230 likes | 579 Views
MASINAELEMENTIDE ja PEENMEHAANIKA ÕPPETOOL. TUGEVUSÕPETUS. PIKE-DEFORMATSIOON: Lubatav koormus. 1. Algandmed ja ülesande püstitus. 80. A 1 = 314 mm 2. 4 F. 200. 5 F. 400. A 2 = 78,5 mm 2. 3 F. Astmeline varras. Arvutada suurim lubatav koormusparameeter F !. Materjal: teras
E N D
MASINAELEMENTIDE ja PEENMEHAANIKA ÕPPETOOL TUGEVUSÕPETUS PIKE-DEFORMATSIOON: Lubatav koormus PIKE-DEFORMATSIOON: Lubatav koormus
80 A1 = 314 mm2 4F 200 5F 400 A2 = 78,5 mm2 3F Astmeline varras Arvutada suurim lubatav koormusparameeter F ! Materjal: teras Elastsusmoodul: E = 210 GPa Lubatav tõmbepinge: [s]T = 200 MPa Lubatav survepinge: [s]S = 100 MPa Varda lubatav pikkuse muutus (pikkus ei tohi muutuda rohkem, kui): [DL] = 0,15 mm Pingekontsentratsioon ja nõtkeoht on ”kaetud” varuteguritega PIKE-DEFORMATSIOON: Lubatav koormus
N SURVEjõud TÕMBEjõud TÕMBEjõud SURVEdeformatsioon ehk LÜHENEMINE TÕMBEdeformatsioon ehk PIKENEMINE TÕMBEdeformatsioon ehk PIKENEMINE ASTE 2F ASTE 2F ASTE Pikijõu epüüri “astmemeetod” H 80 A1 = 314 mm2 G 4F 200 5F C 400 A2 = 78,5 mm2 B PUNKTJÕUD = ASTE 3F 3F PIKE-DEFORMATSIOON: Lubatav koormus
A s N/A 3.1. Varda pikkepinged Varda ristlõike punktide pikkepige Ristlõike pikijõud Ristlõike pindala Varda ristlõike pikkepinge Ristlõike kõikide punktide pikkepinge väärtus on N/A PIKE-DEFORMATSIOON: Lubatav koormus
mm2 s A N 3.2. Varda ohtlikud lõigud OHTLIK lõik SURVEL on CG H 78,5 80 A1 = 314 mm2 2F 6370F G 6370F 4F 200 OHTLIK lõik TÕMBEL on BC 5F 2F C 400 A2 = 78,5 mm2 B 3F 314 38200F 3F PIKE-DEFORMATSIOON: Lubatav koormus
3.3. Lubatav koormus tugevustingimusest Tugevustingimus TÕMBEL Tugevustingimus SURVEL Tegelik suurim survepinge Lubatav survepinge Tegelik suurim survepinge Lubatav survepinge Selle koormuse mõjudes on surutud lõik ohutu Selle koormuse mõjudes on tõmmatud lõigud ohutud Vardale lubatav koormus Selle koormuse mõjudes on kõik lõigud ohutud, s.t. varras on PIISAVALT TUGEV PIKE-DEFORMATSIOON: Lubatav koormus
N1 N N N2 A1 L1 DL1 (+) F1 F1 4.1. Varda pikkedeformatsioonid ja -siirded Ühtlase varda deformatsioon Astmelise varda deformatsioon H H A1 A1 A2 L1 L1 L2 DL2 (-) DL1 (+) C C F2 F2 N1 N1 C’ Ristlõike C siire A2 L2 ASTMELISELT koormatud ASTMELISE varda deformatsioon = = ÜHTLASELT koormatud ÜHTLASTE lõikude deformatsioonide summa L2 DL B DL2 (-) N2 N2 Ristlõike B siire PIKE-DEFORMATSIOON: Lubatav koormus
N H 80 A1 = 314 mm2 2F G 200 2F C 400 A2 = 78,5 mm2 B 3F 4.2. Varda osadeformatsioonid (1) Lõigu GH deformatsioon Ühtlaselt koormatud (TÕMMATUD) ühtlane lõik GH Ühtlaselt koormatud (SURUTUD) ühtlane lõik CG Lõigu CG deformatsioon Ühtlaselt koormatud (TÕMMATUD) ühtlane lõik BC Lõigu BC deformatsioon PIKE-DEFORMATSIOON: Lubatav koormus
4.3. Varda osadeformatsioonid (2) Lõigu GH deformatsioon Lõigu CG deformatsioon Lõigu GH deformatsioon PIKE-DEFORMATSIOON: Lubatav koormus
N N H H 80 A1 = 314 mm2 A1 = 314 mm2 DLGH G 2F 2F G Ristlõike G siire G’ 200 Ristlõike C siire DLCG C’ 2F 2F C 400 C A2 = 78,5 mm2 A2 = 78,5 mm2 Ristlõike B siire DLBC DL B B 3F 3F B’ 4.4. Varda deformatsioon PIKE-DEFORMATSIOON: Lubatav koormus
4.5. Lubatav koormus jäikustingimusest Varda kogudeformatsioon e. pikkuse muutus Varda jäikustingimus Vardale lubatav koormus Selle koormuse mõjudes on varda deformatsioon korrektne, s.t. varras on PIISAVALT JÄIK PIKE-DEFORMATSIOON: Lubatav koormus
5.1. Vardale lubatav koormus Tugevuse tagamiseks suurim lubatav koormus Jäikuse tagamiseks suurim lubatav koormus Arvutus peab tagama, et nii TUGEVUStingimus kui ka JÄIKUStingimus on üheaegselt täidetud TUGEVUSE ja JÄIKUSE tagamiseks suurim lubatav koormus PIKE-DEFORMATSIOON: Lubatav koormus
5.2. Varda tugevus- ja jäikuskontroll Lubatav koormus TUGEVUSkontroll TÕMBEL TUGEVUSkontroll SURVEL Varras on piisavalt TUGEV JÄIKUSkontroll Varras on piisavalt JÄIK PIKE-DEFORMATSIOON: Lubatav koormus
Lõik CG 5.3. Lõikude pinged ja deformatsioonid Lõik BC Lõik GH PIKE-DEFORMATSIOON: Lubatav koormus
d mm N kN 5.4. Varda pikisiirde epüür Ristlõige H ei saa siirduda, kuna on kinni H A1 = 314 mm2 8,4 0,010 G dG= DLGH = 0,0102 mm (+) 16,8 kN See ristlõige ei ole siirdunud DLCG = 0,0153 mm (-) 21 kN 8,4 0,005 dC= dG - DLGH = 0,0102 - 0,0153 = -0,0051 mm C See ristlõige ei ole siirdunud DLBC = 0,153 mm (+) A2 = 78,5 mm2 B 12,6 0,148 dB= DL= dC + DLBC = = -0,0051 + 0,153 = 0,148 mm 12,6 kN PIKE-DEFORMATSIOON: Lubatav koormus
d mm s MPa N kN 5.5. Varda epüürid H 80 A1 = 314 mm2 26,8 8,4 0,010 G 16,8 kN 200 21 kN 8,4 26,8 0,005 C 400 A2 = 78,5 mm2 B 160 12,6 0,148 12,6 kN PIKE-DEFORMATSIOON: Lubatav koormus