Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Опір матеріалів Частина 5

.pdf
Скачиваний:
50
Добавлен:
06.02.2016
Размер:
999.58 Кб
Скачать

11.4. Динамічні задачі на коливання.

В опорі матеріалів розглядаються тільки ті питання теорії механічних коливань, які пов’язані із розрахунком на міцність і жорсткість елементів пружних систем, що коливаються.

Пружні системи, що коливаються, поділяються за числом ступенів вільності. Число ступенів вільності – це кількість незалежних координат, які визначають положення мас системи в будь-який момент часу. Якщо у вибраній для досліджень розрахунковій схемі системи цікавляться лише положенням зосереджених мас, прикладених до системи, то число ступенів вільності системи визначається кількістю координат центрів мас системи. Наприклад, система “пружина – вантаж” (рис. 11.5) може розглядатися як система з одним ступенем вільності, коли знехтувати масою пружини в порівнянні з масою вантажу m і цікавитись тільки положенням вантажу в будь-який момент часу, що визначатиметься однією

координатою x . Нижче розглядатимуться тільки системи з одним ступенем вільності.

 

 

 

 

 

 

 

Залежно від характеру сил, що підтримують коливання, вони

 

 

 

поділяються на власні і вимушені коливання. Власні – це коливання

 

 

 

під дією внутрішніх сил пружності. Вони є затухаючими. Вимушені

 

 

 

коливання – це коливання під дією зовнішніх періодичних

 

 

 

збурюючих сил.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Залежно від напрямку коливань розрізняють поздовжні,

 

 

 

поперечні і крутильні коливання. Найпростіший вид коливань – це

 

 

 

гармонічні коливання.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кількість власних коливань системи за

час

2

секунд

 

 

 

називається круговою частотою власних коливань 0 . У випадку

 

 

 

повздовжніх або поперечних коливань кругова частота власних

 

 

 

коливань

системи

з одним ступенем вільності

визначається за

 

 

x

формулою

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c

 

 

 

g

 

,

 

 

 

 

 

 

 

(11.8)

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

де c

Q

- жорсткість системи, що коливається; Q - навантаження;

 

 

 

 

 

 

рис. 11.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q

 

 

 

 

- статична деформація; g - прискорення сили тяжіння;

m

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

g

маса вантажу.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При дії на систему збурюючої періодичної сили S t H sin t , де

H - найбільше

значення збурюючої сили, - кругова частота вимушених коливань,

найбільше відхилення

системи від положення рівноваги (амплітуда

вимушених

коливань

A )

визначається за

формулою

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

Q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

(11.9)

 

 

 

 

 

c

1

2

c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

де

Q

- статична деформація від сили H . Коефіцієнт , що визначається за формулою

 

 

 

 

 

 

 

 

c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(11.10)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

називають коефіцієнтом зростання коливань.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У випадку, коли частота власних коливань

0 збігається з частотою збурюючої сили

0 1 , наступає

резонанс,

при

 

 

якому коефіцієнт

і амплітуда

A

необмежено

- 91 -

зростають ( , A ). В

реальних

конструкціях, де мають місце сили опору

коливанням, коефіцієнт зростання коливань визначається за формулою

 

 

 

 

1

 

 

,

(11.11)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 2 2

 

 

 

2 2

 

 

 

 

0

0

 

 

 

де - питомий коефіцієнт сил опору. В таких конструкціях при резонансі (коли

0 )

коефіцієнт і амплітуда коливань

A досягають великих значень, проте вони не дорівнюють

безмежності.

Коли до пружної системи, що коливається, одночасно прикладена постійна сила Q і збурююча сила з найбільшим значенням H , то найбільше динамічне переміщення д визначається за формулою

 

Q

 

H

 

 

 

 

д

 

1

 

 

 

c

kд ,

(11.12)

 

 

 

c

 

Q

 

 

 

 

де

 

 

Q

- статичне переміщення від сили Q ;

k

 

- динамічний коефіцієнт при коливаннях,

c

c

д

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

який дорівнює

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

 

1

H

 

 

 

 

 

(11.13)

 

 

 

 

д

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Максимальні динамічні напруження при коливаннях

 

 

 

 

 

 

 

max д max с kд

,

(11.14)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

max д max с kд

 

 

де max с , maxс - максимальні статичні напруження в системі від заданого навантаження Q .

3

1

Тоді

Q 3kH

a)

l 1м

M x б)

1

M

в)

1

рис. 11.6

Приклад 11.3. На вільному кінці консолі довжиною l 1 м (рис. 11.6 а) встановлений двигун вагою Q 3 кН , який робить n 1000 об хв . Внаслідок невідцентрованого ротора двигуна виникає збурююча сила, найбільше значення якої H 1 кН . Визначити найбільше нормальне напруження в консолі і

найбільший прогин,

якщо

матеріал

балки

– сталь

E 2104 кН см2 .

