Υπολογισμός δακτύλου για σύνθλιψη. Πρακτικές μέθοδοι υπολογισμού διάτμησης και σύνθλιψης. Υπολογισμός κοχλιωτών και πριτσίνιων συνδέσεων. Παραδείγματα επίλυσης προβλημάτων

Τα εξαρτήματα σύνδεσης (μπουλόνια, πείροι, πείροι, πριτσίνια) λειτουργούν με τέτοιο τρόπο ώστε να μπορεί να ληφθεί υπόψη μόνο ένας εσωτερικός παράγοντας δύναμης - η εγκάρσια δύναμη. Τέτοια μέρη είναι σχεδιασμένα για διάτμηση.

Διάτμηση (φέτα)

Η διάτμηση είναι μια φόρτιση στην οποία εμφανίζεται μόνο ένας εσωτερικός παράγοντας δύναμης στη διατομή της δοκού - η εγκάρσια δύναμη (Εικ. 23.1).

Κατά τη μετατόπιση, ικανοποιείται ο νόμος του Hooke, ο οποίος σε αυτή την περίπτωση γράφεται ως εξής:

που είναι η τάση?

σολ- μέτρο ελαστικότητας διάτμησης.

Γωνία διάτμησης.

Ελλείψει ειδικών εξετάσεων σολμπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον τύπο,

Οπου μι- μέτρο ελαστικότητας εφελκυσμού, [ σολ] = MPa.

Ο υπολογισμός των εξαρτημάτων για διάτμηση είναι υπό όρους. Για να απλοποιηθούν οι υπολογισμοί, γίνονται ορισμένες υποθέσεις:

Κατά τον υπολογισμό της διάτμησης, η κάμψη των εξαρτημάτων δεν λαμβάνεται υπόψη, αν και οι δυνάμεις που ασκούνται στο τμήμα σχηματίζουν ένα ζεύγος.

Κατά τον υπολογισμό, υποθέτουμε ότι οι ελαστικές δυνάμεις κατανέμονται ομοιόμορφα στο τμήμα.

Εάν χρησιμοποιούνται πολλά μέρη για τη μεταφορά του φορτίου, υποθέτουμε ότι η εξωτερική δύναμη κατανέμεται ομοιόμορφα μεταξύ τους.

Συνθήκη αντοχής διάτμησης (διάτμησης).

όπου είναι η επιτρεπόμενη διατμητική τάση, συνήθως προσδιορίζεται από τον τύπο

Όταν καταστραφεί, το τμήμα κόβεται κατά μήκος. Η καταστροφή ενός τμήματος υπό την επίδραση της δύναμης διάτμησης ονομάζεται διάτμηση.

Αρκετά συχνά, ταυτόχρονα με τη διάτμηση, συμβαίνει συμπίεση της πλευρικής επιφάνειας στο σημείο επαφής ως αποτέλεσμα της μεταφοράς φορτίου από τη μια επιφάνεια στην άλλη. Σε αυτή την περίπτωση, δημιουργούνται θλιπτικές τάσεις στην επιφάνεια, που ονομάζονται τάσεις σύνθλιψης.

Ο υπολογισμός είναι επίσης υπό όρους. Οι παραδοχές είναι παρόμοιες με εκείνες που υιοθετούνται κατά τον υπολογισμό της διάτμησης, ωστόσο, κατά τον υπολογισμό μιας πλευρικής κυλινδρικής επιφάνειας, οι τάσεις δεν κατανέμονται ομοιόμορφα στην επιφάνεια, επομένως ο υπολογισμός πραγματοποιείται για το πιο φορτισμένο σημείο. Για να γίνει αυτό, αντί για την πλευρική επιφάνεια του κυλίνδρου, χρησιμοποιείται μια επίπεδη επιφάνεια που διέρχεται από τη διάμετρο στον υπολογισμό.

Κατάσταση αντοχής ρουλεμάν

όπου A cm - υπολογισμένη περιοχή σύνθλιψης

d - διάμετρος του κύκλου διατομής.

Ελάχιστο ύψος συνδεδεμένων πλακών.

F - δύναμη αλληλεπίδρασης μεταξύ τμημάτων

Επιτρεπόμενη καταπόνηση ρουλεμάν

= (0,35 + 0,4)

Θέμα 2.5. Συστροφή

Η στρέψη είναι ένας τύπος φόρτισης μιας δοκού, στην οποία εμφανίζεται ένας εσωτερικός παράγοντας δύναμης στις διατομές της - ροπή M cr.

Η ροπή Mcr σε μια αυθαίρετη διατομή της δοκού είναι ίση με το αλγεβρικό άθροισμα των ροπών που δρουν στο αποκομμένο τμήμα της δοκού.

Η ροπή θεωρείται θετική εάν η στρέψη συμβαίνει αριστερόστροφα και αρνητική - δεξιόστροφα.

Κατά τον υπολογισμό των αξόνων για αντοχή στρέψης, χρησιμοποιείται η συνθήκη αντοχής:

πού είναι η πολική ροπή αντίστασης του τμήματος, mm 3;

– επιτρεπτή εφαπτομενική τάση.

Η ροπή προσδιορίζεται από τον τύπο:

όπου P – ισχύς άξονα, W;

ω – γωνιακή ταχύτητα περιστροφής άξονα, rad/s.

Η πολική ροπή αντίστασης του τμήματος καθορίζεται από τους τύπους:

Για κύκλο

Για το δαχτυλίδι

Όταν μια δοκός είναι στρέψη, ο άξονάς της υφίσταται συστροφή μέσω μιας ορισμένης γωνίας φ, η οποία ονομάζεται γωνία συστροφής. Η τιμή του καθορίζεται από τον τύπο:

όπου l είναι το μήκος της δοκού.

G – συντελεστής διάτμησης, MPa (για χάλυβα G=0,8·10 5 MPa);

Πολική ροπή αδράνειας του τμήματος, mm 4.

Η πολική ροπή αδράνειας της τομής καθορίζεται από τους τύπους:

Για κύκλο

Για το δαχτυλίδι

Θέμα 2.6. Στροφή

Πολλά δομικά στοιχεία (δοκοί, ράγες, άξονες όλων των τροχών κ.λπ.) παρουσιάζουν παραμόρφωση κάμψης.

Στροφήονομάζεται παραμόρφωση από τη στιγμή των εξωτερικών δυνάμεων που δρουν σε ένα επίπεδο που διέρχεται από τον γεωμετρικό άξονα της δέσμης.

Εξαρτάται από τοποθεσίες εφαρμογών ενεργές δυνάμεις διαφοροποιούν ευθείαΚαι λοξόςστροφή

Ευθεία κάμψη– εξωτερικές δυνάμεις που δρουν στη δοκό, ψέμαστο κύριο επίπεδο τμήματος.

Το επίπεδο κύριας τομής είναι ένα επίπεδο που διέρχεται από τον άξονα της δοκού και έναν από τους κύριους κεντρικούς άξονες του τμήματος.

Λοξή κάμψη- εξωτερικές δυνάμεις που δρουν στη δοκό, δεν λένε ψέματαστο κύριο επίπεδο τμήματος.

Ανάλογα με τη φύση του VSF που εμφανίζεται στις διατομές της δοκού, η κάμψη μπορεί να ΚΑΘΑΡΗΚαι εγκάρσιος.

