Пример расчета болтового соединения
Детали машин
Расчет болтовых соединений
Решение задач по высшей математике. Решение задач по теории вероятности. Решение задач по сопромату. Решение задач по электротехнике тоэ. Решение задач по теплотехнике. Решение задач по гидравлике. Решение задач по теоретической механике. Решение задач по экономике. Решение задач по материаловедению. Решение задач по физике. Решение задач по химии. Практические приемы расчета на сдвиг и смятие. Расчет болтовых и заклепочных соединений. В инженерной практике на сдвиг рассчитываются крепежные детали и соединительные элементы частей машин и строительных конструкций: Эти детали или не являются стержнями вообще, или длинна их имеет тот же порядок, что и поперечные размеры. Точное теоретическое решение подобных расчетных задач весьма сложно и поэтому прибегают к условным приближенным приёмам расчета. При такого рода расчетах исходят из крайне упрощенных схем, определяют условные напряжения по простым формулам и сравнивают их с допускаемыми напряжениями, найденными из опыта. Обычно такие условные расчеты производятся в трех направлениях: Вследствие большого числа условностей, лежащих в основе расчета болтовых, заклепочных соединений, сварных швов и других подобных им сопряжений элементов конструкции, практика выработала ряд рекомендаций, которые сообщаются в специальных курсах деталей машин, строительных конструкций и т. Ниже приводятся только некоторые типичные примеры условных расчетов. Расчет болтовых и заклепочных соединений Болтовые, заклепочные соединения рис. Кроме того, производится проверка соединяемых элементов на разрыв по ослабленному сечению. Из условия прочности можно определить число срезов Число заклепок n определяется по числу срезов: Расчет на смятие Смятие происходит на поверхности контакта листа со стержнем заклепки или болта. Напряжения смятия распределены по этой поверхности неравномерно рис. В расчет вводится условное напряжение, равномерно распределенное по площади диаметрального сечения рис. Это условное напряжение по своей величине близко к действительному наибольшему напряжению смятия на поверхности контакта. Условие прочности при этом записывается так: Необходимое число заклепок из расчета на смятие 1. Проверка листа на разрыв Условие прочности на разрыв листа в сечении, ослабленном заклепочными отверстиями, 1. Проверка на срез листа В некоторых соединениях, кроме перечисленных проверок, приходится производить проверку на срез вырез заклепкой части листа между его кромкой торцом и заклепкой рис. Каждая заклепка производит срез по двум плоскостям. За длину плоскости среза условно принимают расстояние от торцового края листа до ближайшей точки контура отверстия, т. Условие прочности в этом случае 1. Значения допускаемых напряжений для сталей марок Ст. Основные элементы Заклепки в рассверленных отверстиях Заклепки в продавленных отверстиях Для стальных болтов, штифтов и им подобных элементов машиностроительных конструкций при статической нагрузке допускаемые напряжения принимаются в зависимости от качества материала: При расчете на смятие соприкасающихся деталей из разных материалов расчет ведется по допускаемому напряжению для менее прочного материала. На срез рассчитывают по условию 1. На смятие рассчитывают по условию 1. Расчетные сопротивления, принятые при расчете по предельным состояниям МПа. Наиболее часто применяются следующие диаметры: Рекомендации по размещению заклепок и конструированию заклепочных и болтовых соединений даются в специальных курсах. Расчет деревянных врубок Расчет деревянных врубок производится на скалывание и смятие. Допускаемые напряжения или расчетные сопротивления устанавливаются в зависимости от направления действующих сил по отношению к волокнам деревянных элементов. В случае применения других древесных пород значения напряжения, приведенных в таблице, умножаются на поправочные коэффициенты. Величина этих коэффициентов для древесины дуба, ясеня, граба: По аналогичной формуле определяется допускаемое напряжение, если площадка скалывания расположена под углом к направлению волокон. Таким же образом вычисляются расчетные сопротивления при расчете по предельным состояниям. При расчете по предельным состояниям лобовых врубок и некоторых других соединений следует учитывать неравномерность распределения касательных напряжениях по площадке скалывания. За предельное состояние пластичных материалов материалов, находящихся в пластичном состоянии принимается такое состояние, при котором начинают появляться заметные остаточные пластические деформации. Для материалов хрупких, или находящихся в хрупком состоянии, предельным состоянием считается такое, при котором материал находится на границе появления первых трещин, т. Условие прочности при объёмном напряженном состоянии может быть записано следующим образом: Эквивалентное напряжение ЭКВ представляет собою растягивающее напряжение при линейном одноосным напряжённом состоянием, равноопасном с заданным объемным или плоским напряженным состоянием. Теорий прочности или гипотез предельных напряженных состояний существует несколько. Первая теория, или теория наибольших нормальных напряжений, основана на предположении, что опасное состояние материала при объёмном или плоском напряжённом состоянии наступает тогда, когда их наибольшее по абсолютной величине нормальное напряжение достигает величины, соответствующей опасному