Поперечний переріз

балки –

прямокутник зі сторонами b 10 см ,

h 12 см .

Частоту власних

коливань

0

консолі

визначають за формулою (11.8). Статичний прогин в місці прикладання сили Q , що визначається способом Верещагіна (див. п. 9.1) шляхом перемноження епюр M x (рис. 11.6 б) і M1 (рис. 11.6 в), дорівнює

 

1

 

1

 

2

 

 

1 106 кН см3 12

 

 

 

 

 

 

3 1

 

1

 

 

 

0.0347 см .

 

 

 

2 107 кН см2 10123

см4

 

E J z 2

 

3

 

 

 

 

 

 

 

g

 

 

 

980

 

168

1

.

0

 

 

 

 

 

 

 

0.0347

 

 

сек

 

 

 

 

 

 

- 92 -

Частота збурюючої сили

n

 

3.14 1000

104.7

1

.

 

 

 

 

30

 

30

 

сек

Коефіцієнт зростання коливань (формула (11.10)

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.63 .

1 0

2

 

 

1 104.7 168 2

0.612

Динамічний коефіцієнт (формула (11.13))

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

 

 

1

H

1

1

1.63 1.54 .

 

 

 

 

 

 

д

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Максимальне статичне напруження в балці від сили Q

 

 

 

 

max

 

 

 

M

max

 

 

 

3 102

кН см 6

1.25 кН см2 .

с

 

W

 

 

 

 

 

10122 см3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Найбільше динамічне напруження при коливаннях

 

 

 

 

 

max

д

max

с

k

д

 

1.25 кН см2

1.54 1.93 кН см2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Найбільший динамічний прогин (в точці A консолі)

max д max kд 0.03471.54 0.053 см .

XII. Розрахунок на міцність при повторно-змінних напруженнях.

12.1. Руйнування матеріалів при повторно-змінних напруженнях.

T

рис. 12.1

Б

A

рис. 12.2

В деяких машинах чи спорудах під дією прикладених змінних сил напруження не є постійними, а періодично змінюються в часі (напруження в поперечних перерізах вагонних осей, напруження в кривошипах, шатунах, валах двигунів і т. д.). Змінність напруження в часі задається кривою в координатах “напруження –

t час” (рис. 12.1).

Час T , протягом якого напруження повторює своє найбільше або найменше значення, називають періодом. Послідовність значень напружень протягом одного періоду називають циклом напружень. При

напруженнях, що циклічно змінюються в часі, виникає процес руйнування, який називається

втомним руйнуванням. Процес (хід) втомного руйнування:

спочатку утворюються мікротріщини, які за певних умов, з часом, перетворюються в макротріщину. Остання поступово збільшується і після того, як вона досягає певної значної величини, відбувається раптове крихке руйнування. Поверхня зруйнованої деталі (рис. 12.2) має дві зони: зону А утворення і розвитку тріщини (вона має вигляд уступів з гладкими поверхнями) і зону Б, по якій проходить раптове крихке руйнування (вона має шороховатий, кристалічний вигляд).

Швидкість процесу втомного руйнування залежить від типу циклів напружень, при якому працює деталь і механічних властивостей матеріалу деталі. Будь-який цикл напружень

- 93 -

повністю задається, якщо відомі характеристики циклу. Такими характеристиками є (рис. 12.3 в):

а) напруження max і min (або ср і а ), що зв’язані між собою відношеннями

max ср аmin ср а

б) коефіцієнт асиметрії циклу r

rmin

max

 

 

a

 

max

 

 

ср

 

min

 

t

 

 

 

max

t r 1

 

min max

 

max

t r 0

 

min 0

рис. 12.3

(12.1)

(12.2)

Цикл називається симетричним, якщо (рис. 12.3 а) min max r 1 .

Для пульсаційного циклу (рис. 12.3 б) min 0 , r 0 .

12.2. Границя витривалості і вплив на неї різних факторів.

Границя витривалості r - найбільша величина змінного напруження, що не призводить

до втомного руйнування тіла при як завгодно великій кількості циклів. Визначають границю витривалості експериментальним шляхом на спеціальних машинах, що створюють в зразках змінні напруження певного циклу. Найбільш поширеним є випробування на згин при симетричному циклі напружень (при r 1). Тоді границя витривалості позначається 1 . Для

визначення цієї величини для заданого матеріалу з нього виготовляють партію у 8 – 10 однакових зразків з полірованою поверхнею і будують, при їх послідовному випробуванні на

- 94 -

циклічний згин, криву витривалості. Перший зразок піддають дії великого навантаження (при якому в перерізі виникає велике максимальне напруження 1 ). Цей зразок зруйнується при невеликій кількості циклів N1 (рис. 12.4). На перетині значень 1 і N1 дістають точку “1” кривої. Для наступних зразків навантаження, а отже і напруження, поступово зменшують і при цьому зростатиме кількість циклів N2 , N3 , ... , при якій проходитиме руйнування. Дістають

точки 2, 3, 4,... кривої витривалості. З’єднуючи отримані експериментально точки 1, 2, 3, 4,...

