grupa B 15-20.pdf

(7654 KB) Pobierz
15 W
YMIENIĆ ZASADY KONSTRUKCJI ORAZ JE ZINTERPRETOWAĆ
.
zasada optymalnego stanu obciążeń
– stan obciążenia w maszynie może być
mniej lub bardziej korzystny, inaczej mówiąc, od tego, jak dogodny jest stan
obciążenia, zależy jakość konstrukcji maszyny. Wobec tego należy mieć na uwadze
konieczność odszukania optymalnego stosunku obciążenia, warunkującego
najkorzystniejszą możliwą do osiągnięcia konstrukcję maszyny w
świetle
obranego
kryterium.
•
zasada optymalnego doboru tworzywa
– rodzaj tworzywa zależy od bardzo wielu
czynników i warunkuje wiele cech konstrukcyjnych (celowość techniczna, koszt,
dostępność, informacje o własnościach, cechy konstrukcyjne, informacje o
umiejętnościach wytworu). Tym samym dobór tworzywa jest zasadniczym problemem
konstrukcyjnym.
•
zasada optymalnej stateczności
– siły robocze, jak i siły występujące w związku z
wywoływaniem sił roboczych, wywołują naprężenia i odkształcenia w maszynie.
Jeżeli między tymi siłami a naprężeniami istnieje równowaga, to wtedy mówimy o
stateczności układu, gdy równowaga umożliwia maszynie wykonywanie założonej
pracy.
•
zasada optymalnej sprawności –
tylko w niektórych przypadkach budujemy
maszyny, korzystając z technicznej możliwości osiągnięcia maksymalnej sprawności
energetycznej, częściej zadowalamy się niższą, która z różnych względów uznawana
jest za optymalną. Najczęściej decydującym kryterium jest to, które wyniki z racji
ekonomicznej.
•
zasada optymalnych stosunków wielkości związanych –
wielkościami związanymi
nazwane są wartości liczbowe cech konstrukcyjnych posiadających te właściwości,
że
wielkość jednej cechy wpływa na wielkość drugiej. Ponieważ mało jest
prawdopodobne,
żeby
dowolny stosunek był stosunkiem najodpowiedniejszym,
wobec tego poszukiwanie takiego stosunku jest warunkiem poprawnego
konstruowania.
Optymalny to może nie znaczyć – najmniejszy, najtańszy, najwytrzymalszy,
najsprawniejszy, najlżejszy – ogólnie biorąc maksymalny czy też minimalny. Optymalny
rozumiemy jako odpowiedni ze względu ba określone wymagania.
•
16.
NAPRĘŻENIA DOPUSZCZALNE
„k”,
SPOSÓB WYZNACZANIA JEGO WARTOŚCI PRZY
OBCIĄŻENIACH STATYCZNYCH I DYNAMICZNYCH
.
PODAĆ PRZYKŁADY
.
Naprężenia dopuszczalne przy obciążeniach stałych:
Naprężenia, które mogą pozostać w materiale bez obawy naruszenia warunku wytrzymałości
i warunku sztywności nazywamy naprężeniami dopuszczalnymi. Wartości naprężeń
dopuszczalnych ustalone są w zależności od własności materiału i charakteru obciążeń.
Podstawowe własności wytrzymałościowe:
•
minimalna wytrzymałość na rozciąganie (tzw. wytrzymałość doraźna – R
m. min
(materiały kruche i plastyczne);
•
granica plastyczności – R
e min
(dla materiałów plastycznych).
Za podstawę do ustalania naprężeń dopuszczalnych przy obciążeniach stałych przyjmujemy:
R
e
– dla materiału plastycznego;
R
m
– dla materiału kruchego.
W celu uzyskania określonego stopnia pewności,
że
dana część nie ulegnie zniszczeniu lub
odkształceniu trwałemu wprowadza się współczynniki bezpieczeństwa.
Naprężenia dopuszczalne wyznaczamy z wzorów:
k = R
e
/x
e
lub
k = R
m
/x
m
gdzie:
x
e
– współczynnik bezpieczeństwa dla materiałów plastycznych;
x
m
– współczynnik bezpieczeństwa dla materiałów kruchych.
Naprężenia dopuszczalne przy obciążeniach zmiennych:
Części maszyn poddane obciążeniom zmiennym (tętniącym, wahadłowym lub o
nieustalonym przebiegu) wykazują znacznie niższą wytrzymałość niż przy obciążeniach
stałych. Proces zmian występujących w materiale pod wpływem zmiennych obciążeń i
wywołanych nimi zmiennych naprężeń nosi nazwę zmęczenia materiału.
Wartości największych naprężeń przy których badane próbki nie ulegają zniszczeniu w ciągu
określonej liczby zmian obciążenia ustalane są doświadczalnie. Wartość tych naprężeń
nazywamy wytrzymałością na zmęczenie i w zależności od rodzaju obciążenia oznaczamy
następująco:
Z
Z
go
, Z
rc
, Z
so
Z
gj
, Z
rj
, Z
cj
, Z
sj
Z
g
, Z
r
, Z
c
–
wytrzymałość na zmęczenie;
–
przy obciążeniach działających w cyklu wahadłowym;
–
przy obciążeniach działających w cyklu odzerowo tętniącym.