Η κάμψη λέγεται εγκάρσιος, αν προκύψουν δύο VSF στη διατομή της δοκού - ροπή κάμψης M x και εγκάρσια δύναμη Q y.

Η κάμψη λέγεται ΚΑΘΑΡΗ, εάν εμφανίζεται ένα BSF στη διατομή της δοκού - ροπή κάμψης M x.

Η ροπή κάμψης σε μια αυθαίρετη τομή είναι ίση με το αλγεβρικό άθροισμα των ροπών των εξωτερικών δυνάμεων που δρουν στο αποκομμένο τμήμα της δοκού:

Η εγκάρσια δύναμη Q είναι ίση με το αλγεβρικό άθροισμα των προβολών των εξωτερικών δυνάμεων που δρουν στο αποκομμένο τμήμα της δέσμης:

Κατά τον προσδιορισμό των ενδείξεων των εγκάρσιων δυνάμεων, χρησιμοποιήστε Κανόνας "δεξιόστροφα".: Η διατμητική δύναμη θεωρείται θετική εάν η «περιστροφή» των εξωτερικών δυνάμεων συμβαίνει δεξιόστροφα. αρνητικό – αριστερόστροφα.

Όταν προσδιορίζετε τα σημάδια των ροπών κάμψης, χρησιμοποιήστε Κανόνας «συμπιεσμένων ινών».(Κανόνας «ΜΠΟΥΛ»): η ροπή κάμψης θεωρείται θετική εάν οι άνω ίνες της δοκού συμπιέζονται («το νερό δεν χύνεται»). αρνητικό εάν οι κάτω ίνες της δοκού είναι συμπιεσμένες («χύνεται νερό»).

Συνθήκη αντοχής σε κάμψη:η τάση λειτουργίας πρέπει να είναι μικρότερη ή ίση με την επιτρεπόμενη τάση, δηλ.

όπου W x είναι η αξονική ροπή αντίστασης (μια τιμή που χαρακτηρίζει την ικανότητα των δομικών στοιχείων να αντιστέκονται στην παραμόρφωση κάμψης), mm 3.

Η αξονική ροπή αντίστασης καθορίζεται από τους τύπους:

Για κύκλο

Για το δαχτυλίδι

;

Για ένα ορθογώνιο

Στην άμεση εγκάρσια κάμψη, η ροπή κάμψης προκαλεί την εμφάνιση κανονικής τάσης και η εγκάρσια δύναμη προκαλεί εφαπτομενική τάση, η οποία καθορίζεται από τον τύπο:

όπου A είναι το εμβαδόν της διατομής, mm 2.

Στοιχεία που συνδέονται διάφορα μέρη, για παράδειγμα, τα πριτσίνια, οι πείροι, οι βίδες (χωρίς διάκενο) έχουν σχεδιαστεί κυρίως για διάτμηση.

Ο υπολογισμός είναι κατά προσέγγιση και βασίζεται στις ακόλουθες παραδοχές:

1) στις διατομές των υπό εξέταση στοιχείων προκύπτει μόνο ένας παράγοντας δύναμης - εγκάρσια δύναμη Q;

2) αν υπάρχουν πολλά ίδια συνδετικά στοιχείακαθένας τους αντιλαμβάνεται το ίδιο μερίδιο συνολικό φορτίομεταδίδεται από τη σύνδεση.

3) οι εφαπτομενικές τάσεις κατανέμονται ομοιόμορφα στο τμήμα.

Η συνθήκη αντοχής εκφράζεται με τον τύπο:

τ av = Q/F av ≤[ τ] av, Οπου

Q- διατμητική δύναμη (σε αρκετές Εγώσυνδετικά στοιχεία κατά τη μετάδοση δύναμης Μέσος Π

Q = P μέσος /i);

τ m- διατμητική τάση στο επίπεδο της υπολογιζόμενης διατομής.

F m- περιοχή κοπής

[τ] μέσος όρος- επιτρεπόμενη διατμητική τάση.

Κατά κανόνα, τα στοιχεία που συνδέονται με πριτσίνια, πείρους και μπουλόνια υπολογίζονται για κατάρρευση. Τα τοιχώματα των οπών στις περιοχές όπου είναι εγκατεστημένα τα συνδετικά στοιχεία υπόκεινται σε κατάρρευση. Συνήθως, οι υπολογισμοί ρουλεμάν εκτελούνται για συνδέσεις των οποίων τα συνδετικά στοιχεία είναι σχεδιασμένα για διάτμηση.

Κατά τον υπολογισμό της σύνθλιψης, θεωρείται ότι οι δυνάμεις αλληλεπίδρασης μεταξύ των τμημάτων επαφής είναι ομοιόμορφα κατανεμημένες στην επιφάνεια επαφής και σε κάθε σημείο είναι κανονικές σε αυτήν την επιφάνεια. Η δύναμη αλληλεπίδρασης ονομάζεται συνήθως πίεση σύνθλιψης.

Οι υπολογισμοί αντοχής εκτελούνται χρησιμοποιώντας τον τύπο:

σ cm = P cm /(i´F cm) ≤ [σ] cm, Οπου

σ cm- αποτελεσματικό στρες σύνθλιψης.

P cm- δύναμη που μεταδίδεται από τη σύνδεση.

Εγώ- αριθμός στοιχείων σύνδεσης.

F cm- υπολογισμένη περιοχή σύνθλιψης.

[σ] εκ- επιτρεπόμενη τάση ρουλεμάν.

Από την υπόθεση σχετικά με τη φύση της κατανομής των δυνάμεων αλληλεπίδρασης στην επιφάνεια επαφής προκύπτει ότι εάν η επαφή πραγματοποιείται πάνω από την επιφάνεια ενός ημικύλινδρου, τότε η υπολογιζόμενη περιοχή F cmίση με την περιοχή προβολής της επιφάνειας επαφής στο διαμετρικό επίπεδο, δηλ. ίση με τη διάμετρο της κυλινδρικής επιφάνειας ρεστο ύψος του δ :

F cm = d´ δ

Παράδειγμα 10.3

Οι ράβδοι I και II συνδέονται με τον πείρο III και φορτίζονται με δυνάμεις εφελκυσμού (Εικ. 10.4). Προσδιορίστε τις διαστάσεις d, D, d τεμ, ντο, μισχέδια, αν [σ] ρ= 120 MN/m2, [τ] μέσος όρος= 80 MN/m2, [σ] εκ= 240 MN/m2.

Εικόνα 10.4

Λύση .

1. Προσδιορίστε τη διάμετρο του πείρου από την κατάσταση της διατμητικής αντοχής:

Δεχόμαστε d = 16×10 -3 m

2. Προσδιορίστε τη διάμετρο της ράβδου I από τη συνθήκη αντοχής σε εφελκυσμό (η διατομή της ράβδου που εξασθενεί από την οπή για τον πείρο φαίνεται στο Σχ. 10.4β):

94,2 × 10 3 10 d 2 - 1920´10 3 d - 30 ³ 0

Επιλύοντας την τετραγωνική ανισότητα, παίρνουμε d³30,8´10 -3 m. Παίρνουμε d = 31´10 -3 m.

