Пример 4.10

Для заданной схемы нагружения стержня, у которого:

l = 6м; F = 700kH ;  = 160МПа; ( рис.4.12)

Найти: а, F_кр

Решение:

Рис.4.12

1. Определяем осевые моменты инерции:

;

2.Определяем радиус инерции сечения:

Площадь сечения =0,433а²

=0,204а

3.Определяем размер сечения из условий устойчивости:

- Первое приближение: принимаем _о = 0,5

Площадь сечения

Сторона сечения ;

Радиус инерции сечения:

Гибкость стержня:

- коэффициент приведенной длины стержня;  = = 0,5

По таблице 1.13, Дарков и Шпиро, “Сопротивление материалов”

-  = f(); ₁= 0,58

- Второе приближение:

; 136 мм

;

Следовательно, при а=136 мм стержень удовлетворяет условию устойчивости.

- Определяем критическую силу:

Определяем коэффициент запаса по устойчивости:

Пример 4.11

Определить длину l сварного соединения в нахлестку двух стальных листов толщиной = 5,0 мм и шириной а = 100 мм, растягиваем силами F = 25 кН.

Решение

При расчете предполагаем, что распределение срезывающих сварку напряжений равномерное: , S – площадь сечения среза.

Площадь сечения среза при наличии лобового фланговых швов

Условие прочности сварочного соединения ,

где S_л – площадь среза лобового шва

S_л = 2а 0,7,

а – длина шва

S_Ф – площадь среза фланговых швов

S_Ф = 2х 0,7,

х – длина флангового шва

,

, где

Принимаем х = 20 мм

l = а + х = 100 +20 = 120 мм.

Пример 4.12

Две стальных листа соединены заклепками. Определить число заклепок, на срез = 80 МПа, диаметр заклепки d_з = 8,0 мм, сила сдвига Q = 35 кН. Проверить прочность заклепки смятие, если толщина листа h = 7,0 мм.

Решение

1. Из условия прочности на срез определяем поверхность среза

2. Определяем число заклепок n

Принимаем n = 9 заклепок.

3. Проверяем прочность заклепки на смятие

69 МПа < 160 МПа

Условие прочности на смятие выполняется.

Пример 4.13

Рассчитать винт домкрата, а так же определить его КПД. Резьба самотормозящая упорная грузоподъемность F_а = 150 кН, l = 1,0 м, винт – сталь 35 гайка – чугун подпятник – шариковый.

Решение.

1. Определим диаметр винта из условия износостойкости, приняв

_см =6 МПа, _н = 1,8 , _h = 0,75

(_н и _h ) – коэффициент высоты гайки и резьбы.

2. По таблицам стандарта выбираем резьбу

   85. х 12  d = 85 мм, р = 12 мм шаг резьбы

d₁ = 64, 2 мм, d₂ = 76 мм, h = 9 мм (коэффициенты резьбы), коэффициент трения  = 0,1

Угол подъема резьбы

, что обеспечивает запас самоторможения.

3. Число витков:

H = Zp=1212 = 144 мм

4. КПД домкрата (при наличии слабой смазки в винте)  = 0,1