лінією, отримують криву витривалості. Для сталей і чавунів (рис. 12.4) ця крива асимптотично

наближається до горизонтальної прямої max 1 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

max

 

 

 

Для

чорних

і

кольорових

 

 

 

металів

крива

витривалості

із

1

1

 

 

збільшенням

N ,

 

 

поступово

 

 

наближається до осі N . Для таких

 

 

 

 

 

2

 

 

металів

 

визначають

умовну

2

 

 

границю

витривалості,

під

якою

 

 

 

 

3

 

 

розуміють найбільше напруження,

 

4

 

 

що їх

витримують

 

зразки

 

без

 

крива витривалості

руйнування при заданому базовому

 

 

 

 

 

 

числі

циклів

 

N .

 

Границі

 

 

 

 

витривалості

матеріалів

 

r

r 1

 

 

N

залежать

в значній

 

мірі

 

від

 

 

коефіцієнта

асиметрії

циклів

r .

 

 

 

 

 

N 1 N 2

 

N

Найнижчі

границі

витривалості

 

 

рис. 12.4

 

при симетричних циклах. Границя

 

 

 

витривалості при згині

зг

вища

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

від границі витривалості при розтягу р

і від границі витривалості при крученні

к

.

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

На величину границі витривалості впливає низка факторів. Основними з них є: наявність у деталі концентратора напружень (різких змін розмірів і форми, наявність отворів, виточок і т.д.), стан обробки поверхні деталі, розміри поперечного перерізу. Всі вищеназвані фактори понижують границю витривалості в порівнянні з границею витривалості стандартного зразка, яким є зразок з полірованою поверхнею і постійним діаметром d 10 мм

без концентраторів напружень. Вплив перерахованих факторів на величину границі витривалості враховується за допомогою коефіцієнтів, які для різних матеріалів і типів

деформацій беруться з експериментально отриманих графіків. Такими коефіцієнтами є:

а) ефективний коефіцієнт концентрації напружень k k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

1

,

k

 

1

 

,

k

, k

1

,

(12.3)

 

 

, 1

1к

1к

де:

1

- границя витривалості зразка без концентратора,

 

 

1к ,

1к

- границя витривалості зразка з концентратором;

 

 

 

б) коефіцієнт n , що враховує стан обробки поверхні зразка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1n

 

 

 

 

 

 

 

1n

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

,

(12.4)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

1

 

 

 

 

n

 

1

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

де:

1n

,

1n - границя витривалості зразка з певною обробкою поверхні,

 

1 , 1

 

- границя витривалості стандартного (полірованого) зразка;

 

в)

масштабний коефіцієнт

 

м ,

що

враховує

вплив

 

на границю витривалості

розмірів

- 95 -

(діаметру) зразка

 

 

 

 

1d

 

 

 

 

 

1d

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

1

,

(12.5)

 

 

 

 

 

 

 

 

м

 

1

 

 

м

 

1

 

 

 

м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

де: 1d - границя витривалості деталі з довільним діаметром d ,

 

 

 

1 - границя витривалості стандартного

(діаметром d 10 мм ) зразка.

 

12.3. Розрахунки на міцність.

Найбільш поширеним розрахунком є перевірочний розрахунок на втомну міцність наявної деталі (зразка), коли визначається коефіцієнт запасу втомної міцності nв .

Цей коефіцієнт знаходиться з виразів:

а) для стандартного зразка, який працює при осесиметричному циклі

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

1

,

n

 

 

 

1

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

(12.6)

 

 

 

 

 

в

а

в

 

а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

де a

a - амплітудне (найбільше) значення напруження;

 

 

 

 

 

 

 

 

б) для деталі, що працює при симетричному циклі

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

1 n м

 

,

n

 

 

1 n м

 

,

 

 

 

(12.7)

 

в

 

 

 

 

в

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

де n

, м , k - коефіцієнти,

що враховують

вплив вищеназваних

факторів на величину

границі витривалості;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в) для деталі, що працює при довільному асиметричному циклі

 

 

 

 

 

 

 

nв

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

,

 

nв

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

,

(12.8)

 

 

 

1

 

 

 

а k

 

 

 

 

1

 

 

а

 

 

 

ср

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ср

 

 

k

 

 

 

 

т.о.

 

 

 

n

 

м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т.о.