3. Ας ορίσουμε εξωτερική διάμετροςράβδος II από την κατάσταση της αντοχής σε εφελκυσμό, το τμήμα εξασθενημένο από μια οπή για τον πείρο (Εικ. 10.4γ):

94,2´10 3´D 2 -192´10 3´D-61³0

Έχοντας αποφασίσει τετραγωνική εξίσωση, παίρνουμε D = 37,7 ''10 -3 μ. Ας πάρουμε D = 38 ''10 -3 μ.

4. Ας ελέγξουμε αν το πάχος των τοιχωμάτων της ράβδου II είναι επαρκές σύμφωνα με την συνθήκη αντοχής σύνθλιψης:

Εφόσον η τάση του ρουλεμάν υπερβαίνει την επιτρεπόμενη τάση ρουλεμάν, θα αυξήσουμε την εξωτερική διάμετρο της ράβδου έτσι ώστε να ικανοποιείται η προϋπόθεση της αντοχής ρουλεμάν:

Δεχόμαστε ρε= 39×10 -3 μ.

5. Προσδιορίστε το μέγεθος ντοαπό την κατάσταση της διατμητικής αντοχής του κάτω μέρους της ράβδου II:

Ας δεχτούμε ντο= 24×10 -3 μ.

6. Ας προσδιορίσουμε το μέγεθος e από την συνθήκη της διατμητικής αντοχής του άνω μέρους της ράβδου I:

Ας δεχτούμε μι= 6×10 -3 μ.

Παράδειγμα 10.4

Ελέγξτε την αντοχή της σύνδεσης του πριτσινιού (Εικ. 10.5a), εάν [τ] μέσος όρος= 100 Mn/m2, [σ] εκ= 200 Mn/m2, [σ] ρ= 140 Mn/m2.

Εικόνα 10.5

Λύση.

Ο υπολογισμός περιλαμβάνει τον έλεγχο της διατμητικής αντοχής των πριτσινιών, των τοιχωμάτων των οπών σε φύλλα και των πλακών για σύνθλιψη, καθώς και των φύλλων και των πλακών για τάνυση.

Η διατμητική τάση στα πριτσίνια καθορίζεται από τον τύπο:

Σε αυτήν την περίπτωση Εγώ= 9 (αριθμός πριτσινιών στη μία πλευρά της άρθρωσης), κ= 2 (πριτσίνια διπλής διάτμησης).

τ av = 550´10 3 / (9´2´((3.14´0.02 2) /4)) = 97.2 Mn/m 2

Υπερβολική αντοχή στη διάτμηση των πριτσινιών:

Η τάση σύνθλιψης των τοιχωμάτων των οπών καθορίζεται από τον τύπο:

Σε μια δεδομένη σύνδεση, η περιοχή σύνθλιψης των τοιχωμάτων των οπών στα φύλλα που ενώνονται είναι μικρότερη από τα τοιχώματα των οπών στις πλάκες. Κατά συνέπεια, η τάση σύνθλιψης για τα φύλλα είναι μεγαλύτερη από ότι για τις επικαλύψεις, οπότε δεχόμαστε δ υπολ = δ = 16 ´10 -3 m.

Αντικατάσταση αριθμητικές τιμές, παίρνουμε:

σ cm= 550´10 3 / (9´16´10 -3 ´20´10 -3) = 191 Mn/m 2

Υπερβολική αντοχή λόγω σύνθλιψης τοιχωμάτων οπών:

Για να ελέγξουμε την αντοχή σε εφελκυσμό των φύλλων, υπολογίζουμε την τάση χρησιμοποιώντας τον τύπο:

Ν- κανονική δύναμη σε επικίνδυνο τμήμα.

F δίχτυ- καθαρή επιφάνεια διατομής, δηλ. Η περιοχή διατομής του φύλλου μείον την αποδυνάμωσή του από τις οπές των πριτσινιών.

Για να προσδιορίσουμε την επικίνδυνη τομή, κατασκευάζουμε διάγραμμα διαμήκων δυνάμεων για φύλλα (Εικ. 10.5 δ). Κατά την κατασκευή του διαγράμματος, θα χρησιμοποιήσουμε την υπόθεση της ομοιόμορφης κατανομής της δύναμης μεταξύ των πριτσινιών. Οι περιοχές των εξασθενημένων τμημάτων είναι διαφορετικές, επομένως δεν είναι σαφές ποιο από αυτά είναι επικίνδυνο. Ελέγχουμε κάθε ένα από τα εξασθενημένα τμήματα, τα οποία φαίνονται στο Σχήμα 10.5γ.

Ενότητα Ι-Ι

Ενότητα II-II

Ενότητα III-III

Αποδείχθηκε επικίνδυνο ενότητα Ι-Ι; η τάση σε αυτό το τμήμα είναι περίπου 2% υψηλότερη από την επιτρεπόμενη.

Ο έλεγχος της επικάλυψης είναι παρόμοιος με τον έλεγχο των φύλλων. Το διάγραμμα των διαμήκων δυνάμεων στην επένδυση φαίνεται στο Σχήμα 10.5δ. Προφανώς, το τμήμα III-III είναι επικίνδυνο για την επένδυση, αφού αυτό το τμήμα έχει μικρότερη περιοχή(Εικ. 10.5δ) και η μεγαλύτερη διαμήκης δύναμη εμφανίζεται σε αυτό Ν = 0,5Π.

Καταπονήσεις στο επικίνδυνο τμήμα της επένδυσης:

Οι τάσεις στο επικίνδυνο τμήμα της επένδυσης είναι περίπου 3,5% υψηλότερες από τις επιτρεπόμενες.

Επιτρεπόμενες τάσεις – 80…120 MPa.

Οβάλωση του δακτύλου

Η ωοειδοποίηση του δακτύλου συμβαίνει όταν, λόγω της δράσης κάθετων δυνάμεων (Εικ. 7.1, V) η παραμόρφωση συμβαίνει με την αύξηση της διαμέτρου της διατομής. Μέγιστες αυξήσεις διαμέτρου δακτύλου στο μεσαίο τμήμα:

, (7.4)

πού είναι ο συντελεστής που προκύπτει από το πείραμα,

ΠΡΟΣ ΤΗΝ=1,5…15( -0,4) 3 ;

– μέτρο ελαστικότητας του δακτυλικού χάλυβα, MPa.

Τυπικά = 0,02...0,05 mm - αυτή η παραμόρφωση δεν πρέπει να υπερβαίνει το μισό του διαμετρικού διάκενου μεταξύ του πείρου και των κεφαλών ή της οπής της κεφαλής της μπιέλας.

Καταπονήσεις που προκύπτουν κατά την ωαλοποίηση (βλ. Εικ. 7.1) σε σημεία 1 Και 3 εξωτερικά και 2 Και 4 Οι εσωτερικές ίνες μπορούν να προσδιοριστούν από τους τύπους:

Για την εξωτερική επιφάνεια του δακτύλου

. (7.5)

Για εσωτερική επιφάνειαδάχτυλο

, (7.6)

Οπου η– πάχος του τοιχώματος του δακτύλου, r = (ρε n + ρεστο 4? φά 1 και φά 2 – αδιάστατες λειτουργίες ανάλογα με τη γωνιακή θέση του τμήματος σχεδιασμού ι, χαρούμενος.