–
przy obciążeniach działających w dowolnym, jednoznacznie określonym
cyklu niesymetrycznym.
(r – rozciąganie,
c
–
ściskanie,
g
– zginanie,
s
– skręcanie,
t
–
ściskanie)
17. C
ZYNNIKI WPŁYWAJĄCE NA WYTRZYMAŁOŚĆ ZMĘCZENIOWĄ ELEMENTU MASZYN ORAZ
SPOSÓB ICH UWZGLĘDNIANIA W OBLICZENIACH KONSTRUKCYJNYCH
.
- wpływ działania KARBU,
Współczynnik działania karbu:
gdzie:
η
k
– współczynnik wrażliwości materiału na działanie karbu,
α
k
– współczynnik kształtu,
-wpływ stanu warstwy powierzchniowej:
•
wpływ obróbki skrawaniem,
•
wpływ korozji,
•
wpływ ośrodków aktywnych,
•
mechaniczne ulepszanie powierzchni (wałeczkowanie, krążkowanie, kulkowanie,)
•
obróbka cieplna i cieplno-chemiczna,
•
warstwy dyfuzyjne,
•
pokrycia galwaniczne,
β
p
– współczynnik stanu powierzchni,
współczynnik spiętrzenia naprężeń
−
β
=
β
k
+
β
p
-1
-
wpływ wielkości elementu:
Wpływ wielkości przedmiotu charakteryzuje dla celów praktycznych współczynnik
γ,
który
zależy ponad od wytrzymałości materiału, najczęściej wyrażonej przez
Z
go
oraz od
współczynnika kształtu
α
k
:
γ
=f(Z
go
, d,
α
k
)
d –
średnica
przedmiotu,
współczynnik spiętrzenia naprężeń oraz wpływ wielkości przedmiotu uwzględnione są
podczas obliczeń we współczynniku bezpieczeństwa
x
z
jest złożony i określony związkiem:
x
z
=
βγδ
gdzie:
δ
– rzeczywisty współczynnik bezpieczeństwa,
18. W
YMIENIĆ ELEMENTY
,
KTÓRE POWINIEN UWZGLĘDNIAĆ WSPÓŁCZYNNIK
BEZPIECZEŃSTWA
,
KTÓREGO WARTOŚĆ JEST PRZYJMOWANA A PRIORI
,
PRZY WYZNACZANIU
WARTOŚCI NAPRĘŻEŃ DOPUSZCZALNYCH
„k”.
Dla obciążeń statycznych – x
Re
i x
Rm
:
x=δγ
δ −
jest tzw. rzeczywistym współczynnikiem bezpieczeństwa.
γ
– określa wpływ wymiarów elementu w związku z technologią wykonania,
Przy czym R
e
– granica plastyczności dla próbek o
średnicy
10mm, R
eD
– granica
plastyczności dla tych samych próbek lecz wyciętych z warstwy podpowierzchniowych z
odkuwek o różnych wymiarach.
Przy czym R
m
– są odpowiednio wartościami doraźnymi na rozciąganie, wyznaczonymi
analogicznie do R
e
i R
eD
.
Dla obciążeń dynamicznych:
Współczynnik bezpieczeństwa x
z
jest złożony i jest określony związkiem:
x
z
=
βγδ
gdzie:
δ
– rzeczywisty współczynnik bezpieczeństwa,
β
- współczynnik spiętrzenia naprężeń,
γ
-
współczynnik wielkości przedmiotu,
A PRIORI przyjmowane jest x
z
ponieważ uwzględnia on wpływ karbu który może obniżyć lub
podwyższyć wytrzymałość doraźną.
19.
WARUNEK SAMOHAMOWNOŚCI POŁĄCZENIA GWINTOWEGO I JEGO ILUSTRACJA NA RÓWNI
POCHYŁEJ
(
ROZWINIĘCIU JEDNEGO ZWOJU
).
Moment tarcia na gwincie:
Warunkiem samohamowności jest:
. Wówczas dla zrównoważenia składowej
Q sin
γ
na równi wystarczy siła tarcia.
20.
WYMIENIĆ WARUNEK KONIECZNY ABY NACISK POMIĘDZY ZWOJAMI
ŚRUBY
I NAKRĘTKI
BYŁY RÓWNOMIERNE
.
Warunkiem równomierności rozkładu nacisków na poszczególne zwoje gwintu jest
zachowanie w złączu pod obciążeniem jednakowego skoku gwintu w
śrubie
i w nakrętce.
Jest on spełniony wtedy, gdy:
•
wykonano obydwa gwinty dokładnie o tym samym skoku,
•
odkształcenia gwintu w
śrubie
i w nakrętce są tego samego znaku oraz mają tę samą
wartość.
W najczęściej spotykanych
łącznikach śrubowych
warunek drugi nie jest spełniony.
Śruba
jest rozciągana zaś nakrętka
ściskana.
W rzeczywistości nakrętka jest zwykle sztywniejsza
od
śruby
co również ma wpływ na rozkład obciążenia.
Skutkiem tych zjawisk pierwsze zwoje
śruby
w pobliżu powierzchni oporowej nakrętki są
silnie przeciążone (rys. 4.16 a, b). W przypadku równomiernych odkształceń (c, d) rozkład
obciążenia jest korzystniejszy.

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin