Конструктивныеэлементымашин.

Любойсложныймеханизм,какправило,можноразложитьнапростейшиеэлементы.Основныеизних–брусья.

Брус–этоэлементконструкции,укоторогоодинразмер(длина)значительнобольшеостальныхразмеров.

Основойгеометрическойхарактеристикойбрусаявляетсяразмерпоперечногосеченияиось.Ось–этовоображаемаялиния,соединяющаяцентртяжестиссечением.

Брусспрямолинейнойосьюназываетсястержнем.

Оболочки–этотела,ограниченныекриволинейнымиповерхностями,расположенныминаблизкомрасстояниидруготдруга.

Уэтихэлементовтакжеодинразмерзначительноменьшеостальных–

толщина

Плоскиеоболочкиназываютсяплитамиилипластинами.

Вопрос№10.

Напряженияиперемещенияприрастяжении–сжатии.ЗаконГукадлярастяжения.

Подрастяжениемпонимаетсятакойвиднагружения,прикоторомвпоперечныхсеченияхбрусавозникаюттольконормальныенапряжения,авсепрочиесиловыефакторыравнынулю.

ЕсликбрусаприложитьцентральноеусилиеF,тоонбудетиспытыватьдеформациюрастяжения.

ЕсликбрусудлинойlприложитьусилиеF,тоонполучитабсолютноеудлинение

∆l=

_{Есливзятьε=}

-относительноеудлинениеилиукорачивание.

Растяжениебрусасопровождаетсяуменьшениемегопоперечногосечения.

_{-относительнаяпоперечнаядеформациябруса.}

μ=|^|–коэффициентПуассона–этавеличинаявляетсяпостояннойдля

^{данногоматериала.Длясталиμ=0,3}

РассечёмстерженьсечениемA-A,отбросимоднуизчастейирассмотримусловияравновесияоставшихся,иувидим,чтобрусбудетнаходитьсявравновесииподдействиемвнутреннихсилN=σS

F

N

Величинанапряженияопределяетсяотношениемсилыкплощади:σ=

Экспериментальнымиисследованиямиустановлено,чтодляпластичныхматериаловдействующеенапряжениепримерносоответствуетдеформации.

N=F

σ=E*ε–законГукадлярастяжения.

E–модульупругостипервогорода–характеризуетсвойстваматериала(для

сталиE=2*МПа).

^{Еслипреобразоватьприведённыеранеезависимости,томожнополучить:}

_{∆l=–втораяформазаписизаконаГукадлярастяжения.}

(E*S)–жёсткостьбрусаприрастяжении–онахарактеризуетупругиесвойстваданногоматериала.

Условияпрочностиприрастяжении

_р=

^раст_≤[]

^{[]–допускаемоенапряжениенарастяжении.Еговеличинаберётсяиз}

^{таблицизависитотматериала,изкоторогоизготовленбрус,атакжеот}

термообработкиэтогоматериала.

Вопрос№11.

Механическиехарактеристикиматериалов.Диаграммарастяжения.

Работоспособностьконструкционныхматериаловприразличныхвидахнагруженияопределяетсявеличинами,которыевтехникеносятназваниемеханическиххарактеристик.Книмотносятсяпредельноенапряжение,прочность,твёрдость,упругость,пластичностьит.д.

Всеэтихарактеристикиполучаютсяэкспериментальнымпутёмразрушенияобразцов.Наиболеераспространеноиспытание,котороедаётбольшинствомеханических

характеристик–испытаниенарастяжение.

Испытаниюобычноподвергаютсякруглыеобразцытакоговида:

Ød

l

Припроведениииспытанийполучаетсязависимость,котораяназываетсядиаграммой

растяжений:

_F(σ) ^K

R

_B C DA

⁰ ∆l(ε)

I II III IV

Диаграммарастяженияимеет4характерныхучастка:

УчастокI:здесьвеличинарастяжениясоответствуетвеличинедеформации,наэтомучасткедействуетзаконГука.Еслиустранитьприложеннуюздесьнагрузку,тообразецполностьювернётсявпервоначальноесостояние.

УчастокII:отAдоBдеформацииостаютсяупругими,но,еслиснятьнагружениенаэтомучастке,тообразецполностьюневосстановитсвоёпервоначальноесостояние,аполучитсянекотораяостаточнаядеформация.ПослеточкиBдеформацииимеютуженеупругийхарактер,а,начинаясточкиСдоDпроисходитудлинениеобразцабезувеличениянагрузки.Считается,чтовэтойзонепроисходитперестройкакристаллическойрешётки,материалкак-бытечёт,аэтазонаназываетсяплощадкойтекучести.

УчастокIII:наэтомучасткепроисходитдальнейшееудлинениеобразца,ноужесувеличениемнагрузки.ТочкаКхарактеризуетсямаксимальнойвеличинойэтойнагрузки.

УчастокIV:Здесьпроисходитутончениеобразца,образованиешейкииразрушение.Диаграммарастяженийдаётследующиемеханическиехарактеристики:

1).Наибольшеенапряжение,докоторогоматериалследуетпозаконуГука,называется

^{пределомпропорциональности: =}

S–площадьпоперечногосеченияобразца;

2).Наибольшеенапряжение,докоторогоматериалнеполучаетзаметныхостаточных

^{деформаций,называетсяпределомупругости:}

3).Напряжение,прикоторомпроисходитростдеформациибеззаметногоувеличения

^{нагрузки,называетсяпределомтекучести: т}

4).Отношениенаибольшейнагрузкикпервоначальнойплощадипоперечногосечения

^{бруса,называетсяпределомпрочности:}_в

Дляхарактеристикипластичностиматериалаиспользуютсядвевеличины:

_{-относительноеудлинениеприразрушении,гдеl–этодлинабруса}

приразрушении,а_–первоначальнаядлина.

_{,где-площадьпервоначальногосеченияобразца,аS–площадь}

образцаврайонешейкинепосредственнопередразрушением.

Вопрос№12.

Запаспрочности.Понятиетвёрдостииметодыеёизмерения.Твёрдость:

Твёрдостьматериала–этоегоспособностьсопротивлятьсямеханическомупроникновениювнегодругихтел.Определяетсяэкспериментальнымпутём

–путёмвдавливаниявобразецтехилииныхтвёрдыхпредметов.Существует

триосновныхспособаопределениятвёрдости:поБринеллю,поРоквеллу,по

Виккерсу.

1).ПриизмерениитвёрдостипоБринеллюнаспециальныхтвёрдомерах,вобразецвдавливаетсястальнойшарикиотвёрдостисудятпоплощадиполученногоотпечатка:

_{HB=; HB(180…210)}

^{2).ПриизмерениитвёрдостипоРоквеллу,вобразецвдавливаетсяалмазный}

конуссопределённойфиксированнойнагрузкой,иовеличинетвёрдостисудятпоглубинепроникновенияэтогоконуса:HRC(40…45)

Какправило,методРоквеллаиспользуетсядляизмерениятвёрдостивесьматвёрдыхповерхностей,аметодБринелля–дляболеепластичных,соотношениетвёрдостейпоБринеллюипоРоквеллу–примерно1к10.

3).ПометодуВиккерсаизмеряетсяповерхностнаятвёрдость,дляэтоговдавливаетсяалмазнаяпирамидка,отвёрдостисудятпоглубинепроникновения:HV (100…120)

Повышениетвёрдостиприводиткповышениюпрочности,износостойкости,и…хрупкости!!!

Поэтомуприизготовлениижелательно,чтобыповерхностьбылаболеетвёрдой,асердцевина–болеепластичной.