Нагрузки на кручение

Механическая прочность стеклопластиков сильно зависит от соотношения волокнистой основы и смолы и ориентации стекловолокон. Для получения высокой прочности на разрыв и сжатие большинство волокон целесообразно располагать в продольном направлении. При больших нагрузках на кручение и сдвиг рекомендуется, чтобы волокна были расположены по диагонали. Для изготовления из стеклопластиков труб, работающих с внутренним [c.139]

Деформация кручения наиболее распространена в валах. Если нагрузка на прямолинейный стержень (вал) состоит только из моментов Мк, плоскости которых перпендикулярны к оси стержня, то из шести усилий и моментов в любом сечении остается только крутящий момент Мкр. [c.42]

Муфты в ответственных машинах следует рассчитывать по их действительным критериям работоспособности прочности при циклических нагрузках, или однократных перегрузках, износостойкости и т. д. с обеспечением требуемой податливости на кручение и других характеристик. Для таких расчетов необходимо знать весь спектр нагрузок, включая динамические, определяемые по динамическим расчетам обычно с помощью ЭВМ или экспериментально. На практике преимущественно подбирают муфты по таблицам каталогов и справочников или согласно условному расчету по некоторому расчетному моменту [c.418]

В настоящей главе рассматривается расчет на кручение при действии статической нагрузки. Р асчет валов при действии переменных во времени моментов (расчет на выносливость) рассматривается в гл. XII. [c.109]

Проектировочный расчет. Основной расчетной нагрузкой являются крутящий УИк и изгибающий М моменты . Однако в начале расчета известен лишь момент /14 . Момент М можно определить только после разработки конструкции (чертежа) вала. Поэтому проектировочный расчет вала выполняют как условный расчет только на кручение е целях ориентировочного определения посадочных диаметров. При этом обычно определяют диаметр выходного конца вала, который испытывает одно кручение. Исходя из условия прочности вала на кручение [см. формулу (2,45)], получим формулу проектировочного расчета . [c.402]

Основными критериями работоспособности валов являются прочность и жесткость. При работе валы испытывают сложную деформацию изгиба и кручения (иногда валы работают только на кручение). При работе на изгиб цикл нагрузки считают симметричным (г = an, /a ax = ) а при кручении — отнулевым (г = 0) у нереверсивных механизмов. [c.311]

Предварительный расчет валов. Для выполнения расчета вала необходимо знать его конструкцию (места приложения нагрузки, расположение опор и т. п.). В то же время разработка конструкций вала невозможна без предварительной оценки его диаметра из условия прочности вала на кручение по известному крутящему моменту. Допускаемые напряжения принимают пониженными, поскольку не учитывается влияние изгибающего момента. Кроме того, установлено, что при расчете валов на жесткость их диаметры получаются больше, чем при расчете на прочность, и рабочие напряжения оказываются невысокими. [c.311]

При работе механизма изменяются направления и нагрузки на звенья (см. гл. 22). Это приводит к переменным значениям деформаций, что, в свою очередь, вызывает изменение нагрузок на звенья. Периодические колебания нагрузок, связанные с непостоянной жесткостью звеньев, могут привести к их вибрации. При кинематических расчетах механизмов (см. гл. 21) исходили из того нереального положения, что все звенья находятся в одной плоскости, в то время как в плоских механизмах звенья расположены в параллельных плоскостях (рис. 23.7). При перераспределении нагрузки между элементами кинематических пар происходит внецентренное приложение ее к звеньям, а следовательно, возникает продольный изгиб, кручение, что, в свою очередь, влияет на реакции в кинематических парах. В быстроходных механизмах вследствие этого возможно возникновение дополнительных динамических нагрузок. [c.299]

В главе XXI были рассмотрены расчеты валов на кручение, но при этом была сделана оговорка, что практически валы, как правило, одновременно испытывают и кручение и изгиб. Поэтому рассмотренный расчет является весьма приближенным. Здесь кратко остановимся на методике расчета валов с учетом совместного влияния кручения и изгиба. Сначала на двух примерах покажем, какие нагрузки вызывают деформации вала. [c.308]

Случай 2. Винт нагружен осевой растягивающей силой и может подтягиваться под нагрузкой (рис. 3.23, б). В этом случае стержень винта работает на растяжение от силы и на кручение от момента в резьбе Мр. Поэтому винт рассчитывают по эквивалентному напряжению [c.378]