 

n

 

м

 

де: ср

ср - середнє напруження заданого циклу;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т.о. т.о. - границя тимчасового опору матеріалу деталі.

Якщо деталь працює при сумісному згині і крученні, то загальний коефіцієнт запасу по відношенню до втомного руйнування визначається за формулою

nв

 

nв

nв

 

 

,

(12.9)

 

 

 

 

 

n2

n

2

 

 

 

 

 

 

 

в

 

в

 

де коефіцієнти nв , nв визначаються в залежності від виду і умов роботи деталі, за однією з формул (12.6) – (12.8).

- 96 -

 

 

 

 

 

 

ДОДАТКИ

 

 

 

 

 

 

 

ДОДАТОК 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

Сортамент прокатної сталі.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

Балки двотаврові (ГОСТ 8239-72)

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Розміри,

мм

 

Площа

Моменти

Моменти

Радіуси

Smax ,

Маса

Номер

 

 

інерції,

см4

опору,

см3

інерції,

см

 

 

 

 

 

п/п

 

1 м ,

профілю

h

b

 

d

t

A , см

2

I x

 

I y

Wx

 

Wy

ix

 

iy

см

3

кг

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

100

55

 

4,5

7,2

12,0

 

198

 

17,9

39,7

 

6,49

4,06

 

1,22

23,0

9,46

12

120

64

 

4,8

7,3

14,7

 

350

 

27,9

58,4

 

8,72

4,88

 

1,38

33,7

11,5

14

140

73

 

4,9

7,5

17,4

 

572

 

41,9

81,7

 

11,5

5,73

 

1,55

46,8

13,7

16

160

81

 

5,0

7,8

20,2

 

873

 

58,6

109

 

14,5

6,57

 

1,70

62,3

15,9

18

180

90

 

5,1

8,1

23,4

 

1 290

 

82,6

143

 

18,4

7,42

 

1,88

81,4

18,4

18а

180

100

 

5,1

8,3

25,4

 

1 430

 

114

159

 

22,8

7,51

 

2,12

89,8

19,9

20

200

100

 

5,2

8,4

26,8

 

1 840

 

115

184

 

23,1

8,28

 

2,07

104

21,0

20а

200

110

 

5,2

8,6

28,9

 

2 030

 

155

203

 

28,2

8,37

 

2,32

114

22,7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22

220

110

 

5,4

8,7

30,6

 

2 550

 

157

232

 

28,6

9,13

 

2,27

131

24,0

22а

220

120

 

5,4

8,9

32,8

 

2 790

 

206

254

 

34,3

9,22

 

2,50

143

25,8

24

240

115

 

5,6

9,5

34,8

 

3 460

 

198

289

 

34,5

9,97

 

2,37

163

27,3

24а

240

125

 

5,6

9,8

37,5

 

3 800

 

260

317

 

41,6

10,1

 

2,63

178

29,4

27

270

125

 

6,0

9,8

40,2

 

5 010

 

260

371

 

41,5

11,2

 

2,54

210

31,5

27а

270

135

 

6,0

10,2

43,2

 

5 500

 

337

407

 

50,0

11,3

 

2,80

229

33,9

30

300

135

 

6,5

10,2

46,5

 

7 080

 

337

472

 

49,9

12,3

 

2,69

268

36,5

30а

300

145

 

6,5

10,7

49,9

 

7 780

 

436

518

 

60,1

12,5

 

2,95

292

39,2

33

330

140

 

7,0

11,2

53,8

 

9 840

 

419

597

 

59,9

13,5

 

2,79

339

42,2

36

360

145

 

7,5

12,3

61,9

 

13 380

 

516

743

 

71,1

14,7

 

2,89

423

48,6

40

400

155

 

8,3

13,0

72,6

 

19 062

 

667

953

 

86,1

16,2

 

3,03

545

57,0

45

450

160

 

9

14,2

84,7

 

27 696

 

808

1 231

 

101

18,1

 

3,09

708

66,5

50

500

170

 

10

15,2

100

 

39 727

 

1 043

1 589

 

123

19,9

 

3,23

919

78,5

55

550

180

 

11

16,5

118

 

55 962

 

1 356

2 035

 

151

21,8

 

3,39

1 181

92,6

60

600

190

 

12

17,8

138

 

76 806

 

1 725

2 560

 

182

23,6

 

3,54

1 491

108

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- 97 -

 

 

 

y

t

 

 

 

 

 

 

Сортамент прокатної сталі.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Швелери (ГОСТ 8240-72)

 

 

 

 

 

h

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Розміри,

мм

 

Площа

Моменти

Моменти

Радіуси

Smax

z0

Маса

Номер

 

 

 

інерції,

см4

опору,

см3

інерції,

см

 

 

 

 

 

 

 

п/п

 

1 м ,

профілю

h

 

b

 