состоянию при простом растяжении или сжатии. Эквивалентное напряжение по этой теории 1. При разных значениях допускаемых напряжений на растяжение и сжатие условие прочности записывается так: В случае смешанного напряженного состояния, когда , применяются одновременно обе формулы 1. Первая теория совершенно непригодна для пластичных материалов, а также в тех случаях, когда все три главные напряжения однозначны и близки друг к другу по величине. Удовлетворительное совпадение с опытными данными получается только для хрупких материалов в том случае, когда одно из главных напряжений по абсолютной величине значительно больше других. В настоящее время эта теория не применяется в практических расчетах. Вторая теория, или теория наибольших линейных деформаций, основана на предложении, что опасное состояние материала наступает тогда, когда наибольшая по абсолютной величине относительная линейная деформация достигает значения, соответствующего опасному состоянию при простом растяжении или сжатии. За эквивалентное расчетное напряжение принимается наибольшее из следующих величин: Условие прочности при имеет вид: В случае разных значений допускаемых напряжений на растяжение и сжатие условия прочности можно представить так: В случае смешанного напряженного состояния используют обе формулы 1. Вторая теория не подтверждается опытами для пластичных или находящихся в пластичном состоянии материалов. Удовлетворительные результаты получаются для материалов хрупких, или находящихся в хрупком состоянии, особенно в тех случаях, когда все главные напряжения отрицательны. В настоящее время вторая теория прочности в практических расчётах почти не применяется. Эквивалентное напряжение и условие прочности можно записать следующим образом: С учетом главных напряжений, определяемых по формуле 1. Эта теория дает вполне удовлетворительные результаты для пластичных материалов, одинаково хорошо сопротивляющихся растяжению и сжатию, особенно в тех случаях, когда главные напряжения 3 разных знаков. Основным недостатком этой теории является то, что она не учитывает среднего по величине главного напряжения 2 , которое, как установлено опытами, оказывает некоторое влияние на прочность материала. Вообще, третью теорию прочности можно рассматривать как условие наступления пластических деформаций. При этом условие текучести записывается следующим образом: Четвёртая теория, или энергетическая теория, основана на предположении, что причиной возникновения опасной пластической деформации текучести является энергия формоизменения. В соответствии с этой теорией предполагают, что опасное состояние при сложной деформации наступает тогда, когда его удельная энергия достигнет значений опасных при простом растяжении сжатии. Расчетное эквивалентное напряжение по этой теории может быть записано в двух вариантах: Условие прочности можно составить в виде 33 Опыты хорошо подтверждают результаты, получаемые по этой теории, для пластичных материалов, одинаково сопротивляющихся растяжению и сжатию, и она может быть рекомендована для практического применения. Такое же значение расчетного напряжения, как в формулах 1. Теория октаэдрических касательных напряжений предполагает, что появление текучести при любом виде напряженного состояния наступает при достижении октаэдрическим касательным напряжением определенной величины, постоянной для данного материала. Теория предельных состояний теория Мора исходит из предположения, что прочность в общем случае напряженного состояния зависит главным образом от величины и знака наибольшего 1 и наименьшего 3 главных напряжений. Среднее по величине главное напряжение 2 лишь незначительно влияет на прочность. Если не принимать во внимание , любое напряжённое состояние можно изобразить при помощи круга напряжений, построенного на разности главных напряжений. Причем, если достигают величин, соответствующих предельному напряжённому состоянию, при котором происходит нарушение прочности, то круг Мора является предельным. Круг 1 с диаметром ОА, равным пределу прочности при растяжении, соответствует простому растяжению. Круг 2 соответствует простому сжатию и построен на диаметре ОВ, равным пределу прочности при сжатии. Промежуточным предельным напряженным состояниям будет соответствовать ряд промежуточных предельных кругов. Огибающая семейства предельных кругов показана на рисунке пунктиром ограничивает область прочности. Прочность будет обеспечена, если этот круг будет целиком помещаться внутри огибающей. Для получения расчетной формулы огибающую кривую между основными кругами 1 и 2 заменяют прямой линией CD. В случае промежуточного круга 3 с главными напряжениями 3, касающегося прямой CD, из рассмотрения чертежа можно получить следующее условие прочности: На этом основании эквивалентное расчётное напряжение и условие прочности по теории Мора можно записать следующим образом: Здесь — пределы текучести соответственно при растяжении и сжатии; ПЧР — пределы прочности при растяжении и сжатии; — допускаемые напряжения на растяжение и сжатие. При материале, одинаково сопротивляющимся растяжению и сжатию, т. Поэтому теорию Мора можно рассматривать как обобщение 3 теории прочности. Теория Мора довольно широко применяется в расчетной практике. Наиболее хорошие результаты получаются при смешанных напряженных состояниях, когда круг Мора располагается между предельными кругами растяжения и сжатия при Заслуживает внимание обобщение