Расчет валов состоит из двух этапов проектного и проверочного. Проектный расчет на статическую прочность производится для ориентировочного определения диаметров. Расчет начинается с установления принципиальной расчетной схемы и определения внешних нагрузок. В начале расчета известен только крутящий момент Мг- Изгибающие моменты оказывается возможным определить лишь после разработки конструкции вала, когда согласно , чертежу выявится его длина. Кроме того, только после разработки конструкции определятся места концентрации напряжений галтели, шпоночные канавки и т. д. Поэтому проектный расчет вала производится только на одно копчение. При этом расчете влияние изгиба, концентрации напряжений и характера нагрузки на прочность вала компенсируется понижением допускаемых напряжений на кручение [т,, . [c.513]

Ранее рассматривался ( 5.3) метод расчета статически неопределимой стержневой системы по разрушающей нагрузке. К брусьям, работающим на кручение, этот метод также применим. [c.134]

Для определения предела выносливости материалов используются разнообразные конструкции испытательных машин, позволяющие вести испытания на различные виды деформации изгиб, кручение, растяжение — сжатие. В конструкции машин заложены разные принципы подачи нагрузки на образец машины могут быть инерционными, гидравлическими или с механическим приводом. [c.342]

Стержни, работающие на кручение, обычно называют валами. Рассматривая кручение вала (например, по схеме, приведенной на рис. 206), легко установить, что под действием скручивающего момента, приложенного к свободному концу, любое сечение на расстоянии X от заделки поворачивается относительно закрепленного сечения на некоторый угол ф — угол закручивания. При этом чем больше скручивающий момент Мк, тем больше и угол закручивания. Зависимости ф = /Шк), называемые диаграммами кручения, можно получить экспериментально на соответствующих испытательных машинах с помощью специального записывающего устройства. Примерный вид такой диаграммы (полученной при постепенном увеличении нагрузки вплоть до разрушения) для вала длиной I, изготовленного из пластичного материала, показан на рис. 207. [c.227]

Как известно, открытые тонкостенные профили плохо работают на кручение. Кроме того, если балка заделана так, что депланация сечения в заделке становится невозможной, то будет иметь место так называемое стесненное кручение, при котором в поперечном сечении возникают не только касательные, но и значительные нормальные напряжения. Поэтому желательно принимать меры, устраняющие кручение в балках прокатного профиля. Обычно по этой причине ставят симметричное сечение из двух швеллеров. Если же профиль один, а нагрузка значительна, то ее нужно выносить из главной плоскости так, чтобы она проходила через точку С (на рис. 313, б такое положение нагрузки показано пунктиром на рис. 313, г дан один из возможных вариантов конструктивного оформления вынесения нагрузки). В этом случае участок балки длиной х полностью уравновешивается силами Р, Q x) = P и моментом М х) = Рх кручения не будет. Поэтому точка С называется центром изгиба (иногда — центром жесткости). Центры изгиба всех сечений балки расположены на прямой, которая называется осью жесткости балки (рис. 313, б). [c.340]

Эти значения допускаемых напряжений относятся к случаям работы элементов конструкций на чистое кручение при статическом нагружении. Валы, являющиеся основными объектами, рассчитываемыми на кручение, кроме кручения испытывают также изгиб кроме того, возникающие в них напряжения переменны во времени. Поэтому, рассчитывая вал только на кручение статической нагрузкой без учета изгиба и переменности напряжений, необходимо принять пониженные значения допускаемых напряжений [х]. Практически в зависимости от материала и условий работы для стальных валов принимают [х]-20...40 МПа. [c.180]

На сколько процентов предельная нагрузка при кручении круглого бруса сплошного сечения больше опасной нагрузки [c.607]

Допускаемые напряжения для расчета пружин на кручение 1т] = %Jk, для расчета на изгиб (а] = ajk. Величины пределов прочности Ти и Ов зависят от материала пружины. Коэффициент запаса прочности k выбирается в зависимости от назначения, конструкции и условий работы пружины. Обычно принимают k = 1,5- -2 для неответственных пружин, работающих при спокойной нагрузке и больших деформациях k = 3-j-4 — для пру- [c.336]

Способ ускоренного определения предела выносливости по напряжению, при котором происходит смыкание петли гистерезиса при испытании на кручение, состоит в том, что образец постепенно нагружают увеличивающимся по амплитуде крутящим моментом. Нагрузку увеличивают до тех пор, пока обе ветви петли гистерезиса в средней части петли не сливаются в одну прямую. [c.107]

