Напряжения в в деталях машин — Экспериментальное определение

Общие сведения. Изложение этой темы, пожалуй, как ни одной другой, ставит перед преподавателем вопрос С чего начинать Действительно, есть по меньшей мере две примерно равноценные возможности. Скажем, можно в общих чертах познакомить учащихся с возникновением переменных напряжений в деталях машин, рассказать об усталостном разрушении, а затем о пределе выносливости при симметричном цикле и методике его экспериментального определения. После этого следу- [c.170]

Определение местных деформаций и напряжений в элементах конструкций и деталях машин с учетом истории нагружения может быть выполнено экспериментальными методами по данным измерений на моделях и натурных конструкциях (см. гл. 2—7, 9), аналитическими (см. гл. 2, 11) или численными методами с применением ЭВМ (см. гл. 8). В последних случаях определению напряженных и деформированных состояний должно предшествовать определение внешних усилий и температурных полей от тепловых эксплуатационных воздействий. [c.253]

На основании приведенных в гл. 2 и 11 уравнений и соответствующего раздела норм прочности [2] разработана программа расчета прочности и ресурса деталей машин и элементов конструкций при действии эксплуатационных механических и тепловых нагрузок в диапазоне числа циклов до 10 —10 . При этом в качестве исходных используются распределения напряжений и деформаций, соответствующие режимам эксплуатации. Определение напряжений и деформаций, как указано выше, может быть выполнено аналитическими или численными с применением ЭВМ методами или экспериментально по данным измерений на моделях и натурных конструкциях для заданных эксплуатационных нагрузок. [c.257]

Таким образом, полученные формулы позволяют более широко использовать концепцию энергетического интеграла как при экспериментальной оценке трещиностойкости материалов, так и в расчетах на прочность деталей машин и элементов конструкций, поскольку оказалось, что для определения J-интеграла достаточно знать коэффициент интенсивности напряжений, приложенную нагрузку, длину трещины и механические свойства материала ( , сг и ш). [c.212]

В соударяющихся деталях механизмов и машин изменение усилия и напряжений происходит в весьма короткое время, оцениваемое величинами, меньшими 0,001 сек. Это обстоятельство наряду со значительной скоростью движения деталей и сложной зависимостью возникающих деформаций от различных факторов (массы и упругости деталей, зазоров, условий контакта) до последнего времени исключало возможность надежного экспериментального определения напряжений и усилий при соударении деталей. Существующие расчетные методы могли давать практически удовлетворительные результаты лишь в простейших случаях. [c.138]

К числу основных экспериментальных методов определения рабочих напряжений в деталях машин нужно отнести [c.31]

Современные методы экспериментального определения напряжений и деформаций в деталях машин обеспечивают возможность решения практических задач, возникающих в процессе конструирования, и в связи с лучшим изучением напряженного состояния детали дают возможность снизить абсолютный и удельный вес машин. [c.32]

Кратко изложенный выше (дифференциальный) метод определения допускаемых напряжений применяется в специализированных отраслях машиностроения, где имеются широкие возможности проведения экспериментальных работ непосредственно над деталями и сборочными единицами, а также, использование различных данных, накопленных в результате длительной эксплуатации машин. [c.39]

Испытания проводят при различных видах напряженного состояния и различных температурах. Испытания могут быть выполнены при кратковременном или длительном приложении нагрузок, а также с учетом влияния среды, в которой происходит работа деталей машин и конструкций, технологии их изготовления и других факторов. Однако свойства материалов, определенные при простейших напряженных состояниях и на образцах, в значительной степени отличаются от свойств реальных деталей машин и конструкций при их натурных стендовых испытаниях или в процессе эксплуатации. Реальные детали машин и конструкции находятся иод действием сложной системы напряжений, часто имеют сложную конструктивную форму и для них экспериментально трудно определить напряжения, при которых начинаются пластические деформации или наступает процесс разрушения материала. Поэтому возможно большее приближение методов механических испытаний к работе реальных изделий является одной из основных задач, решение которых позволит повысить долговечность и надежность работы деталей машин и конструкций. [c.11]

Однако заметим, что в случае, если расчет основан на теории начала текучести Мора (том /, глава VI), то при чисто упругой работе материала в точках А главные напряжения ох = о2) циб и од = О, поэтому ( экв)наиб = (°г) аиб- Необходимость подробного анализа напряженного состояния деталей машин очевидна однако результаты большой теоретической и экспериментальной работы по определению местных напряжений еще не доведены в полной мере до конструкторов машин. [c.632]

Экспериментальные исследования динамики рабочего процесса механизмов предполагают определение реальных кинематических характеристик (перемещений, скоростей, ускорений), давлений, деформаций и напряжений в наиболее ответственных деталях и являются важным этапом в процессе создания новых конструкций. При этом проведение экспериментальных исследований преследует получение, во-первых, данных, необходимых для проверки правильности теоретических решений, и, во-вторых, единственной информации о происходящих в механизмах или машинах процессах, когда теоретическое решение затруднительно и связано с громоздкими математическими вычислениями. [c.108]