 

d

t

A , см

2

I x

 

I y

Wx

 

Wy

ix

 

iy

см

3

см

кг

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

50

 

32

 

 

4,4

7,0

6,16

 

22,8

 

5,61

9,1

 

2,75

1,92

 

0,954

5,59

1,16

4,84

6,5

65

 

36

 

 

4,4

7,2

7,51

 

48,6

 

8,7

15,0

 

3,68

2,54

 

1,08

9,0

1,24

5,90

8

80

 

40

 

 

4,5

7,4

8,98

 

89,4

 

12,8

22,4

 

4,75

3,16

 

1,19

13,3

1,31

7,05

10

100

 

46

 

 

4,5

7,6

10,9

 

174

 

20,4

34,8

 

6,46

3,99

 

1,37

20,4

1,44

8,59

12

120

 

52

 

 

4,8

7,8

13,3

 

304

 

31,2

50,6

 

8,52

4,78

 

1,53

29,6

1,54

10,4

14

140

 

58

 

 

4,9

8,1

15,6

 

491

 

45,4

70,2

 

11,0

5,60

 

1,70

40,8

1,67

12,3

14a

140

 

62

 

 

4,9

8,7

17,0

 

545

 

57,5

77,8

 

13,3

5,66

 

1,84

45,1

1,87

13,3

16

160

 

64

 

 

5,0

8,4

18,1

 

747

 

63,6

93,4

 

13,8

6,42

 

1,87

54,1

1,80

14,2

16a

160

 

68

 

 

5,0

9,0

19,5

 

823

 

78,8

103

 

16,4

6,49

 

2,01

59,4

2,00

15,3

18

180

 

70

 

 

5,1

8,7

20,7

 

1 090

 

86

121

 

17,0

7,24

 

2,04

69,8

1,94

16,3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18a

180

 

74

 

 

5,1

9,3

22,2

 

1 190

 

105

132

 

20,0

7,32

 

2,18

76,1

2,13

17,4

20

200

 

76

 

 

5,2

9,0

23,4

 

1 520

 

113

152

 

20,5

8,07

 

2,20

87,8

2,07

18,4

20a

200

 

80

 

 

5,2

9,7

25,2

 

1 670

 

139

167

 

24,2

8,15

 

2,35

95,9

2,28

19,8

22

220

 

82

 

 

5,4

9,5

26,7

 

1 110

 

151

192

 

25,1

8,89

 

2,37

110

2,21

21,0

22a

220

 

87

 

 

5,4

10,2

28,8

 

2 330

 

187

212

 

30,0

8,99

 

2,55

121

2,46

22,6

24

240

 

90

 

 

5,6

10,0

30,6

 

2 900

 

208

242

 

31,6

9,73

 

2,60

139

2,42

24,0

24a

240

 

95

 

 

5,6

10,7

32,9

 

3 180

 

254

265

 

37,2

9,84

 

2,78

151

2,67

25,8

27

270

 

95

 

 

6,0

10,5

35,2

 

4 160

 

262

308

 

37,3

10,9

 

2,73

178

2,47

27,7

30

300

 

100

 

 

6,5

11,0

40,5

 

5 810

 

327

387

 

43,6

12,0

 

2,84

224

2,52

31,8

33

330

 

105

 

 

7,0

11,7

46,5

 

7 980

 

410

484

 

51,8

13,1

 

2,97

281

2,59

36,5

36

360

 

110

 

 

7,5

12,6

53,4

 

10 820

 

513

601

 

61,7

14,2

 

3,10

350

2,68

41,9

40

400

 

115

 

 

8,0

13,5

61,5

 

15 220

 

642

761

 

73,4

15,7

 

3,23

444

2,75

48,3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- 98 -

d

 

 

 

 

 

 

 

 

Сортамент прокатної сталі.

 

 

 

 

 

 

 

x0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

Кутники рівнобокі (ГОСТ 8509-72)

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z0

x1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Номер

Розміри,

Площа

 

 

Моменти інерції, см

4

Радіуси інерції,

z0 ,

Маса 1

профіл

 

мм

п/п

 

 

 

 

 

см

 

 

ю

b

 

d

A , см2

I

 

 

Ix (max)

I y

(min)

Ix

i

 

ix

iy

 

см

м , кг

 

x

 

x

0

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

0

1

 

0

 

 

 

 

 

 

3

2,96

7,11

 

11,3

 

2,95

12,4

1,55

1,95

1,00

1,33

2,32

5

50

 

4

3,89

9,21

 

14,6

 

3,80

16,6

1,54

1,94

0,99

1,38

3,05

 

 

 

5

4,80

11,2

 

17,8

 

4,63

20,9

1,53

1,92

0,98

1,42

3,77

5,6

56

 

4

4,38

13,1

 