φά 1 = 0,5 κοσ ι+0,3185 αμαρτ ι-0,3185ι cos ι;

φά 2 =φά 1 - 0,406.

Το πιο φορτωμένο σημείο 4 . Έγκυρες τιμές
μικρόΑγ. = 110...140 MPa. Συνήθως κενά τοποθέτησηςμεταξύ του πλωτού πείρου και του δακτυλίου της μπιέλας είναι 0,01...0,03 mm και στις κεφαλές του εμβόλου από χυτοσίδηρο 0,02...0,04 mm. Με έναν αιωρούμενο πείρο, το κενό μεταξύ του πείρου και της κεφαλής για έναν ζεστό κινητήρα δεν πρέπει να είναι πια

D = D¢+( ένασελ Δ tσελ - έναβ Δ tσι) ρεΔευτ., (7.7)

Οπου ένασελ και έναβ – συντελεστές γραμμικής διαστολής του υλικού του πείρου και της κεφαλής, 1/K.

Dtσελ και Dtβ – αύξηση της θερμοκρασίας του δακτύλου και του αφεντικού.

Δακτύλιοι εμβόλου

Οι δακτύλιοι συμπίεσης (Εικ. 7.2) είναι το κύριο στοιχείο στεγανοποίησης του ενδοκυλινδρικού χώρου. Εγκατεστημένο με αρκετά μεγάλο ακτινωτό και αξονικό διάκενο. Σφραγίζοντας καλά τον χώρο αερίου πάνω από το έμβολο, έχουν αποτέλεσμα άντλησης, δεν περιορίζουν τη ροή λαδιού στον κύλινδρο. Για αυτό χρησιμοποιούνται δακτύλιοι ξύστρας λαδιού (Εικ. 7.3).

Χρησιμοποιείται κυρίως:

1. Δακτύλιοι με ορθογώνια διατομή. Είναι εύκολο να κατασκευαστούν, έχουν μεγάλη επιφάνεια επαφής με το τοίχωμα του κυλίνδρου, που εξασφαλίζει καλή απομάκρυνση θερμότητας από την κεφαλή του εμβόλου, αλλά δεν εφαρμόζουν καλά στην οπή του κυλίνδρου.

2. Δακτύλιοι με κωνική επιφάνεια εργασίας σπάνε καλά και μετά αποκτούν τις ιδιότητες των δακτυλίων με ορθογώνια διατομή. Ωστόσο, η παραγωγή τέτοιων δακτυλίων είναι δύσκολη.

3. Δακτύλιοι συστροφής (ράβδοι στρέψης). Στη θέση εργασίας, ένας τέτοιος δακτύλιος είναι στριμμένος και επιφάνεια εργασίαςέρχεται σε επαφή με τον καθρέφτη με μια στενή άκρη, σαν κωνική, η οποία εξασφαλίζει το τρέξιμο.

4. Οι δακτύλιοι ξύστρας λαδιού εξασφαλίζουν τη διατήρηση μιας μεμβράνης λαδιού μεταξύ του δακτυλίου και του κυλίνδρου με πάχος 0,008...0,012 mm σε όλες τις λειτουργίες. Για να αποφευχθεί η αιώρηση σε μια μεμβράνη λαδιού, πρέπει να παρέχει υψηλή ακτινική πίεση (Εικ. 7.3).

Υπάρχουν:

α) Δακτύλιοι από χυτοσίδηρο με στριφτό διαστολέα ελατηρίου. Για να αυξηθεί η ανθεκτικότητα, οι δακτύλιοι εργασίας των δακτυλίων επικαλύπτονται με ένα στρώμα πορώδους χρωμίου.

β) Χάλυβας και προκατασκευασμένοι επιχρωμιωμένοι δακτύλιοι ξύστρας λαδιού. Κατά τη λειτουργία, ο δακτύλιος χάνει την ελαστικότητά του άνισα γύρω από την περίμετρο, ειδικά στην άρθρωση της κλειδαριάς όταν θερμαίνεται. Ως αποτέλεσμα, οι δακτύλιοι εξαναγκάζονται κατά την κατασκευή, γεγονός που παρέχει ένα διάγραμμα ανομοιόμορφης πίεσης. Λαμβάνονται υψηλές πιέσεις στην περιοχή κλειδαριάς με τη μορφή διαγράμματος σε σχήμα αχλαδιού 1 και σε σχήμα δακρύου 2 (Εικ. 7.4, ΕΝΑ).

Γνωρίστε τις συνθήκες αντοχής σε διάτμηση και σύνθλιψη. Να είναι σε θέση να πραγματοποιεί υπολογισμούς διάτμησης και σύνθλιψης.

Παραδείγματα επίλυσης προβλημάτων

Παράδειγμα 1.Προσδιορίστε τον απαιτούμενο αριθμό πριτσινιών για τη μεταφορά εξωτερικού φορτίου 120 kN. Τοποθετήστε τα πριτσίνια σε μια σειρά. Ελέγξτε την αντοχή των φύλλων που ενώνονται. Γνωστό: [ σ ] = 160 MPa; [σ cm] = 300 MPa; [ τ s ] = 100 MPa; διάμετρος πριτσινιού 16 mm.

Λύση

1. Προσδιορίστε τον αριθμό των πριτσινιών ανά διάτμηση (Εικ. 24.1).

Συνθήκη αντοχής διάτμησης:

z- αριθμός πριτσινιών.

Έτσι χρειάζονται 6 πριτσίνια.

2. Προσδιορίστε τον αριθμό των πριτσινιών με βάση τη σύνθλιψη. Συνθήκη αντοχής κατάρρευσης:

Έτσι χρειάζονται 4 πριτσίνια.

Για να εξασφαλιστεί η αντοχή σε διάτμηση (διάτμηση) και σύνθλιψη, είναι απαραίτητο 6πριτσίνια

Για ευκολία τοποθέτησης πριτσινιών, ρυθμίζεται η απόσταση μεταξύ τους και από την άκρη του φύλλου. Βήμα στη σειρά (απόσταση μεταξύ των κέντρων) των πριτσινιών 3d. απόσταση ακμής 1,5d. Επομένως, για να χωρέσουν έξι πριτσίνια με διάμετρο 16 mm, απαιτείται πλάτος φύλλου 288 mm. Στρογγυλοποιούμε την τιμή στα 300mm ( σι= 300 mm).

3. Ας ελέγξουμε την αντοχή σε εφελκυσμό των φύλλων. Έλεγχος του λεπτού φύλλου. Οι οπές για πριτσίνια εξασθενούν το τμήμα· υπολογίστε την περιοχή του φύλλου στη θέση που εξασθενεί από τις τρύπες (Εικ. 24.2):

Συνθήκη αντοχής σε εφελκυσμό:

73,53 MPa< 160 МПа. Следовательно, прочность листа обеспечена.

Παράδειγμα 2.Ελέγξτε την αντοχή του αρμού του πριτσινιού για διάτμηση και σύνθλιψη. Φορτίο σύνδεσης 60 kN, [ τ s ] = 100 MPa; [ σ cm] = 240 MPa.

Λύση

1.

Μια σύνδεση με πριτσίνια διπλής διάτμησης γίνεται διαδοχικά αντιληπτή από τρία πριτσίνια στην αριστερή σειρά και στη συνέχεια από τρία πριτσίνια στη δεξιά σειρά (Εικ. 24.3).

