Практическая работа №7

Тема: практические расчеты на срез и смятие.

Цель: выработать умения выполнять практические расчеты на срез и смятие.

Краткие теоретические сведения.

На срез рассчитывают в основном различные соединительные элементы, например заклепки, штифты, болты (точно пригнанное к отверстиям). Расчет носит условный характер и основан на следующих допущениях:

1.Предполагается, что в поперечных сечениях рассчитываемых элементов возникает лишь один внутренний силовой фактор — поперечная сила Q;

2.Предполагается, что при наличии нескольких одинаковых соединительных элементов каждый из них воспринимает одинаковую долю общей нагрузки, передаваемой соединением;

3.Предполагается, что касательные напряжения распределены по сечению равномерно.

Условие прочности выражается формулой:

_,

где Q-поперечная сила (при нескольких i элементах соединения, передающего силу F; из второго допущения следует что Q = F/i; - напряжение среза в плоскости рассчитываемого сечения; А_ср—площадь среза; [ ]—допускаемое напряжение на срез.

Смятием называют местное деформирование деталей в зоне их кон -такта, например смятию подвергаются заклепки и стенки отверстий в соединяемых заклепками элементах конструкций. Обычно расчет на смятие приходится выполешь в конструкциях, соединительные элементы которых рассчитывают на срез.

При расчете на смятие принимают, что силы взаимодействия между соприкасающимися под нагрузкой деталями равномерно распределены по поверхности контакта и в каждой точке нормальны к этой поверхности. Силу взаимодействия, приходящуюся на единицу площади контактной поверхности, принято называть напряжением смятия.

Расчет на прочность выполняется по формуле:

где F — сила, передаваемая соединением; Q_см - расчетное напряжение смятия; i-число соединительных деталей (как и при расчете на срез, принимают, что все соединительные детали нагружены одинаково); А_см - расчетная площадь смятия; [а_см] допускаемое напряжение смятия. Из допущения о характере распределения сил взаимодействия по поверхности контакта следует, что если контакт осуществляется по поверхности полуцилиндра, то расчетная площадь А_см равна площади проекции поверхности контакта на диаметральную плоскость (произведению диаметра цилиндрической поверхности на ее высоту).

Последовательность решения задачи:

1. Уяснить условие задачи.

2. Определить из условия прочности на срез допускаемое значение силы.

3. Определить требуемые значения размеров при найденной силе.

Исходные данные

Задача 7.1 Трубчатый палец 1 (рис. 7.1)

соединяет деталь 2, нагруженную силой F, с

деталью 3.Определить из условия прочности

пальца на срез допускаемое значение силы F.

При найденной силе определить требуемые

значения размеров В и Ь, если допускаемое

напряжение смятия между пальцем и деталью

2 равно [σ_см]1, а между пальцем и деталью 3

равно [σ_см]2.

Рис.7.1. Расчётная схема

Таблица 7.1 Исходные данные

Вариант	Заданные величины					Вариант	Заданные величины
	d	d					d	d
	мм		Н/мм				мм		Н/мм
1	40	30	80	170	190	9	44	34	70	160	190
2	42	32	85	165	185	10	42	32	65	165	185
3	44	32	90	160	180	11	38	28	78	168	188
4	46	34	95	165	175	12	36	26	76	166	186
5	48	36	90	160	170	13	34	24	74	164	184
6	50	36	80	150	180	14	52	38	82	152	182
7	56	42	75	140	175	15	54	40	84	154	184
8	58	44	75	155	185	16	32	22	72	150	172

Задача 7.2 Определить допускаемое значение силы F, растягивающей стержень 1 круглого поперечного сечения, передающий силу F через чеку деталь 2 на деталь 3(рис 7.2)

Рис. 7.2.

Таблица 7.2. Исходные данные

Вариант	Заданные величины
	d	B	h	c	ᵟ		[σ]	[tсг]	[σсм]
	мм					Н/мм
1	60	140	45	40	20		160	75	240
2	65	145	50	45	25		165	80	235
3	70	150	55	50	25		155	85	230
4	65	155	55	50	20		145	90	220
5	60	160	50	45	20		140	95	225
6	55	155	45	40	20		145	100	220
7	50	150	40	35	20		150	95	215
8	55	145	45	40	20		155	90	210
9	60	150	50	45	25		160	85	220
10	65	155	55	50	25		155	80	195
11	40	160	40	60	20		140	70	190
12	45	145	45	55	25		145	100	235
13	65	140	50	45	20		150	90	230
14	70	155	55	40	25		140	80	225
15	75	150	60	30	25		150	70	200
16	80	160	40	35	20		145	75	245