энергетической теории прочности, предложенное П. Баландиным с целью применения этой теории к оценке прочности материалов с различным сопротивлением растяжению и сжатию. Эквивалентное напряжение по предложению П. Баландина определяется по формуле эквивалентное напряжение, найденное по этой формуле, совпадает с эквивалентным напряжением по 4 энергетической теории прочности. В настоящее время опытных данных недостаточно для объективной оценки этого предложения. В соответствии с этой теорией состояние, в котором находится материал, а следовательно, и характер вероятного разрушения определяется отношением материал находится в хрупком состоянии, разрушение происходит путем отрыва и расчет на прочность надо вести по теории наибольших линейных деформаций. Если же материал находится в пластичном состоянии, разрушение произойдёт путем среза, и расчет на прочность надо вести по теории наибольших касательных напряжений. При отсутствии опытных данных об этих величинах можно отношение приближенно заменить отношением где — допускаемое напряжение на срез; — допускаемое напряжение на растяжение. Примеры расчетов Пример 1. Процент расхождения составляет 2. Находим напряжение, действующее по наклонному сечению сварному шву и выполняем проверку прочности. Используем метод РОЗУ сечения. Рассечем полосу по шву рис. В сечении возникают два вида напряжения: Вырежем из полосы в окрестности любой точки, например К, бесконечно малый элемент в виде параллелепипеда рис 1. Сопоставляя найденные напряжения с допустимыми, видим, что условие прочности выполняется. Требуется определить величину и направление главных напряжений и экспериментальные касательные напряжения, а также относительные деформации в направлениях диагонали АС, удельное изменение объема и потенциальную энергию деформации. Напряжения действующие на гранях элемента известны: Определяем положение главных площадок. Вычисляем величину главных напряжений. Таким образом, проверка показывает, что напряжения к главной площадке определены правильно. Определяем экстремальные значения касательных напряжений. Определяем относительные деформации в направлениях, параллельным рёбрам. Для этого воспользуемся законом Гука: То эти зависимости имеют вид: С учетом значений имеем: Определяем удельное изменение объема 6. Абсолютное изменение объема 7. Определяем удельную потенциальную энергию деформации. Определяем абсолютное удлинение укорочение ребер элементов: Используя эти значения, можно определить удлинение диагонали АС и ВД на основании теоремы Пифагора. Напряжение на верхней грани задано: Определим деформации ребер кубика. Относительные линейные деформации Абсолютная деформация укорочение Относительная деформация в направлении оси У Абсолютная деформация удлинение Относительное изменение объёма кубика Абсолютное изменение объёма уменьшение 3. Потенциальная энергия деформации удельная равна Полная энергия равна 4. Определить главные напряжения в точке К, а также напряжение в направлении тензометров и их показания. Определяем главные напряжения в точке К. Рассмотрим равновесие нижней отсеченной части резервуара рис. Отсюда находим нормальное напряжение меридиональное y в поперечном сечении резервуара. Определяем нормальные напряжения окружные напряжения в направлении оси х — x. Для этого рассмотрим равновесие полукольца шириной, равной единицы длины, вырезанного на уровне точки К рис. Элементарная сила dP, приходящая на элементарную площадку угла d, определяем по формуле — давление жидкости в точке К. Составляем уравнение равновесия полукольца на ось х: Отсюда получаем В соответствии с обозначением главных напряжений, , сравнивая и y, имеем Главное напряжение Оно мало по сравнению с 2 и им можно пренебречь. Для выделенного в окрестности точки К бесконечно малого элемента, abcd , главные напряжения представлены на рис. Определяем нормальные напряжения в направлении установки тензометров. Выполняем проверку правильности найденных напряжений. Расхождение незначительно, связано с округлением при расчетах. Определяем относительные деформации в направлении установки тензометров. Используем обобщенный закон Гука. Используем формулы для определения относительных деформаций по показаниям тензометров: Отсюда имеем показания тензометров: Размеры поперечных сечений ноги и затяжки показаны на чертеже. Расчет ведем по предельному состоянию. Определяем глубину врубки hВР из расчета на смятие. Площадь скалывания Величину среднего расчетного сопротивления скалыванию найдем по формуле 1. В данном случае плечо е равно 11 cм. По нормам проектирования длина площадки скалывания не должна быть менее 3е или 1,5h. Поэтому принимаем ориентировочно Необходимая длина площадки скалывания 0,33 м, т. Информация расположенная на данном сайте несет информационный характер и используется для учебных целей. Расчет болтовых и заклепочных соединений Практические приемы расчета на сдвиг и смятие.
Пентан способы получения
Подключить сабвуфер 5.1
Не помогает промывание носа что делать
Беларусь описание природы
Вязание крючком для детей носочки
Маршрут 40 пушкино расписание
Стиральная машина не выполняет программы что делать
Тормозная жидкость дот 4 технические характеристики
Как сделать морс из смородины замороженной
Где хорошо печатают фотографии
Ноет правая рука от плеча
Расписание 10 брест
Оформление права собственности кооперативной квартиры
Составы для ремонта полов
Куриный шашлык калорийность