20,8

 

5,41

23,3

1,73

2,18

1,11

1,52

3,44

 

5

5,41

16,0

 

25,4

 

6,59

29,2

1,72

2,16

1,10

1,57

4,25

 

 

 

 

 

 

 

 

4

4,96

18,9

 

29,9

 

7,81

33,1

1,95

2,45

1,25

1,69

3,90

6,3

63

 

5

6,13

23,1

 

36,6

 

9,52

41,5

1,94

2,44

1,25

1,74

4,81

 

 

 

6

7,28

27,1

 

42,9

11,20

50

1,93

2,43

1,24

1,78

5,72

 

 

 

4,5

6,20

29,0

 

46,0

 

12,0

51

2,16

2,72

1,39

1,88

4,87

 

 

 

5

6,86

31,9

 

50,7

 

13,2

56,7

2,16

2,72

1,39

1,90

5,38

7

70

 

6

8,15

37,6

 

59,6

 

15,5

68,4

2,15

2,71

1,38

1,94

6,39

 

 

 

7

9,42

43,0

 

68,2

 

17,8

80,1

2,14

2,69

1,37

1,99

7,39

 

 

 

8

10,70

48,2

 

76,4

 

20,0

91,9

2,13

2,68

1,37

2,02

8,37

 

 

 

5

7,39

39,5

 

62,6

 

16,4

69,6

2,31

2,91

1,49

2,02

5,80

 

 

 

6

8,78

46,6

 

73,9

 

19,3

83,9

2,30

2,90

1,48

2,06

6,89

7,5

75

 

7

10,1

53,3

 

84,6

 

22,1

98,3

2,29

2,89

1,48

2,10

7,96

 

 

 

8

11,5

59,8

 

94,6

 

24,8

113

2,28

2,87

1,47

2,15

9,02

 

 

 

9

12,8

66,1

 

105

 

27,5

127

2,27

2,86

1,46

2,18

10,10

 

 

 

5,5

8,63

52,7

 

83,6

 

21,8

93,2

2,47

3,11

1,59

2,17

6,78

8

80

 

6

9,38

57,0

 

90,4

 

23,5

102

2,47

3,11

1,58

2,19

7,36

 

7

10,8

65,3

 

104

 

27,0

119

2,45

3,09

1,58

2,23

8,51

 

 

 

 

 

 

 

 

8

12,3

73,4

 

116

 

30,3

137

2,34

3,08

1,57

2,27

9,65

 

 

 

6

10,6

82,1

 

130

 

34,0

145

2,78

3,50

1,79

2,43

8,33

9

90

 

7

12,3

94,3

 

150

 

38,9

169

2,77

3,49

1,78

2,47

9,64

 

8

13,9

106

 

168

 

43,8

194

2,76

3,48

1,77

2,51

10,9

 

 

 

 

 

 

 

 

9

15,6

118

 

186

 

48,6

219

2,75

3,46

1,77

2,55

12,2

 

 

 

6,5

12,8

122

 

193

 

50,7

214

3,09

3,88

1,99

2,68

10,1

 

 

 

7

13,8

131

 

207

 

54,2

231

3,08

3,88

1,98

2,71

10,8

 

 

 

8

15,6

147

 

233

 

60,9

265

3,07

3,87

1,98

2,75

12,2

10

100

 

10

19,2

179

 

284

 

74,1

333

2,05

3,84

1,96

2,83

15,1

 

 

 

12

22,8

209

 

331

 

86,9

402

3,03

3,81

1,95

2,91

17,9

 

 

 

14

26,3

237

 

375

 

99,3

472

3,00

3,78

1,94

2,99

20,6

 

 

 

16

29,7

264

 

416

 

112

542

2,98

3,74

1,94

3,06

23,3

11

110

 

7

15,2

176

 

279

 

72,7

308

3,40

4,29

2,19

2,96

11,9

 

8

17,2

198

 

315

 

81,8

353

3,39

4,28

2,18

3,00

13,5

 

 

 

 

 

 

 

 

8

19,7

294

 

467

 

122

516

3,37

4,87

2,49

3,36

15,5

 

 

 

9

22,0

327

 

520

 

135

582

3,86

4,86

2,48

3,40

17,3

12,5

125

 

10

24,3

360

 

571

 

149

649

3,85

4,84

2,47

3,45

19,1

 

12

28,9

422

 

670

 

174

782

3,82

4,82

2,46

3,53

22,7

 

 

 

 

 

 

 

 

14

33,4

482

 

764

 

200

916

3,80

4,78

2,45

3,61

26,2

 

 

 

16

37,8

539

 

853

 

224

1 051

3,78

4,75

2,44

3,68

29,6

 

 

 

9

24,7

466

 

739

 

192

818

4,34

5,47

2,79

3,78

19,4

14

140

 

