б –диаграма на огъващите моменти
5.2. Изчисляване на огъване на пръстите
Като се вземе предвид несигурността на условията за притискане на пръст в бузите и влиянието на отклонението на пръста и деформацията на бузите върху разпределението на специфичното натоварване, е опростена проектна диаграма на греда върху две опори, натоварени с две концентрирани сили приет, Фиг. 5. Максимални напрежения на огъване се развиват в средния участък на гредата. Напрежения огъване на пръста, σ и, MPa, в разрез 4-4 , ориз. 5:
σ и = M/W≤[σ и ], (9)
Където М– момент на огъване в опасен участък, N∙mm:
М = 0,125Емакс ( л+ 2δ );
У – аксиален момент на съпротивление, mm 3:
У = πd 3 / 32 0,1 д 3 ,
л- дължината на триещата се част на пръста, определена в зависимост от съотношението л/д, дадени в Приложение. и диаметър на пръста д, mm, намерени в параграф 4.1; δ – дебелина на очната стена, определена в точка 6.1;
[σ и ] – допустимите напрежения при огъване според формата. (6).
Изчислено по формули (6) и (9):
- Kσ k – коефициентът се определя по табл. 5, като се вземе предвид концентраторът на напрежение - напречният отвор за подаване на смазка, фиг. 1;
Коефициенти Kσп, Kσ n и ДА СЕ y се предписва по същия начин като изчислението на пръста съгласно точка 5.1.
Ако условието за якост съгласно формула (9) не е изпълнено, диаметърът на щифта трябва да се увеличи д.
Крайна стойност д, посочено на чертежа, се закръглява до най-близката по-голяма стандартна стойност от редица нормални линейни размери в съответствие с GOST 6636-69.
(1оценки, средно: 5,00от 5) 
Зареждане...