Схема всесторонней ковки (рис. 1.6) основана на использовании многократного повторения операций свободной ковки осадка-протяжка со сменой оси прилагаемого деформирующего усилия. Однородность деформации в данной технологической схеме по сравнению с РКУ-прессованием или кручением ниже. Однако данный способ позволяет получать наноструктурное состояние в достаточно хрупких материалах, поскольку обработку начинают с повышенных температур и обеспечиваются небольшие удельные нагрузки на инструмент. Например, выбор соответствующих тем-пературно-скоростных условий деформации позволил добиться получения очень мелких зерен размером около 100 нм. [c.17]

Схема приложения нагрузок. При анализе накапливания усталостных повреждений, а следовательно, и закономерностей образования нераспространяющихся усталостных трещин кроме параметров режима нагружения необходимо учитывать также схему приложения нагрузки. На практике обычно реализуются смешанные нагружения, специфические условия работы деталей (срез, смятие и др.). Однако возникновение в этих условиях нераспространяющихся усталостных трещин практически не исследовано. Подавляющее число исследований этих трещин выполнено при осуществлении основных простых схем нагружения, таких, как одноосное растяжение-сжатие, изгиб и кручение. [c.81]

Рис. 11.4. Деформация круглого цилиндра при кручении а) система линий на поверхности круглого цилиндра и поверхностная нагрузка (на чертеже показан закон распределения на одном из диаметров такое же распределение имеет место на любом диаметре), вызывающая его чистое кручение 6) картина деформации круглого цилиндра при чистом кручении в) картина деформации вблизи торца при нелинейном распределении

Конечно, описанные выше результаты, ослабляя и опровергая возражения, сами не содержат достаточно позитивных доказательств того, что водород играет определенную роль в КР. Они лишь показывают, что такая гипотеза не противоречит экспериментальным данным. Довольно интересная попытка получить прямое подтверждение была предпринята в работе [179], где образцы из сплава 7075-Т6 с предварительно нанесенной трещиной испытывались на кручение (нагрузка типа III в хлоридно-хроматном растворе, вызывающем быстрое КР алюминиевых сплавов). При таком типе нагрузки отсутствует гидростатическая компонента напряжения, способная вызывать накопление водорода у вершины трещины [179—182]. При сравнении со случаем растягивающей нагрузки I типа можно, по крайней мере частично, выявить эффективные пути возможного воздействия водорода. Результаты, представленные на рис. 29, показывают, что при кручении восприимчивость к КР существенно снижается, но полностью не устраняется. Это позволяет предположить, что в данной системе КР свя- [c.94]

Рассмотрим пластину, край которой при х = О подкреплен упругим стержнем (рис. 4.6, б). Стержень считаем ненагруженным в продольном направлении и имеющим постоянную изгибную жесткость EJ в плоскости, перпендикулярной срединной плоскости пластины жесткостью стержня на кручение пренебрегаем. Тогда первое граничное условие, как и для свободного края, будет Мх = 0. Для формулировки второго граничного условия мысленно отделим стержень от края пластины. Обозначив прогиб стержня (у), при X = о можно записать w = (у). Со стороны пластины на стержень передается контактная нагрузка q, = —QJ. Прогиб стержня под действием этой нагрузки описывается дифференциальным уравнением [c.148]

Натурные испытания для определения долговечности зубчатых колес часто проводят на специальных машинах, работающих по замкнутому методу. На этих машинах устанавливают две или более одинаковые пары зубчатых колес с общим передаточным отношением i = 1. Нагрузка на зубчатую пару создается с помощью динамометра кручения в состоянии покоя. [c.276]

В стандартном исполнении стол рамы HUS 3000 снабжается диагональными Т-образными крепежными пазами, позволяющими проводить испытания образцов и изделий на поперечные нагрузки (изгиб, кручение). В специальном исполнении предусматривается увеличение размеров стола в рамах HUS 1000 и HUS 3000. [c.97]

При испытаниях на кручение с осевым нагружением основной трудностью является необходимость создания замкнутой силовой схемы по крутящему моменту при перемещениях, вызванных осевой нагрузкой (рис. 12). Схема, изображенная на рис. 12, а, является самой распространенной. При испытаниях по этой схеме осевая сила от нагружающего устройства / передается через подвижную траверсу 7. Крутящий момент создается неподвижно закрепленным устройством 2. Существуют разновидности этой схемы, когда устройство для создания крутящего момента размещается на подвижной траверсе. В связи с инерционностью подвижной траверсы 7 схему (рис. 12, а) в основном используют для статических или низкочастотных испытаний. При необходимости увеличить частоту испытаний применяют схемы (рис. 12, 6—г), в которых крутящий момент создается с помощью специального гидроцилиндра кручения. Их [c.22]