В основу расчетов надежности при действии негрубых ошибок полезно положить теорию точности механизмов и электрических устройств. Однако переход от определения точности машин к оценке их надежности при действии негрубых ошибок все же требует больших добавочных исследований, т. е. необходимо накапливать, статистически обрабатывать и систематизировать сведения об изменении первичных ошибок с течением времени. Важно удачно выбрать и строго соблюдать определенные условия, при которых производится экспериментальное изучение изменений первичных ошибок в результате старения материалов, износов, температурных воздействий, действия сил. Тогда вероятность соответствия выходных сигналов допускам будет зависеть от времени и обеспечит надежность машины при действии негрубых ошибок. Все вредные процессы по скорости их протекания можно разделить на три группы [103] быстро протекающие (вибрации, изменения условий трения, колебания нагрузок и др.) процессы, протекающие со средней скоростью (изменение температуры машины и окружающей среды, изменение влажности и др.) медленно протекающие процессы (износ и коррозия основных деталей, усталость, ползучесть, перераспределение внутренних напряжений и др.). [c.55]

Среди универсальных машин большое распространение получили электродинамические возбудители вибраций, позволяющие создать переменные напряжения с частотой от 50 до 10 000 Гц. Для определения предела выносливости испытывают 6—20 образцов. При необходимости получения статистических оценок число испытуемых деталей увеличивают до нескольких десятков. Методика экспериментальных исследований сопротивления усталости изложена в работах [2, 4]. [c.562]

Серьезные работы в области современных методов экспериментального определения напряжений и деформаций в деталях и узлах машин были осушествлены применительно к освоению 14-ку-бового шагающего экскаватора. С этой целью была построена модель механизма шагания экскаватора в масштабе 1 5 для проверки запроектированных параметров гидравлического механизма шагания. [c.33]

Современные методы расчета отражают влияние динамичности нагрузок, формы и жесткости деталей, типа напряженного состояния, пластичности, усталости, ползучести и других факторов на несущую способность, поддающихся расчетному или экспериментальному определению. Влияние факторов, не поддающихся таким определениям, должно быть отражено в запасе прочности на основании наблюдений за работой деталей и узлов, статистического анализа данных эксплуатации и испытания машин. Н. С. Стрелецким [33] и А. Р. Ржанициным [28] на основании статистических кривых распределения возникающих усилий и отклонений механических свойств, а также анализа основных факторов отклонения между действительными и расчетными усилиями, обоснована каноническая структура запаса прочности п в виде произведения минимального числа сомножителей п = 1П2П3, каждый из которых отражает важнейшие факторы отклонения между рассчитываемой и фактической несущей способностью детали или конструкции. [c.536]

Экспериментальное определение деформаций, напряжений и усилий включает постановку задачи, выбор метода исследования и аппаратуры (принцип измерения, тип и характеристики аппаратуры), проведение измерений и анализ получаемых данных. Экспериментальное определение производится на механических моделях (физическое моделирование), деталях машин и конструкциях в лабораторных, стандовых и эксплуатационных условиях. Современные экспериментальные методы позволяют находить действительные, в том числе наибольшие, вели- [c.542]

Монография является методическим руководством по исследованию при помощи поляризационно-оптического метода напряженного состояния деталей машин,различных копструкцийи сооружений. В книге изложены теоретические и экспериментальные основы метода, приведены спосооы определения разности главных напряжений и способы их разделения для плоских и объемных задач теории упругости описаны оптико-механические свойства и технология изготовления оптически чувствительных материалов дана краткая информация об измерительной аппаратуре и оаорудозании, применяемых пря экспериментальных исследованиях. [c.4]

К. Бах (С. Ba h), заняв в 1879 г. пост профессора в Штутгартском политехническом институте, тогда же организовал при нем аналогичную лабораторию. Круг его интересов составляли главным образом применения сопротивления материалов в проектировании машин, и он пользовался лабораторией не только для научно-исследовательской работы в области изучения свойств материалов, но также и для получения экспериментальных решений разнообразных задач, связанных с определением напряжений в сооружениях и деталях машин. Важнейшие результаты этих исследований были собраны Бахом в руководстве Упругость и прочность ( Elasti itat und Festigl eit ), получившем широкое распространение среди инженеров-механиков и ставшем могучим фактором в развитии машиностроительного проектирования в Германии. [c.338]

