140 likes | 350 Views
P o l i t e c h n i k a O p o l s k a Wydział Zarządzania i Inżynierii Produkcji Instytut Inżynierii Produkcji. Podstawy Projektowania Inżynierskiego Wały i osie – część II. Prowadzący: dr inż. Piotr Chwastyk e-mail: p.chwastyk@po.opole.pl www.chwastyk.po.opole.pl.
E N D
P o l i t e c h n i k a O p o l s k a Wydział Zarządzania i Inżynierii Produkcji Instytut Inżynierii Produkcji Podstawy Projektowania InżynierskiegoWały i osie – część II Prowadzący: dr inż. Piotr Chwastyk e-mail: p.chwastyk@po.opole.pl www.chwastyk.po.opole.pl
Obliczenia wstępne - przykład l P1 l2 y l1 P2 r1 r2 P1 P2 α1 α2 A B x • Dane: • P1=10000N r1=0,08m • l=0,4m r2=0,05m • l1=0,1m α1=600 • l2=025m α2=1200 • stal 45 ulepszana cieplnie • Zgo=250MPa Zsj=300MPa Obliczamy wartości siły P2 z warunku równowagi momentów:
Obliczenia wstępne - przykład Obliczamy wartości składowych sił w płaszczyznach xz i yz: l P1 l2 y l1 P2 r1 r2 P1 P2 α1 α2 A B x płaszczyzna xz • Dane: • P1=10000N r1=0,08m • l=0,4m r2=0,05m • l1=0,1m α1=600 • l2=025m α2=1200 • stal 45 ulepszana cieplnie • Zgo=250MPa Zsj=300MPa RAx P1x P2x RBx płaszczyzna yz RAy P1y P2y RBy
Obliczenia wstępne - przykład Obliczamy wartości reakcji z warunków równowagi sił w kierunku x i y, oraz z warunków równowagi momentów względem łożysk: płaszczyzna xz RAx P1x P2x RBx l1 l2 l Ujemna wartość reakcji RAx oznacza błędnie założony zwrot. Należy więc go skorygować.
Obliczenia wstępne - przykład płaszczyzna yz RAy P1y P2y RBy l1 l2 l
Obliczenia wstępne - przykład Obliczamy wartości momentów gnących w płaszczyznach xz i yz. Mg (-) P płaszczyzna xz P Za dodatni moment gnący przyjmujemy ten, który powoduje ugięcie wału ku dołowi. Mg (+) RAx P1x P2x RBx l1 l2 l Mgx1 MgxA MgxB lub Mgx2
Obliczenia wstępne - przykład płaszczyzna yz RAy P1y P2y RBy l1 l2 l MgyA MgyB Mgy1 lub Mgy2
Obliczenia wstępne - przykład Obliczamy wartości momentów gnących wypadkowych A B 1 2 MgA MgB Mg1 Mg2
1 2 B A P2x P1x RBx RAx Obliczenia wstępne - przykład Metoda wykreślna wyznaczania momentów gnących Mnożnik długości płaszczyzna xz Mnożnik sił Mg1x’ Mg2x’ Mnożnik momentów: 2 P1x O A H=5cm Obliczamy momenty: RAx 1 RBx P2x B
Obliczenia wstępne - przykład Metoda wykreślna wyznaczania momentów gnących Wartości momentów odczytane z wykresów Mg1x’=0,1 cm Mg1y’=0,54 cm Mg1’=0,55 cm Mg1x’ Mg1y’ Obliczamy moment wypadkowy
Obliczenia wstępne - przykład Obliczamy moment skręcający, który działa pomiędzy przekrojem 1 i 2 Wyznaczamy moment zastępczy zakładając obustronne zginanie wału i jednostronne zmienne skręcanie. gdzie gdzie zatem i
Obliczenia wstępne - przykład Dla tego typu zmienności obciążenia wartość współczynnika redukcyjnego α wynosi: zatem: A B 1 2 MzA MzB Mz1 Mz2
Obliczenia wstępne - przykład W przypadku, gdy dominuje zginanie mamy warunek: Dopuszczalne naprężenia przy obustronnie zmiennym zginaniu przyjmujemy przy założonym współczynniku bezpieczeństwa x=4 wynoszą: Dla przekroju okrągłego wału mamy: Stąd po przekształceniach otrzymujemy wzór na średnicę wału:
Obliczenia wstępne - przykład Obliczenia średnic teoretycznych wału A B 1 2