Рис. 19. Установка для испытаний на кручение совместно с осевой нагрузкой

Механические свойства конструкционных материалов определяют экспериментально специальными механическими испытаниями образцов, причем вид механического испытания назначают в зависимости от условий нагружения детали, подлежащей изготовлению из данного конструкционного материала. Механические свойства стали определяют при статических, динамических и циклических режимах приложения нагрузок, а также при пониженных, нормальных или повышенных температурах. Испытуемые образцы можно нагружать по различным схемам (одноосное растяжение — сжатие, чистый или поперечный изгиб, кручение). В за-виси.мости от времени воздействия нагрузки на испытуемый образец испытания могут быть кратковременными или длительными. Почти все методы механических испытаний стали (за исключением метода испытания твердости) являются разрушающими, что исключает возможность стопроцентного контроля механических свойств деталей машин или элементов конструкций и обусловливает весьма высокие требования к точности механических испытаний образцов (или контрольных деталей). [c.454]

Двухбалочные рукояти, закрепленные на стреле от кручения, дают возможность применять на ковше уравнительный блок либо рычаг, которые выравнивают усилия в ветвях подъемного каната. Поэтому нагрузка на подвеску стрелы, двуногую стойку и поворотную платформу при такой схеме получается равномерной. Это определенное достоинство схемы, благодаря которому подъемная лебедка получается меньших габаритов и веса, чем в схемах с незакрепленной от кручения рукоятью. Вместе с тем, как показывает анализ, в экскаваторах, оборудованных реечным механизмом напора, возникают более высокие динамические нагрузки. [c.18]

Рабочее оборудование экскаватора ЭКГ-5 с рычажным напором представляет собой рычажную однобалочную конструкцию с закрепленной от кручения рукоятью и канатным напором. Примененная в этой машине качающаяся стойка, работающая на кручение, позволяет не передавать боковые нагрузки на стрелу. [c.21]

Преимущества бесшпоночного соединения 1) изготовление описанного профиля проще, чем изготовление вала со шпоночным пазом при тех же размерах соединяемых деталей 2) отверстие в закаленной втулке можно точно прошлифовать, что в зубчатых (шлицевых) отверстиях невоз.можно или трудно выполнимо нет опасности образования закалочных трещин, а таюке концентрации напряжений в углах пазов 3) упругая и остаточная деформации при нагрузке на кручение и изгиб меньше, чем в зубчатом соединении (момент сопротивления при кручении составляет № о = 0,2 ) 4) переход от участка фасонного профиля к цилиндрическому участку вала юлieт быть выполнен по дуге большого радиуса так как здесь не требуется выбег для фрезы, длина цапфы и втулки получается обычно более короткой, чем при зубчатом (шлицевом) соединении 5) отверстия трехдугового профиля могут быть выполнены глухими или ступенчатыми и точно прошлифованы. [c.55]

Болт устанавливают с высокой предварительной затяжкой силой (рис. 3.43). Кручение болта при затяжке не учитывают. Переменная внешняя нагрузка на болт Д изменяется поотнулевому циклу. При изменении нагрузки Р от нуля до максимума распределение ее между болтом и стыком соединения происходит так, что на бо.пт приходится только часть нагрузки, равная хД, которая также изменяется от нуля до максимума. Суммарная нагрузка, действующая на болт, Дб=До-гхД. При высокой предварительной затяжке принимают Ро=К,Р. [c.292]

Неравномерность распределения нагрузки по длине зуба возникает в результате следующих основных причин непарал-лельность и перекос осей валов за счет неточностей изготовления корпусных деталей и неточностей сборки погрешностей при изготовлении зубчатых колес и валов деформации валов (изгиб и кручение) под нагрузкой. На рис. 7.21 показан перекос зубчатых колес в результате изгиба валов под нагрузкой. При симметричном располо- [c.131]

Сен-Венан применил (1855) полуобратный метод при решении задачи об упругом равновесии призматического бруса произвольного поперечного сечения, находящегося под действием поверхностной нагрузки на его торцах. Эта задача, представляющая большой практический интерес (кручение и изгиб призматического бруса), называется задачей Се н-В е н а н а (см. гл. VII и VIII). [c.82]