Περιοχή διάτμησης κάθε πριτσινιού Α γ = 2π r 2. Πλαϊνή επιφάνεια σύνθλιψης ΕΝΑ cm = dδελάχ.

2. Ελέγξτε την αντοχή της σύνδεσης για διάτμηση (διάτμηση).

Q = F/z- δύναμη διάτμησης στη διατομή του πριτσινιού:

Εξασφαλίζεται η διατμητική αντοχή.

3. Ας ελέγξουμε την αντοχή της σύνδεσης για σύνθλιψη:

Η αντοχή της σύνδεσης του πριτσινιού είναι εξασφαλισμένη.

Παράδειγμα 3.Προσδιορίστε την απαιτούμενη διάμετρο του πριτσινιού στην άρθρωση της αγκαλιάς εάν η μεταδιδόμενη δύναμη
Q = 120 kN, πάχος φύλλου δ = 10 mm. Επιτρεπόμενη διατμητική τάση [ τ ] = 100 N/mm 2, για συμπίεση [σ cm ] = 200 N/mm 2 (Εικ. 2.25). Αριθμός πριτσινιών σε σύνδεση n = 4 (δύο σειρές από δύο πριτσίνια το καθένα).

Λύση

Προσδιορίστε τη διάμετρο των πριτσινιών. Από την κατάσταση της διατμητικής αντοχής αβ,λαμβάνοντας υπόψη ότι τα πριτσίνια είναι μονόκοπα (t = 1), παίρνουμε

Δεχόμαστε d = 20 χλστ.

Από την κατάσταση της αντοχής της άρθρωσης κατά της σύνθλιψης

παίρνουμε

Δεχόμαστε τη μεγαλύτερη από τις τιμές που βρέθηκαν ρε= 20 mm.

Παράδειγμα 4.Καθορίζω απαιτούμενο ποσόδιάμετρος πριτσινιών ρε= 20 mm για επικαλυπτόμενη σύνδεση δύο φύλλων με πάχη δ 1 = 10 mm και δ 2 = 12 mm. Δύναμη Q, η σύνδεση εφελκυσμού είναι ίση με 290 kN. Επιτρεπόμενες τάσεις: διάτμηση [t| = 140 N/mm a, για σύνθλιψη [σ cm] = 300 N/mm 2.

Λύση

Από την κατάσταση της διατμητικής αντοχής, ο απαιτούμενος αριθμός πριτσινιών στο t = 1

Η τάση κατάρρευσης θα είναι μεγαλύτερη μεταξύ των πριτσινιών και του λεπτότερου φύλλου, επομένως αντικαθιστούμε το δ στην κατάσταση αντοχής κατάρρευσης ελάχ= 6, και βρίσκουμε

Είναι απαραίτητο να τοποθετηθούν 7 πριτσίνια στη σύνδεση, που απαιτούνται από την προϋπόθεση της διατμητικής αντοχής.

Παράδειγμα 5.Δύο φύλλα με εγκάρσιες διαστάσεις δ 1 = 14 mm, β = 280 mm συνδέονται με επικαλύψεις διπλής όψης με πάχος κάθε δ 2 = 8 mm (Εικ. 2.26). Η σύνδεση μεταδίδει δύναμη εφελκυσμού Q = 520 kN. Προσδιορίστε τον αριθμό των πριτσινιών με διάμετρο d = 20 mm, τα οποία πρέπει να τοποθετηθούν σε κάθε πλευρά της άρθρωσης. Ελέγξτε επίσης την αντοχή του φύλλου κατά μήκος του επικίνδυνου τμήματος, λαμβάνοντας υπόψη ότι τα πριτσίνια είναι τοποθετημένα δύο στη σειρά (k = 2, Εικ. 2.26). Επιτρεπόμενη διατμητική τάση για πριτσίνια [ τ ] = 140 N/mm a, για συμπίεση [σ cm ] = 250 N/mm 2, για τάση φύλλου [ σ ] = 160 N/mm 2 .

Λύση

Στην υπό εξέταση σύνδεση, τα πριτσίνια λειτουργούν ως διπλή διάτμηση t = 2, δηλ., κάθε πριτσίνι υφίσταται παραμόρφωση διάτμησης κατά μήκος δύο διατομών (Εικ. 2.26).

Από την κατάσταση της διατμητικής αντοχής

Από την προϋπόθεση της φέρουσας αντοχής, λαμβάνοντας υπόψη ότι η ελάχιστη επιφάνεια έδρασης αντιστοιχεί στο δ ελάχ= δ 1< 2δ 2 , получаем

Δεχόμαστε n = 8.

Σε αυτή την περίπτωση, ο απαιτούμενος αριθμός πριτσινιών από την κατάσταση αντοχής στη σύνθλιψη αποδείχθηκε μεγαλύτερος από ό,τι από τη συνθήκη αντοχής διάτμησης.

Έλεγχος της αντοχής του φύλλου σε διατομή Εγώ - Εγώ

Έτσι, η υπολογιζόμενη τάση στο φύλλο είναι μικρότερη από την επιτρεπόμενη.

Παράδειγμα 6.Ο οδοντωτός τροχός στερεώνεται στο τύμπανο της ανυψωτικής μηχανής με έξι μπουλόνια διαμέτρου d=18 mm, τοποθετημένο χωρίς κενά στις τρύπες. Τα κέντρα των μπουλονιών βρίσκονται κατά μήκος ενός κύκλου με διάμετρο D = 600 mm (Εικ. 2.27). Προσδιορίστε από την κατάσταση της διατμητικής αντοχής του μπουλονιού το μέγεθος της επιτρεπόμενης ροπής που μπορεί να μεταδοθεί μέσω μηχανισμόςτύμπανο. Επιτρεπόμενη διατμητική τάση για μπουλόνια

Λύση

Η στιγμή που μπορεί να μεταδοθεί με μια βιδωτή σύνδεση μεταξύ τροχού και τυμπάνου σύμφωνα με το Σχ. 2.27, που προσδιορίζεται από τον τύπο

Οπου Π- αριθμός μπουλονιών, για την περίπτωσή μας n = 6; [Q]- την επιτρεπόμενη δύναμη που μεταδίδεται από ένα μπουλόνι σύμφωνα με τη συνθήκη αντοχής στη διάτμηση. 0,5Δ- βραχίονας της δύναμης που μεταδίδεται από το μπουλόνι σε σχέση με τον άξονα περιστροφής του άξονα.

Ας υπολογίσουμε την επιτρεπόμενη δύναμη που μπορεί να μεταδώσει ο κοχλίας σύμφωνα με τη συνθήκη αντοχής διάτμησης

Αντικαθιστώντας την τιμή [ Q] στον τύπο για τη στιγμή, βρίσκουμε

Παράδειγμα 7.Ελέγξτε την αντοχή του συγκολλημένου συνδέσμου χρησιμοποιώντας συγκολλήσεις φιλέτου με επικάλυψη. Το ενεργό φορτίο είναι 60 kN, η επιτρεπόμενη διατμητική τάση του μετάλλου συγκόλλησης είναι 80 MPa.

