Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кубанский государственный технологический университет (ФГБОУ ВПО КубГТУ)

Факультет машиностроения и автосервиса

Кафедра технической механики и гидравлики

Доклад

Тема: «Дифференциальный метод определения коэффициента общего запаса прочности»

Студенты: Беретарь А.;

Руководитель: кандидат технических наук,

Доцент Китаин В.В.

Краснодар 2014

Содержание

Введение

1 Методы определения допускаемых напряжений

1.1 Дифференциальный метод

2 Характеристика частных коэффициентов

2.1 Запас прочности

2.2 Расчетно-конструкторские факторы

2.3 Методы испытания металлов

2.4 Технологический процесс

Заключение

Список литературы

Введение

Вопрос о методах определения допускаемых напряжений в ма­шиностроении, несомненно, очень сложен. По сути дела речь идет о создании новой науки, которая должна получить в машиностроении такое же право гражданства, как, например, теоретическая механика, сопротивление материалов и др. Определение в детали внутренних сил по заданным внешним силам является лишь первой задачей машиностроителя в процессе создания новой конструкции: вторая — рациональный выбор материала — не менее важна и не менее сложна, чем первая. Нельзя признать нормальным такое положение, когда кропотли­вый и трудоемкий расчет механической прочности детали заменя­ется необоснованным (пусть даже в отдельных случаях весьма удачным) установлением коэффициента запаса прочности, кото­рый и позволяет выбрать для данной детали тот или иной материал.

1. Методы определения допускаемых напряжений

Рассматриваемую проблему пытаются решить различными спо­собами.

Так, одна группа авторов стремится решить проблему о допускаемых напряжениях путем уточнения расчетов и показателей прочности металлов. Другие стремятся заменить устаревшую таблицу Баха новой, включающей современные материалы и их характеристики численными величинами допускаемых напряжений. Назовем этот способ табличным. Сторонники таких таблиц решают вопрос о допускаемых напря­жениях без учета точности расчета детали, ее технологических осо­бенностей и т. п.

1. Дифференциальный метод

Наконец, третья группа авторов — Ретчер и Одинг— развивает новый способ определения допускаемых напряжений путем определения коэффициента общего запаса прочности σ_x. Последний рассматривается как произведение частных коэффициентов, из которых каждый учитывает какой-либо фактор, влияю­щий на прочность и надежность детали. Этим коэффициентом свя­зывается расчетное напряжение R и то напряжение σ_x,. которое ха­рактеризует прочность металла:

σ_x= Rκ₀

Этот способ определения коэффициента общего запаса прочно­сти можно называть дифференциальным, так как коэффици­ент κ₀ определяется по ряду частных коэффициентов.

Дифференциальный метод сложен. Иногда бывает трудно уста­новить величину какого-либо частного коэффициента. В этом слу­чае конструктор принужден выполнять добавочную кропотливую работу. Однако существенное достоинство метода заключается в том, что конструктор получает полное представление об элементах, из которых складывается устанавливаемый им запас прочности.

Дифференциальный метод следует приз­нать единственно верным, ведущим к разрешению проблемы о до­пускаемых напряжениях. Здесь нужно найти общее решение, т. е. сознать такую систему коэффициентов, которая была бы пригодной для различных отраслей машиностроения.

В 1932 Одинг опубликовал систему частных коэффициентов запаса прочности, в которую вошли 10 коэффициентов.

Идея этой системы заключается в следующем.

Четырьмя коэффициентами S, K, M, T обусловливается коэффициент общего запаса прочности. Однако дальнейший анализ показывает, что каждый из четырех коэффициентов отражает не один, а несколько факторов. Следовательно, каждый из коэффициентов представляет собой, в свою очередь, произведение из нескольких частных коэффициентов.

При критике предлагаемой системы частных коэффициентов необходимо исходить из следующих соображений:

1. Не дублируют ли отдельные коэффициенты один другого;

2. Нет ли в системе вообще лишних коэффициентов;

3. Не упущены ли в системе некоторые существенные факторы, имеющие основание быть отраженными в таблице собственным коэффициентом;

4. Насколько каждый из предложенных частных коэффициентов может быть установлен или вычислен с достаточной степенью точности.