10

27,3

512

 

814

 

211

911

4,33

5,46

2,78

3,82

21,5

 

 

 

12

32,5

602

 

957

 

248

1 097

4,31

5,43

2,76

3,90

25,5

 

 

 

10

31,4

774

 

1 229

 

319

1 356

4,96

6,25

3,19

4,30

24,7

 

 

 

11

34,4

844

 

1 341

 

348

1 494

4,95

6,24

3,18

4,35

27,0

 

 

 

12

37,4

913

 

1 450

 

376

1 633

4,94

6,23

3,17

4,39

29,4

16

160

 

14

43,3

1 046

 

1 662

 

431

1 911

4,92

6,20

3,16

4,47

34,0

 

 

 

16

49,1

1 175

 

1 866

 

485

2 191

4,89

6,17

3,14

4,55

38,5

 

 

 

18

54,8

1 299

 

2 061

 

537

2 472

4,87

6,13

3,13

4,63

43,0

 

 

 

20

60,4

1 419

 

2 248

 

589

2 756

4,85

6,10

3,12

4,70

47,4

18

180

 

11

38,8

1 216

 

1 933

 

500

2 128

5,60

7,06

3,59

4,85

30,5

 

12

42,2

1 317

 

2 093

 

540

2 324

5,59

7,04

3,58

4,89

33,1

 

 

 

 

 

 

 

 

12

47,1

1 823

 

2 896

 

749

3 182

6,22

7,84

3,99

5,37

37,0

 

 

 

13

50,9

1 961

 

3 116

 

805

3 452

6,21

7,83

3,98

5,42

39,9

 

 

 

14

54,6

2 097

 

3 333

 

861

3 722

6,20

7,81

3,97

5,46

42,8

20

200

 

16

62,0

2 363

 

3 755

 

970

4 264

6,17

7,78

3,96

5,54

48,7

 

 

 

20

76,5

2 871

 

4 560

1182

5 355

6,12

7,72

3,93

5,70

60,1

 

 

 

25

94,3

3 466

 

5 494

1438

6 733

6,06

7,63

3,91

5,89

74,0

 

 

 

30

111,5

4 020

 

6 351

1688

8 130

6,00

7,55

3,89

6,07

87,6

22

220

 

14

60,4

2 814

 

4 470

1159

4 941

6,83

8,6

4,38

5,93

47,4

 

16

68,6

3 175

 

5 045

1306

5 661

6,81

8,58

4,36

6,02

53,8

 

 

 

 

 

 

 

16

78,4

4 717

 

7 492

1942

8 286

7,76

9,78

4,98

6,75

61,5

 

 

 

18

87,7

5 247

 

8 337

2158

9 342

7,73

9,75

4,96

6,3

68,9

 

 

 

20

97,0

5 765

 

9 160

2370

10 401

7,71

9,72

4,94

6,91

76,1

25

250

 

22

106,1

6 270

 

9 961

2579

11 401

7,69

9,69

4,93

7,00

83,3

 

 

 

25

119,7

7 006

 

11 125

2887

13 064

7,65

9,64

4,91

7,11

94,0

 

 

 

28

133,1

7 717

 

12 244

3190

14 674

7,61

9,59

4,89

7,23

104,5

 

 

 

30

142,0

8 177

 

12 965

3389

14 753

7,59

9,56

4,89

7,31

111,4

- 99 -

y1

x0

y

 

 

 

 

 

 

Сортамент прокатної сталі.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кутники нерівнобічні (ГОСТ 8510-72)

 

 

 

B

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y0

x1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Розміри,

мм

 

 

Моменти інерції, см4

 

Радіуси

 

 

Маса

Номер

Площа п/п

 

інерції,

см

x0 ,

y ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 м ,

профілю

 

 

 

A , см

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

b

d

 

I x

I y

I x1

I y1

 

Imin

ix

iy

imin

см

см

кг

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5,6/3,6

56

36

4

3,58

 

11,4

3,7

23,2

6,25

 

2,19

1,78

1,02

0,78

0,84

1,82

2,81

5

4,41

 

13,8

4,48

29,2

7,91

 

2,66

1,77

1,01

0,78

0,88

1,86

3,46

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

4,04

 

16,3

5,16

33,0

8,51

 

3,07

2,01

1,13

0,87

0,91

2,03

3,17

6,3/4

63

40

5

4,98

 

19,9

6,26

41,4

10,8

 

3,72

2,00

1,12

0,86

0,95

2,08

3,91

6

5,90

 

23,3

7,28

49,9

13,1

 

4,36

1,99

1,11

0,86

0,99

2,12

4,63

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

7,68

 

29,6

9,15

66,9

17,9

 

5,58

1,96

1,09

0,85

1,07

2,20

6,03

7/4,5

70

45

5

5,59

 