Λύση

1. Το φορτίο μεταδίδεται διαδοχικά μέσω δύο ραφών στα αριστερά και στη συνέχεια δύο ραφών στα δεξιά (Εικ. 24.4). Η καταστροφή των συγκολλήσεων φιλέτου συμβαίνει κατά μήκος των περιοχών που βρίσκονται υπό γωνία 45° ως προς την επιφάνεια των φύλλων που συνδέονται.

2. Ελέγξτε τη διατμητική αντοχή του συγκολλημένου συνδέσμου. Η συγκόλληση φιλέτου διπλής όψης μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον τύπο

Και με- υπολογισμένη περιοχή κοπής ραφής. ΠΡΟΣ ΤΗΝ -το σκέλος της ραφής είναι ίσο με το πάχος της επένδυσης. σι- μήκος ραφής.

Ως εκ τούτου,

59,5 MPa< 80МПа. Расчетное напряжение меньше допускаемого, прочность обеспечена.

Με βάρδιαονομάζεται φόρτιση κατά την οποία εμφανίζεται μόνο ένας εσωτερικός συντελεστής δύναμης στη διατομή της δοκού - εγκάρσια δύναμη.

Ας θεωρήσουμε μια δέσμη στην οποία δρουν δύο δυνάμεις, ίσες σε μέγεθος (Εικ. 20) και αντίθετα κατευθυνόμενες. Αυτές οι δυνάμεις είναι κάθετες στον άξονα της δοκού και η απόσταση μεταξύ τους είναι αμελητέα. Εάν αυτές οι δυνάμεις είναι αρκετά ισχυρές, εμφανίζεται διάτμηση.

Η αριστερή πλευρά του σώματος χωρίζεται από τη δεξιά κατά μήκος ενός συγκεκριμένου τμήματος ΑΒ.Η παραμόρφωση που προηγείται της διάτμησης, η οποία συνίσταται σε παραμόρφωση των δεξιών γωνιών ενός στοιχειώδους παραλληλεπιπέδου, ονομάζεται διάτμηση. Στο Σχ. 20, σιφαίνεται η διάτμηση που εμφανίζεται στο παραλληλεπίπεδο πριν την τομή. ορθογώνιο παραλληλόγραμμο ένα κρεβάτιμετατρέπεται σε παραλληλόγραμμο ένα κρεβάτιΜέγεθος ΣΣ Κ , στην οποία η διατομή CDμετακινήθηκε σε σχέση με το διπλανό τμήμα αβ, ονομάζεται απόλυτη μετατόπιση. Η γωνία Υ με την οποία αλλάζουν οι ορθές γωνίες του παραλληλεπίπεδου ονομάζεται σχετική μετατόπιση.

Ρύζι. 20. Σχέδιο διατμητικής παραμόρφωσης: ΕΝΑ)διατμητικές δυνάμεις που δρουν στη δοκό. β) παραμόρφωση του στοιχείου δοκού ένα κρεβάτι

Λόγω των μικρών παραμορφώσεων, η γωνία Uμπορεί να οριστεί ως εξής:

Προφανώς, στην ενότητα ΑΒαπό τους έξι εσωτερικούς παράγοντες δύναμης, θα προκύψει μόνο εγκάρσια δύναμη Q, ίσο με τη δύναμη ΦΑ:

Αυτή η διατμητική δύναμη Qπροκαλεί την εμφάνιση μόνο διατμητικές τάσεις δηλ.

Παρόμοια εικόνα παρατηρείται στα μέρη που χρησιμοποιούνται για τη σύνδεση μεμονωμένα στοιχείαμηχανές, - πριτσίνια, καρφίτσες, μπουλόνια κ.λπ., αφού σε πολλές περιπτώσεις αντιλαμβάνονται φορτία κάθετα στον διαμήκη άξονά τους.

Εγκάρσιο φορτίο σε αυτά τα μέρη συμβαίνει, ειδικότερα, κατά την τάση (συμπίεση) των συνδεδεμένων στοιχείων. Στο Σχ. Το 21 δείχνει παραδείγματα συνδέσεων πείρου (a), πριτσινιού (b), μπουλονιού (c) και κλειδιού (d). Ο ίδιος τύπος φόρτισης των εξαρτημάτων σύνδεσης συμβαίνει επίσης κατά τη μετάδοση ροπής, για παράδειγμα, κατά τη σύνδεση ενός γραναζιού σε έναν άξονα χρησιμοποιώντας έναν πείρο, ο οποίος, κατά τη μετάδοση της ροπής από το γρανάζι στον άξονα (ή αντίστροφα), μεταφέρει ένα φορτίο κάθετο προς τον άξονά του.

Ρύζι. 21.

ΕΝΑ)καρφίτσα; σι)στερεώ; V)βιδωμένο? ΣΟΛ)κλειδωμένος

Οι πραγματικές συνθήκες λειτουργίας των υπό εξέταση εξαρτημάτων είναι πολύπλοκες και εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από την τεχνολογία κατασκευής μεμονωμένων δομικών στοιχείων και τη συναρμολόγησή τους.

Οι πρακτικοί υπολογισμοί αυτών των λεπτομερειών είναι πολύ υπό όρους και βασίζονται στις ακόλουθες βασικές παραδοχές:

1. Στη διατομή προκύπτει μόνο ένας παράγοντας εσωτερικής δύναμης - εγκάρσια δύναμη Q.
2. Οι εφαπτομενικές τάσεις που προκύπτουν στη διατομή κατανέμονται ομοιόμορφα στο εμβαδόν της.
3. Εάν η σύνδεση γίνεται από πολλά πανομοιότυπα εξαρτήματα (μπουλόνια κ.λπ.), θεωρείται ότι όλα έχουν φορτωθεί εξίσου.

Η καταστροφή των συνδετικών στοιχείων (σε περίπτωση ανεπαρκούς αντοχής) συμβαίνει ως αποτέλεσμα της κοπής τους κατά μήκος ενός επιπέδου που συμπίπτει με την επιφάνεια επαφής των εξαρτημάτων που συνδέονται (βλ. Εικ. 21.6). Επομένως, λένε ότι αυτά τα στοιχεία λειτουργούν σε διάτμηση και οι διατμητικές τάσεις που προκύπτουν στη διατομή τους ονομάζονται επίσης διατμητικές τάσειςκαι δηλώνουν t av.

Με βάση τις παραδοχές που διατυπώθηκαν παραπάνω, λαμβάνουμε επόμενη συνθήκηαντοχή σε διάτμηση:

Οπου g S r- υπολογισμένη διατμητική τάση που προκύπτει στη διατομή του τμήματος που υπολογίζεται. Q-διατμητική δύναμη που προκαλεί διάτμηση των συνδετικών στοιχείων (μπουλόνια, πριτσίνια, κ.λπ.). [t sr]- επιτρεπόμενη διατμητική τάση, ανάλογα με το υλικό των συνδετικών στοιχείων και τις συνθήκες λειτουργίας της κατασκευής. ZA cp-συνολική επιφάνεια κοπής: LA cp - A cp t(Εδώ Ένα Τετ- περιοχή κοπής ενός στοιχείου σύνδεσης. z- αριθμός στοιχείων σύνδεσης. / - αριθμός επιπέδων κοπής σε ένα στοιχείο σύνδεσης).