Содержание настоящего тома разделено на две части. В первой, посвящённой расчётам на прочность, жёсткость и колебания элементов машин и конструкций, приведены основные справочные данные по сопротивлению материалов и строительной механике для расчёта конструктивных элементов типа стержней, пластинок и оболочек в пределах и за пределами упругости, а также стержневых систем. Здесь же изложены особенности расчёта тонкостенных стержней и приведены важнейшие данные, необходимые кон-структору-машиностроителю для расчёта деталей и узлов машин на колебания. Последние три главы первой части посвящены вопросам расчёта на прочность и экспериментального определения напряжённости деталей в связи с влиянием формы и характера действующих на детали усилий. Там же приведены данные о влиянии на прочность концентрации напряжений, размеров деталей и технологии их обработки. [c.1105]

Высокая чувствительность стали к надрезу в высокопрочном состоянии ограничивает ее применение в конструкциях и деталях машин, в особенности при наличии острых концентраторов напряжений. Однако анализ экспериментальных данных [19, 37, 40—43] по изменению показателя чувствительности к надрезу ряда марок стали в зависимости от предела прочности (рис. 87) в широком диапазоне (40—220 кГ/лаг ) указывает на определенную тенденцию к появлению максимума на кривой q — 0 при значениях о 100 кГ1мм . Опытные данные получены для различных размеров образца при круговом изгибе для разной формы концентратора. [c.121]

Такого вида Д. изучаются в курсах сопротивления материалов. Д., как это видно из их выражений (9), (10), (12), (14), м. б. определены по напряжениям. Однако современное состояние не только сопротивления материалов, но и теории упругости таково, что они дают возможность теоретич. определения напряжений только в очень простых случаях конструкций и деталях машин. Отсюда естественным является переход к экспериментальному изучению Д. путем ивмерения величины их в отдельных точках тела и к построению схемы распространения Д. по поверхности тела. Для определения величин линейных Д. [c.292]

Величину Бо(.т> теоретически соответствующую моменту времени / = О, называют пластической деформацией ер, а изменение остаточной деформации с течением времени — деформацией ползучести е . Разделение остаточной деформации на пластическую часть и на деформацию ползучести, вообще говоря, является условным, так как в действительности для получения любой остаточной деформации напряжение какое-то время должно действовать. Поэтому для определения деталей, кратковременно нагружаемых при высоких температурах, приходится использовать прямые экспериментальные зависимости бдст меняющихся напряжений и температур. Однако для большинства деталей машин длительного действия время нагружения и перехода с режима на режим обычно существенно меньше времени эксплуатации на рабочих режимах. Развитие пластических деформаций в процессе быстрого (в пределе — мгновенного) нагружения и нарастание деформаций ползучести с течением времени-связаны с различными физическими процессами, описьшаются особыми (хотя и имеющими общие моменты) зависимостями и поэтому могут рассматриваться раздельно. Для каждого материала существует область температур и напряжений, ниже которых ползучесть вообще не играет роли, так что воет гР независимо от времени действия напряжений. [c.132]

Большой экспериментальный материал по этому же процессу представлен в книге Н. С. Кабанова и Э. Ш. Слепака 5). Достаточно ознакомиться с содержанием этих двух книг и можно сделать вывод о существенно большем числе переменных процессов оплавления по сравнению со сваркой методом сопротивления. Мало того, такое определенное понятие, как, например, плотность сварочного тока, для оплавления имеет условный характер. Сам ток определяется интенсивностью оплавления, т. е. частотой отдельных или групповых взрывов перемычек. Отсюда и зависимость скорости оплавления от плотности тока. Если процесс нагрева металла методом сопротивления может происходить при любом вторичном напряжении, то совершенно другая картина наблюдается при сварке оплавлением. Обычно процесс устойчив при некоторых минимальных напряжениях, но существуют и максимальные пределы для напряжения, за которыми взрывоискровой процесс может прямо перейти в непрерывно-дуговой. Устойчивость процесса оплавления определяется не только напряжением холостого хода, но и параметрами сварочного контура, которые и создают ту или иную форму внешней характеристики стыковых машин. Таким образом, и плотности токов, и скорости оплавления связываются с чисто электрическими параметрами источников питания. Недавно Институт электросварки им. Е. О. Патона в процесс оплавления ввел еще одну новую переменную вращение одной из оплавляемых деталей. Это, по-видимому, откроет совершенно новые возможности как ведения самого процесса оп--лавления, так и его окончания посредством осадки одновременно и осевой, и поворотной. Все перечисленные сложности расчетных оценок основных переменных процесса оплавления все же позволяют сделать и некоторые общие выводы, основываясь на критериальной формуле (3.13). [c.130]

Минимальные значения параметров при разрушении принйма-. Ют на основании технических условий на материал или деталь, справочных данных, и результатов экспериментальных исследований и т. п. Наибольшие значения действующего параметра (напряжения и т. п.) принимают для наиболее тяжелого режима. Так как одно из основных назначений запасов прочности — служить мерой надежности для вновь создаваемых и успешно работающих машин, то условия их определения должны быть строго оговорены. В пос-Л еднее время стали определять статистический запас прочности, при вычислении которого дают приближенную оценку достоверности принятых значений разрушающего и действующего параметров. [c.209]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...