Отметим, что равномерное давление, распределенное по части FD мембраны, статически эквивалентно давлению той же величины, равномерно распределенному по пластинке D, а растягивающие усилия в мембране, действующие вдоль границы этой пластинки, находятся в равновесии с равномерной нагрузкой на пластинке. Следовательно, в рассматриваемом случае может использоваться тот же экспериментальный метод с мыльной пленкой, что и раньше, так как замена части мембраны FD пластинкой D не вызывает изменений в конфигурации и в условиях равновесия остальной части мембраны. Рассмотрим теперь более сложный случай, когда границы отверстия уже не являются траекториями иаирял ений для сплошного вала. Из общей теории кручения мы знаем (см. 104), что вдоль каждой границы функция напряжений должна быть постоянной, однако эти постоянные не могут выбираться произвольно. При рассмотрении многосвязных границ в двумерных задачах было показано, что в подобных случаях необходимо обраи1,аться к выражениям для перемещений, и постоянные интегрирования следует подбирать таким образом, чтобы эти выражения становились однозначными. Аналогичная процедура необходима и по отношению к задачам о кручении полых валов. Постоянные значения функции напряжений вдоль границ следует определять таким образом, чтобы перемещения были однозначными. Тогда будет получено достаточное число уравнений для определения [c.335]

При приближенном расчете бруса только на кручение неучтенное влияш1е изгиба, динамического характера нагрузки, переменности напряжений во времени и других факторов компенсируют снижением допускаемого напряжения ыа кручение. [c.168]

Если одна из главных жесткостей изгиба мала по сравпени]0 с другой, то, изгибая стержень в плоскости наибольшей жесткости, можно, постепенно увеличивая нагрузку, достигнуть предела, когда плоская форма изгиба перестает быть устойчивой. Ось стержня искривляется в плоскости наименьшей жесткости, причем отдельные поперечные сечения стержня поворачиваются. Вместо плоского изгиба создается изгиб оси по линии двоякой кривизны, сопровождающийся кручением. Критическая нагрузка балки зависит от жесткости на кручение и на изгиб в плоскости действия нагрузки. [c.429]

В ЦНИИТМАШе создана мащина для испытания на кручение типа К-2 с электродинамическим силовозбуждением переменных нагрузок. Машина для испытания на усталость при кручении содер--жиг кривошипно-шатунный механизм нагружения, выполненный в, виде четырехзвенника. Установка для испытания на усталость при1 кручении позволяет плавно изменять нагрузку по заданной програм--ме. В установке исключено перекручивание образца при возврате в неяагруженное состояние. [c.174]

На рис. 4.1 и 4.2 показан общий вид оборудования для создания сложного напряженного состояния в трубчатых образцах. Это оборудование установлено в Юго-западном исследовательском институте Сан-Антонио, Техас (рис. 4.1) [38] и в Исследовательском институте ПТ (рис, 4.2) [36]. Элект-рогидравлическая машина (рис. 4.1) позволяет испытывать образцы на кручение, внутреннее давление и растяжение — кручение. При этом в осевом направлении может развиваться усилие 44 500 Н (10 000 фунт), а максимальный крутящий момент достигает 770 Н-м (6800 фунт-дюйм), управление осевой силой и крутящим моментом осуществляется посредством обратной связи этих параметров с деформацией, перемещением или нагрузкой на испытываемом образце. Вся [c.162]

Определение долговечности пружин. Особенно большое распространение в промышленности получили витые цилиндрические пружины растяжения и сжатия, которые по виду нагружения можно разделить на четыре группы пружины сжатия, воспринимаюш ие продольно-осевую сжимающую нагрузку пружины растяжения, воспринимающие продольно-осевую растягивающую нагрузку пружины кручения, воспринимающие нагрузки, сводящиеся к паре сил, действующих в плоскостях, перпендикулярных к оси пружины, и пружины, воспринимающие комбинированные нагрузки. [c.273]

Кручение — нагрузка, испытывае-мая деталями, передающими крутящий момент. На кручение, как правило, испытывают цилиндрические образцы сплошного, реже трубчатого сечения, иногда квадратной или иной формы сечения. Предельный крутящий момент при испытаниях на кручение достигает 6000 Н-м. При кручении в поперечных и продольных сечениях [c.11]

Анализ показывает, что устойчивость на кручение и сдвиг, характеризуемая величиной Хкр2, зависит от эксцентриситета приложения нагрузки. Аналогично величина Лкр1 =—a-fVa +b также зависит от е- -е ). Чем е и fii больше, тем устойчивость конструкции меньше. Таким образом, наличие эксцентриситета плоскости нагрузок относительно главных центральных осей инерции поперечного сечения набора вызывает кроме изгиба еш,е и явление скручивания и ведет к снижению общей устойчивости конструкции. [c.12]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...