27,8

9,05

56,7

15,2

 

5,34

2,23

1,27

0,98

1,05

2,28

4,39

 

 

 

 

5

6,11

 

34,8

12,5

69,7

20,8

 

7,24

2,39

1,43

1,09

1,17

2,39

479

7,5/5

75

50

6

7,25

 

40,9

14,6

83,9

25,2

 

8,48

2,38

1,42

1,08

1,21

2,44

5,69

 

 

 

 

8

9,47

 

52,4

18,5

112

34,2

 

10,9

2,35

1,40

1,07

1,29

2,52

7,43

8/5

 

80

50

5

6,36

 

41,6

12,7

84,6

20,8

 

7,58

2,56

1,41

1,09

1,13

2,60

4,99

 

6

7,55

 

49,0

14,8

102

25,2

 

8,88

2,55

1,40

1,08

1,17

2,65

5,92

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5,5

7,86

 

65,3

19,7

132

32,2

 

11,8

2,88

1,58

1,22

1,26

2,92

6,17

9/5,6

90

56

6

8,54

 

70,6

21,2

145

35,2

 

12,7

2,88

1,58

1,22

1,28

2,95

6,70

 

 

 

 

8

11,18

 

90,9

27,1

194

47,8

 

16,3

2,85

1,56

1,21

1,36

3,04

8,77

 

 

 

 

6

9,59

 

98,3

30,6

198

49,9

 

18,2

3,2

1,79

1,38

1,42

3,23

7,53

10/6,3

100

63

7

11,1

 

113

35,0

232

58,7

 

20,8

3,19

1,78

1,37

1,46

3,28

8,70

8

12,6

 

127

39,2

266

67,6

 

23,4

3,18

1,77

1,36

1,50

3,32

9,87

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

15,5

 

154

47,1

333

85,8

 

28,3

3,15

1,75

1,35

1,58

3,40

12,10

11/7

 

110

70

6,5

11,4

 

142

45,6

286

74,3

 

26,9

3,53

2,00

1,53

1,58

3,55

8,98

 

8

13,9

 

172

54,6

353

92,3

 

32,3

3,51

1,98

1,52

1,64

3,61

10,90

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

14,1

 

227

73,7

452

119

 

43,4

4,01

2,29

1,76

1,80

4,01

11,0

12,5/8

125

80

8

16,0

 

256

83

518

137

 

48,8

4,00

2,28

1,75

1,84

4,05

12,5

10

19,7

 

312

100

649

173

 

59,3

3,98

2,26

1,74

1,92

4,14

15,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

23,4

 

365

117

781

210

 

69,5

3,95

2,24

1,72

2,00

4,22

18,3

14/9

 

140

90

8

18,0

 

364

120

727

104

 

70,3

4,49

2,58

1,98

2,03

4,49

14,1

 

10

22,2

 

444

146

911

245

 

85,5

4,47

2,56

1,96

2,12

4,58

17,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

22,9

 

606

186

1 221

300

 

110

5,15

2,85

2,20

2,23

5,19

18,0

16/10

160

100

10

25,3

 

667

204

1 359

335

 

121

5,13

2,84

2,19

2,28

5,23

19,8

12

30,0

 

784

239

1 634

405

 

142

5,11

2,82

2,18

2,36

5,32

23,6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

34,7

 

897

272

1 910

477

 

162

5,08

2,80

2,16

2,43

5,40

27,3

18/11

180

 

10

28,3

 

952

276

1 933

444

 

165

5,80

3,12

2,42

2,44

5,88

22,2

 

12

33,7

 

1 123

324

2 324

537

 

194

5,77

3,10

2,40

2,52

5,97

26,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

34,9

 

1 449

446

2 920

718

 

264

6,45

3,58

2,75

2,79

6,50

27,4

20/12,5

200

125

12

37,9

 

1 568

482

3 189

786

 

285

6,43

3,57

2,74

2,83

6,54

29,7

14

43,9

 

1 801

551

3 726

922

 

327

6,41

3,54

2,73

2,91

6,62

34,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

49,8

 

2 026

617

4 264

1 061

 

367

6,38

3,52

2,72

2,99

6,71

39,1

 

 

 

 

12

48,3

 

3 147

1 032

6 212

1 634

 

604

8,07

4,62

3,54

3,53

7,97

37,9

25/16

250

160

16

63,6

 

4 091

1 333

8 308

2 200

 

781

8,02

4,58

3,5

3,69

8,14

49,9

18

71,1

 

4 545

1 475

9 358

2 487

 

896

7,99

4,56

3,49

3,77

8,23

55,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

78,5

 

4 987

1 613

10 410

2 776

 

949

7,97

4,53

3,48

3,85

8,31

61,7

- 100 -