Στη μηχανολογία, όταν υπολογίζουν καρφίτσες, μπουλόνια, κλειδιά κ.λπ., παίρνουν [Τμέσος όρος] = (0,5...0,6)*[o] - για πλαστικά υλικά και [x cf] = (0,8... 1,0)-[ΕΝΑ]- για εύθραυστα υλικά. Οι μικρότερες τιμές λαμβάνονται με χαμηλή ακρίβεια προσδιορισμού αποτελεσματικά φορτίακαι δυνατότητα μη αυστηρής στατικής φόρτισης.

Ο τύπος (30) είναι η εξάρτηση για τον δοκιμαστικό υπολογισμό της διατμητικής σύνδεσης. Ανάλογα με τη διατύπωση του προβλήματος, μπορεί να μετασχηματιστεί για να προσδιοριστεί το επιτρεπόμενο φορτίο ή η απαιτούμενη επιφάνεια διατομής (υπολογισμός σχεδιασμού).

Ο υπολογισμός διάτμησης εξασφαλίζει την αντοχή των συνδετικών στοιχείων, αλλά δεν εγγυάται την αξιοπιστία της κατασκευής (συναρμολόγησης) στο σύνολό της. Εάν το πάχος των στοιχείων που συνδέονται είναι ανεπαρκές, τότε οι πιέσεις που προκύπτουν μεταξύ των τοιχωμάτων των οπών τους και των συνδετικών μερών γίνονται απαράδεκτα μεγάλες. Ως αποτέλεσμα, τα τοιχώματα των οπών συνθλίβονται και η σύνδεση γίνεται αναξιόπιστη. Εάν η αλλαγή στο σχήμα της οπής είναι σημαντική (με υψηλές πιέσεις), και η απόσταση από το κέντρο του έως την άκρη του στοιχείου είναι μικρή, μέρος του στοιχείου μπορεί να αποκοπεί (τρυπηθεί).

Εν πιέσεις που προκύπτουν μεταξύ των επιφανειών των οπών και των εξαρτημάτων σύνδεσης(Εικ. 22, α) στοσυνήθως ονομάζεται καταπονήσεις σύνθλιψηςκαι ορίστε τους Os*. Κατά συνέπεια, ένας υπολογισμός που εξασφαλίζει την επιλογή τέτοιων διαστάσεων εξαρτημάτων στα οποία δεν θα υπάρχει σημαντική παραμόρφωση των τοιχωμάτων των οπών ονομάζεται υπολογισμός κατάρρευσης. Η κατανομή των φέρον τάσεων στην επιφάνεια επαφής των εξαρτημάτων είναι πολύ αβέβαιη (Εικ. 22, σι)και εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από το κενό (σε κατάσταση χωρίς φορτίο) μεταξύ των τοιχωμάτων της οπής και του μπουλονιού (πριτσίνι κ.λπ.).

Ρύζι. 22. Μεταφορά πίεσης στη ράβδο του πριτσινιού: ΕΝΑ) γενική μορφήσύνδεση με πριτσίνια? σι)κατανομή τάσεων κατά μήκος της γεννήτριας. V) περιοχή σύνθλιψης πριτσινιών

Ο υπολογισμός για τη σύνθλιψη είναι επίσης υπό όρους και πραγματοποιείται με την υπόθεση ότι οι δυνάμεις αλληλεπίδρασης μεταξύ των μερών είναι ομοιόμορφα κατανεμημένες στην επιφάνεια επαφής και είναι κανονικές σε αυτήν την επιφάνεια σε όλα τα σημεία.

Ο αντίστοιχος τύπος υπολογισμού έχει τη μορφή

Οπου ΦΑ-φορτίο σύνθλιψης? 1A SM -συνολική τσαλακωμένη περιοχή. [[ένα εκ = (2,..2.5)-[[a c] - επιτρεπόμενη θλιπτική τάση του υλικού επαφής του οποίου η αντοχή είναι μικρότερη.

Πίσω υπολογισμένη περιοχήσύνθλιψη κατά την επαφή κατά μήκος του επιπέδου (Εικ. 21, ΣΟΛ)πάρτε την πραγματική περιοχή επαφής A cm = 1-1,όπου / είναι το μέγεθος του κλειδιού στην κατεύθυνση κάθετη στο επίπεδο σχεδίασης. κατά την επαφή σε μια κυλινδρική επιφάνεια (βλ. Εικ. 21, a, b, c και Εικ. 22, μετα Χριστον) η υπολογιζόμενη περιοχή λαμβάνεται ως η περιοχή προβολής της επιφάνειας επαφής στο κεντρικό επίπεδο, δηλ. A cm = d-d.Με διαφορετικά πάχη συνδεδεμένων εξαρτημάτων μέσα τύπος υπολογισμούπρέπει να αντικατασταθεί d„i“.Συνολική περιοχή σύνθλιψης ?Ένα SM = ACM -z(όπου z είναι ο αριθμός των συνδετικών στοιχείων).

Όπως ήδη αναφέρθηκε, σε ορισμένα σχέδια συνδετικά μέρη(καρφίτσες, κλειδιά) κοπούν κατά μήκος των διαμήκων τμημάτων (βλ. Εικ. 21, δ). Οι προϋποθέσεις για τον υπολογισμό και η μεθοδολογία του παραμένουν οι ίδιες όπως και για την κοπή κατά μήκος διατομών.

Εκτός από τους υπολογισμούς για διάτμηση και σύνθλιψη, είναι απαραίτητο έλεγχος της αντοχής σε εφελκυσμό των συνδεδεμένων στοιχείων κατά μήκος του εξασθενημένου τμήματος.Σε αυτή την περίπτωση, η περιοχή της διατομής λαμβάνεται λαμβάνοντας υπόψη την εξασθένηση:

Οπου Και αυτό είναι -εξασθενημένη περιοχή τμήματος.

Στο Σχ. Το 23 δείχνει μια βιδωτή σύνδεση. Εξουσίες φάτείνουν να μετακινούν τα φύλλα μεταξύ τους. Αυτό αποτρέπεται από ένα μπουλόνι, στο οποίο, από την πλευρά κάθε φύλλου, μεταδίδονται δυνάμεις που κατανέμονται κατά μήκος της επιφάνειας επαφής, τα αποτελέσματα των οποίων είναι ίσα ΦΑ.Αυτές οι δυνάμεις τείνουν να κόβουν το μπουλόνι κατά μήκος του επιπέδου διαχωρισμού των φύλλων Τ- l, αφού σε αυτό το τμήμα δρα η μέγιστη πλευρική δύναμη Q = ΦΑ.

Υποθέτοντας ότι οι εφαπτομενικές τάσεις κατανέμονται ομοιόμορφα, λαμβάνουμε

Ρύζι. 23. Βιδωτή σύνδεση: ΕΝΑ)γενική μορφή? σι)περιοχή σύνθλιψης

Έτσι, η συνθήκη αντοχής στη διάτμηση του μπουλονιού παίρνει τη μορφή

Από εδώ μπορείτε να βρείτε τη διάμετρο του μπουλονιού:

Κατά τον υπολογισμό αυτού βιδωτή σύνδεσηθα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη ότι τα φορτία που εφαρμόζονται στα στοιχεία σύνδεσης, επιπλέον Τομήαιτία σύνθλιψη των επιφανειών που έρχονται σε επαφή.

