CC1 маємо:
В
В В
Замінюючи за законом Гука деформації через зусилля і підставляючи в останні рівняння, отримаємо
В В В
Вирішуючи спільно рівняння (1) і (2), знаходимо зусилля в стержнях
В В В В
2. Підбір перерізів стержнів. p> Слід зауважити, що підібрані перетину повинні одночасно задовольняти і умовою міцності, і заданому співвідношенню площ. Щоб задовольнити обом названим умовам, зіставимо два варіанти.
За першим варіантом перетин 1-го стрижня підберемо з умови міцності, а 2-го - виходячи з заданого співвідношення площ, тобто
см2
см2
За другим варіантом з умови міцності знаходиться перетин 2-го стрижня, а із заданого співвідношення - перетин 1-го
см2
см2
Остаточно приймаємо другий варіант, тому що він забезпечує і міцність обох стрижнів, і задане співвідношення площ. По таблиці сортаменту для рівнополичного куточків у відповідність з ГОСТ 8509-86 приймаємо:
для 1-го стрижня - 2 куточка 70'70'6 (А1 = 2.8, 15 = 16,3 см2)
для 2-го стрижня - 2 куточка 90'90'7 (А2 = 2.12, 3 = 24,6 см2)
3. Визначення вантажопідйомності конструкції за методом допускаються навантажень.
Складаємо рівняння граничної рівноваги.
В В
кН
Отже, при переході від одного методу допустимих напружень до методу допускаються навантажень можна підвищити вантажопідйомність конструкції в
рази або на 16%
2 Оцінка параметрів закручування
Для проведення досвіду на розтяг був виготовлений нормальний циліндричний зразок діаметром в розрахунковій частині d0 = 16 мм і розрахункової довгою l0 = 10 В· d0 = 160 мм. Після виготовлення він був підданий термічній обробці (поліпшенню). Випробування проводилися на машині УММ - 20. Геометричні параметри зразка:
до досвіду:
d0 = 16 мм
мм
після випробування:
d1 = 11,3 мм
мм
1. Обчислення основних механічних характеристик. p> Виходячи з наведеної вище діаграми розтягування зразка (рис. 3), можна визначити основні механічні характеристики матеріалу.
Визначимо характеристики міцності.
Гранична навантаження Fт визначається наступним чином. З точки О відкладаємо відрізок ОЕ, рівний заданої залишкової деформації 0,2%, тобто Dl0, 2 = 0,002 В· l0 = 0,002 В· 160 = 0,32 мм
Потім з точки Е проводимо пряму, паралельну початкового прямій ділянці ОА. Ордината точки перетину цієї прямої з діаграмою якраз і дає шукане значення Fт = 70 кН.
Найбільша витримується зразком навантаження, взята безпосередньо з діаграми, дорівнює Fmax = Fпч = 118 кН.
Визначимо характеристики пластичності.
З точки D, відповідної руйнування зразка, проводимо пунктирну пряму DL, паралельну початкового прямим ОА. Відрізок OL дає значення абсолютного подовження при розриві Dl = 33 мм. Довжина зразка після розриву l1 = l0 + Dl = 160 + 33 = 193 мм
Таблиця 1 - Механічні характеристики стали 30 (Поліпшення)
Характеристики міцності, МПа
Межа плинності
В
348
Межа міцності
В
587
Характеристики пластичності,%
Відносне залишкове подовження
В
20
Відносне залишкове звуження
В
50
Вибір коефіцієнта запасу міцності та визначення допустимого напруги
Умова міцності за методом допустимих напружень має вигляд
Пѓmax ВЈ [Пѓ]
[Пѓ] =
де Пѓпред - максимальне напруження, тому що матеріал пластичний (О”> 5%), то Пѓпред = Пѓт = 348 МПа;
[n] - нормативний коефіцієнт запасу міцності, який визначається за формулою
[n] = [n1] В· [n2] В· [n3]
де [n1] - коефіцієнт, що враховує неточність у визначення навантажень і напруг, [n1] = 1;
[n3] - коефіцієнт умов роботи, враховує ступінь відповідальності деталі, [n3] = 1 ... 1,5 В»1;
[n2] - коефіцієнт, що враховує неоднорідність матеріалу, підвищену його чутливість до недоліків механічного збирання, вибераем з табл. 2
Таблиця 2 - Коефіцієнт неоднорідності матеріалу
Пѓт/Пѓпч
0,45 ... 0,55
0,55 ... 0,70
0,70 ... 0,9
[n]
1,2 ... 1,5
1,4 ... 1,8
1,7 ... 2,2
Так як Пѓт/Пѓпч = 0,593, то коефіцієнт неоднорідності матеріалу вибираємо з другого шпал...
