Сопротивление материалов

13. При получении коэффициента запаса усталостной прочности меньше допустимой величины [n]=1,8 предложить конкретные меры повышения усталости прочности: A) – конструктивные приемы, связанные с изменением формы опасных участков вала, Б) – меры технологического упрочнения.

Средние значения коэффициента упрочнения упр при различных методах поверхностного упрочнения стальных деталей:

Поверхностнаязакалкатокамивысокой частоты………………………………….2,0

Обкаткароликами………………………………………………………………………….1,6

Обдувка дробью………………………………………………………..…………………...1,3

Азотирование при глубине слоя 0,1-0,4 мм………………………………………....1,7 Цементация при толщине слоя 0,2-0,6 мм…………………………..……………….1,6 Цианирование при толщине слоя 0,2 мм…………………………………………….1,4 Следует отметить, что приведенные значения упр соответствуют оптимальной технологии упрочнению и отсутствию технологических

дефектов.

61

0,8

1

0,6

Рис. 13. Зависимость коэффициента ε, учитывающего масштабный фактор, от диаметра вала.

Рис. 14. К выбору коэффициента поверхностной чувствительности β.

64

66

Курсовая работа на тему « Расчет статически неопределимой рамы по методу сил».

Задание. Определить опасное по нормальным напряжениям поперечное сечение статически неопределимой рамы и подобрать рациональный прокатный профиль, используя данные по сортаменту прокатной стали, приведенные в соответствующих справочных таблицах.

Схема статически неопределимой рамы показана на рис. 18, 19. Номер схемы и величины нагрузок приведены в таблице 5.

Допустимое напряжение для материала рам [σ]=160 МПа.

67

Содержание и порядок выполнения работы

1.Для заданной рамы определить степень статической неопределимости, выбрать несколько основных систем, одну из которых принять для расчета.

2.Составить канонические уравнения метода сил.

3.Построить эпюры изгибающих моментов в принятой основной системе от заданных нагрузок и единичных сил. Подсчитать коэффициенты канонических уравнений (перемещения от единичных сил и заданных нагрузок), приняв жесткость стержней рамы постоянной. Вычисление коэффициентов канонических уравнений вести способом Верещагина по формуле

ik i yk

где ωi – площадь нелинейной эпюры изгибающих моментов Mi ;

yk – ордината линейной эпюры изгибающих моментов Mk, соответствующая центру тяжести нелинейной.

Применяя способ Верещагина, следует иметь в виду следующее:

1)эпюры изгибающих моментов должны быть разбиты на участки, в пределах каждого из которых хотя бы одна из эпюр линейна;

2)при перемножении эпюр ставим знак минус, если эпюры находятся по разные стороны от оси отсчета;

3)в случае, когда на данном участке обе эпюры линейны, безразлично, на какой из них брать площадь и на какой – ординату;

4)если на одном участке эпюра берется за площадь, то на другом участке ее можно взять за ординату.

4. Определить лишние неизвестные реакции опор статически неопределимой рамы, решить систему канонических уравнений с вычисленными в п.3 коэффициентами.

68

5.Построить действительные (окончательные) эпюры внутренних силовых факторов для замкнутой статически неопределимой рамы.

6.Проконтролировать правильность построения окончательной эпюры моментов, ограничиваясь так называемой деформационной проверкой. Эта проверка основана на том, что в заданной статически неопределимой раме перемещение по направлению любой линии связи равно нулю, т.е. произведение окончательной эпюры изгибающих моментов на единичную эпюру моментов любого i-го состояния основной системы должно равняться нулю.

Для повышения надежности деформационной проверки следует брать единичные эпюры из неиспользованной основной системы. Количество деформационных проверок должно равняться числу лишних связей.

Таким образом, деформационная проверка производится в следующем порядке:

а) заданная статически неопределимая рама отбрасыванием лишних связей превращается в основную систему, ранее не используемую;

б) по направлению каждой отброшенной связи прикладывается единичное усилие;

в) от каждого усилия строится единичная эпюра изгибающих моментов

M;

г) путем умножения единичной эпюры на окончательную эпюру изгибающих моментов (для заданной рамы) определяется перемещение в новой основной системе (см. п. а) по направлению каждой отброшенной связи;

д) если подсчитанные таким образом перемещения по направлению каждой отброшенной связи равны нулю, то это свидетельствует о правильности окончательной эпюры изгибающих моментов.

7.Определить опасное по нормальным напряжениям поперечное сечение статически неопределимой рамы и подобрать по таблицам.

69