Οπου Α, -αντιπροσωπεύει την περιοχή προβολής της επιφάνειας επαφής στο διαμετρικό επίπεδο (βλ. Εικ. 22, β, γ): A sh = 3 d.

Στη συνέχεια, η προϋπόθεση για την αντοχή σύνθλιψης της βιδωτής σύνδεσης (βλ. Εικ. 23)

απο που το παίρνουμε

Να είσαι ικανοποιημένος συνθήκες αντοχής σε διάτμηση και σύνθλιψη,Από τις δύο διαμέτρους που βρέθηκαν, θα πρέπει να πάρετε τη μεγαλύτερη, στρογγυλοποιώντας την στην τυπική τιμή.

Είναι σύνηθες να βασιζόμαστε στη διάτμηση για ορισμένες συγκολλημένες ενώσεις (Εικ. 24).

Ρύζι. 24. Διάγραμμα συγκολλημένης σύνδεσης: ΕΝΑ)διάγραμμα σχεδιασμού μιας συγκόλλησης φιλέτου. β) περιοχή κοπής Α Β Γ Δσυγκόλληση

Εάν δεν λάβετε υπόψη τα σφαιρίδια, τότε στο τμήμα η συγκόλληση φιλέτου έχει το σχήμα ισοσκελούς ορθογώνιο τρίγωνο(βλ. Εικ. 24, ΕΝΑ).Η καταστροφή της ραφής θα συμβεί κατά μήκος της ελάχιστης διατομής της Α Β Γ Δ(βλ. Εικ. 24, σι),του οποίου το ύψος k = 3- cos 45° =0,7 3 .

Για έναν συγκολλημένο σύνδεσμο επικάλυψης, και οι δύο ραφές περιλαμβάνονται στον υπολογισμό. Σε αυτή την περίπτωση, γράφουμε την προϋπόθεση για την αντοχή της ραφής:

όπου / t είναι το εκτιμώμενο μήκος της τελικής ραφής. t, - επιτρεπόμενη τάση για συγκολλημένες αρθρώσεις.

Δεδομένου ότι στην αρχή και στο τέλος της ραφής η ποιότητά της επιδεινώνεται λόγω έλλειψης διείσδυσης, το πραγματικό της μήκος αυξάνεται κατά 10 mm σε σύγκριση με το υπολογιζόμενο:

όπου / είναι το πραγματικό μήκος της ραφής (στο Σχ. 24, 6:1 = β).

Μέρη που υπόκεινται σε διάτμηση (διάτμηση) και σύνθλιψη

1. Άξονας (Εικ. 25, ΕΝΑ).Εάν το πάχος του μέρους 2 είναι μικρότερο, A t = Sd;

όπου / είναι ο αριθμός των επιπέδων (περιοχών) της τομής.

2. Μπουλόνι (Εικ. 25, β). Σε αυτήν την περίπτωση Και τετ -νδ

Ρύζι. 25. Συνδέσεις εξαρτημάτων: ΕΝΑ)άξονας; σι)μπουλόνι

3. Πριτσίνι μονής κοπής (Εικ. 26, ΕΝΑδιπλή κοπή (Εικ. 26, σι).

Ρύζι. 26. Διάγραμμα σχεδίασης σύνδεσης πριτσινιού: ΕΝΑ)με ένα αεροπλάνο κοπής. σι)με δύο αεροπλάνα κοπής

4. Κλειδιά (Εικ. 27, ΕΝΑ)Λειτουργούν για διάτμηση και σύνθλιψη, αλλά υπολογίζονται κυρίως μόνο για σύνθλιψη. Οι περιοχές διάτμησης και τσαλακώματος καθορίζονται από τους τύπους ΕΝΑμέσος = b i 1 A CM =lt.
5. Συγκολλημένος σύνδεσμος (Εικ. 27, σι).

Η συγκόλληση φιλέτου αποτυγχάνει υπό γωνία 45° ως προς το επίπεδο διαχωρισμού ως αποτέλεσμα της διάτμησης: Προς την- πόδι συγκόλλησης φιλέτου, επιλεγμένο σύμφωνα με το πάχος του συγκολλούμενου φύλλου.

Ραφή διπλής όψης: A av = 2-0 y bsb = 1,4 να β.

Ρύζι. 27. Συνδέσεις: ΕΝΑ)κλειδωμένο? σι)συγκολλημένος

Παράδειγμα 6. Προσδιορίστε τον απαιτούμενο αριθμό πριτσινιών στη σύνδεση δύο φύλλων φορτωμένων με δυνάμεις φά= 85 kN (Εικ. 28). Διάμετρος πριτσινιού ρε= 16 mm. Επιτρεπόμενες τάσεις [g sr]= 100 MPa, [

Από την κατάσταση της διατμητικής αντοχής

Οπου A C p=k d 2/ 4 - περιοχή κοπής. z - αριθμός πριτσινιών.

Ρύζι. 28.

Από την κατάσταση της αντοχής σύνθλιψης Οπου Asm = dS-περιοχή σύνθλιψης? z είναι ο αριθμός των πριτσινιών, παίρνουμε

Συμπέρασμα: για να αποφευχθεί η διάτμηση ή η σύνθλιψη των πριτσινιών, πρέπει να τοποθετηθούν πέντε πριτσίνια.

Παράδειγμα 7. Ένα χαλύβδινο μπουλόνι (Εικ. 29) φορτώνεται με δύναμη F= 120 kN. Προσδιορίστε τη διάμετρό του ρεκαι ύψος κεφαλιού ΚΑΙ,εάν επιτρεπόμενες τάσεις [о р] = 120 MPa, = 80 MPa. Εύρος ζώνης σι- 150 mm και το πάχος τους

Η σύνδεση μπορεί να αποτύχει λόγω ρήξης των μετωπικών ραφών κατά μήκος των κατακόρυφων σκελών σσ"ή από το κόψιμο αυτών των ραφών κατά μήκος των οριζόντιων ποδιών σσ».Ωστόσο, η πρακτική δείχνει ότι η ραφή καταστρέφεται κατά μήκος ενός τμήματος διχοτόμου, το ύψος του οποίου

Οπου Προς την- πόδι ραφής, στην περίπτωσή μας Προς την = 8.

Μια τέτοια ραφή έχει σχεδιαστεί υπό όρους για κοπή κατά μήκος ενός τμήματος διχοτόμου με βάση την κατάσταση αντοχής:

Οπου A av = 0,7 3β- περιοχή κοπής μιας συγκόλλησης.

Ρύζι. τριάντα.

Συμπέρασμα: οι ραφές είναι υποφορτισμένες.

Παράδειγμα 9. Ο άξονας μεταδίδει μια ροπή 27 kN m χρησιμοποιώντας μια σύνδεση spline (Εικ. 31). Διάμετρος άξονα D= 80 mm, εσωτερική διάμετρος d = 68 mm, ύψος υποδοχής η= 6 mm, πλάτος σχισμής σι- 12 mm, μήκος σύνδεσης / = 100 mm. Αριθμός ραβδώσεων 2 = 6. Προσδιορίστε τις τάσεις διάτμησης και σύνθλιψης της ράχης.

Ρύζι. 31.

Υποθέτοντας ότι όλα τα splines φορτώνονται εξίσου, βρίσκουμε τη δύναμη ανά spline:

Ας προσδιορίσουμε την τάση διάτμησης: