Методы расчета по запасам прочности

Определение запаса прочности и допускаемой нагрузки. Основы расчета цепи на прочность. При проектировании конвейера конструктор, как правило, применяет стандартные цепи с заданной разрушающей нагрузкой. Допускаемую нагрузку на цепь можно определить двумя методами обобщенным (по запасу прочности) и дифференциальным (расчет на прочность, усталость и износ). [c.48]

В отличие от существующих методов расчета по допускаемым напряжениям в общем машиностроении и по разрушающим нагрузкам в авиации и ракетной технике, где вероятностная природа нагрузок и несущей способности скрыта либо в коэффициенте запаса прочности, либо в коэффициенте безопасности, в данной работе характеристики вероятностного описания нагрузок и несущей способности непосредственно входят в формулы для определения размеров поперечного сечения, обеспечивающих заданную надежность элемента конструкции. Такой подход более адекватно отражает реальную работу элемента конструкции. [c.3]

Более рациональным методом является метод расчета по разрушающим нагрузкам, когда наибольшая нагрузка на сооружение не превосходит некоторой допускаемой нагрузки [Р], которая равна разрушающей (опасной) нагрузке, деленной на некоторый коэффициент п > 1 — коэффициент запаса прочности. [c.70]

Формулы (12.19)—(12.21) дают условие разрушения для хрупких материалов или условие появления пластических деформаций для пластичных материалов. При расчетах на прочность ( 3.7) для обеспечения запаса прочности сравнение действующих в теле напряжений проводится не с опасными напряжениями Tq, а с некоторыми напряжениями, меньшими ао. В соответствии с методом расчета по допускаемым напряжениям это—[ст], а по предельным состояниям — y R. Таким образом, при расчетах на прочность вместо формулы [c.253]

Принцип минимального удельного расхода материалов. Стоимость материалов и полуфабрикатов в машиностроении составляет от 40 до 80% общей себестоимости продукции. Поэтому снижение удельного расхода материала на единицу продукции имеет большое народно-хозяйственное значение. При стандартизации заготовок и изделий экономию материала можно получить за счет использования рациональных конструктивных схем и компоновок машин, совершенствования методов расчета деталей на прочность и обоснованного снижения запаса прочности, применения экономических профилей, периодического проката, сварных конструкций, пластмасс, литых заготовок, особенно литья по выплавляемым моделями. [c.314]

Методы расчета по коэффициентам запаса прочности [c.161]

Расчет по методу допускаемых напряжений можно представить как частный случай расчета по методу предельных состояний для первой группы при одинаковых для всех видов нагрузки значениях коэффициента перегрузки. Вместо одного общего запаса прочности, принимаемого при расчете по методу допускаемых напряжений, в методе по предельным состояниям используют три коэффициента безопасности - по материалу м, по перегрузке п,- и по условиям работы то, устанавливаемые на основе статистического учета действительных условий работы конструкции. Поэтому метод расчета по предельным состояниям позволяет лучше учесть действительные условия работы элементов металлоконструкции и степень воздействия каждой из действующих нагрузок, а также лучше учитывают механические свойства материала. [c.495]

Метод расчета по предельным нагрузкам обладает существенным преимуществом перед методом расчета по предельным (максимальным) напряжениям. Последние носят локальный характер и не характеризуют прочности всей конструкции, если последняя изготовлена из пластического металла и работает при спокойной нагрузке в этих условиях местные перенапряжения не опасны, и учет их по упругой схеме дает неправильное представление о запасе прочности конструкции. [c.101]

В методе расчета по предельному состоянию вначале определяется величина предельной нагрузки, после чего вычисляется коэффициент запаса прочности как отношение предельной нагрузки к действующей. [c.334]

При помощи традиционного метода расчета по напряжениям устанавливают опасные сечения и опасную точку с расчетным напряжением сгр. Далее определяют коэффициент запаса прочности п по аь [c.156]

Отличным от указанного выше расчета по допускаемым напряжениям является расчет конструкций по коэффициенту запаса прочности по отношению к разрушению. Сначала, надо определить величину нагрузки (или нагрузок), которая вызовет разрушение конструкции, а затем найти допускаемую нагрузку (или рабочую нагрузку) путем деления предельной нагрузки на соответственно выбранный коэффициент нагрузки. Подобный метод расчета называется расчетом по предельной нагрузке, и, как можно видеть, в этом случае при определении рабочих нагрузок величины фактических напряжений, возникающих в конструкции, непосредственно не используются. В общем случае при проектировании металлических конструкций применяется как метод расчета по рабочим напр ян се-ниям, так и метод расчета по предельным нагрузкам. Определение предельных нагрузок для некоторых простых конструкций будет обсуждаться ниже в разд. 1.8 и 9.5. [c.18]

При расчете по методу Р. С. Кинасошвили о прочности вала судят по запасам прочности его элементов, определяемым с учетом концентрации напряжений у краев масляных отверстий в шейках, а также в галтелях сопряжения шеек со щеками. Для этого определяются максимальные амплитуды номинальных напряжений в элементах вала. [c.266]

Как видим, метод расчета по разрушающим нагрузкам тоже основан на понятии единого постоянного коэффициента запаса прочности, что также не позволяет правильно оценить степень влияния тех или иных нагрузок на исчерпание несущей способности конструкции. [c.231]

Изложенные методы расчета по наименьшему и наибольшему натягам приводят в большинстве случаев практики к чрезмерно большим запасам прочности. Так, например, для посадки ф 60 Д (см. [c.109]

При расчетах по допускаемым напряжениям коэффициент запаса вычисляют как отношение предела текучести материала к максимальному напряжению. При обычно наблюдаемом неоднородном нагружении материала полых резино-текстильных изделий возникновение в какой-либо одной наиболее напряженной точке (или области) пластических деформаций еще не означает выхода из строя всей конструкции. Поэтому при расчетах по предельному состоянию определяют предельные нагрузки, при которых исчерпывается несущая способность (прочность или устойчивость) всего изделия, или же определяют деформацию (по прогибам или по складкообразованию), ведущую к выходу из строя конструкции или ее элемента, а коэффициент запаса вычисляют как отношение предельной нагрузки к действительной. Применение этого метода позволяет создавать более экономичные конструкции, поскольку здесь вскрываются дополнительные прочностные и деформационные ресурсы конструкций, не учитываемые в методе расчета по допускаемым напряжениям. [c.118]

Следовательно, метод расчета по допускаемым нагрузкам дает возможность спроектировать конструкцию экономичнее, чем при расчете по допускаемым напряжениям. Это объясняется тем, что, рассчитывая по допускаемым напряжениям, за предельную нагрузку принимаем такую нагрузку, при которой напряжения, равные пределу текучести, возникают только в одном правом стержне. При расчете по методу допускаемых нагрузок предельное состояние соответствует текучести двух стержней. Благодаря этому новый метод расчета позволяет реализовать скрытые при старом методе запасы прочности в статически неопределимых системах. Он обеспечивает действительную равнопрочность всей конструкции. Опыт подтверждает приведенные здесь рассуждения и выкладки для всех материалов, диаграммы растяжения которых имеют ясно выраженную площадку текучести. [c.75]

Для турбинных узлов типа сосудов, работающих под давлением, и трубопроводов используют метод расчета по предельным нагрузкам, заложенный В основу норм расчета элементов паровых котлов на прочность [7] (см. гл. IX). Условия работы и нагружения таких конструкций, как корпусов конденсаторов, подогревателей и др., те же, что и котельных сосудов, поэтому для них можно применять одинаковые коэффициенты запаса прочности. [c.282]

Расчет коэффициента запаса прочности можно произвести по упрощенному варианту метода частны.х коэффициентов [85, 128, 129] по формуле [c.96]

При достижении предельного состояния конструкция оказывается на пределе возможности дальнейшей эксплуатации, при которой она еде может продолжать выполнять функцию, ей предназначенную. Если же предельное состояние превышается, то конструкция становится непригодной к дальнейшей эксплуатации. Метод расчета по предельным состояниям широко применяется в расчете строительных конструкций. Использование этого метода, основанного на статистическом учете условий работы конструкции, позволяет отказаться от недостаточно обоснованного запаса прочности и открывает широкие возможности устанавливать необходимые размеры и сечения металлоконструкции, исходя из конкретных условий ее эксплуатации. [c.393]

Кроме данного метода расчета по усредненному запасу прочности все большее применение находит определение запаса прочности по дифференциальному методу, когда общий запас прочности составляется из произведения нескольких коэффициентов, каждый из которых учитывает влияние отдельных факторов или группы факторов на несущую способность цепи [14]. [c.455]

Второй распространенный метод расчета деталей машин на прочность—сравнение действительного коэффициента запаса прочности S с допускаемым по условию [c.11]

При расчете по методу Серенсена—Кинасошвили изменится только определение коэффициента запаса прочности по касательным напряжениям. [c.319]

Принимаем коэффициент запаса прочности п при расчете по методу допускаемых нагрузок соответствующим тому, который установлен для допускаемого напряжения по отношению к пределу текучести, т. е. [c.272]

Прежде всего, коэффициент запаса не может быть назначен без учета конкретных условий работы рассчитываемой конструкции. Коэффициент п, по существу, определяют исходя из практического опыта создания аналогичных конструкций за прошедшее время и уровня развития техники в данный период. В каждой области техники уже сложились свои традиции, свои требования, свои методы и, наконец, своя специфика расчетов, в соответствии с которыми назначают коэффициент запаса. Так, при проектировании стационарных строительных сооружений, рассчитанных на долгие сроки службы, принимают довольно большие значения коэффициента запаса (яв — 2. .. 5). В авиационной технике, где на конструкцию накладывают серьезные ограничения по массе, коэффициенты запаса (или так называемые коэффициенты безопасности) устанавливают по пределу прочности в интервале 1,5... 2. В связи [c.101]

По этому методу в различных отраслях машиностроения и строительства рассчитаны значения нормативных запасов прочности и утверждены в законодательном порядке. Инженер, производящий прочностной расчет, должен пользоваться ими как данными. [c.50]

Расчет по запасам прочности сводится к оценке величин действительных коэффициентов запаса прочности. При этом методе расчета изгибающие моменты и напряжения при изгибе определяют отдельно для невращающихся (Ми. , а ) и вращающихся (Л1и.в. и.в), нагрузок. Данный метод учитывает переменность действующих напряжений. [c.283]

Принцип минимального удельного расхода материалов. Стоимость материалов и полуфабрикатов в машиностроении составляет от 40 до 80 % общей себестоимости продукции. Поэтому снижение удельного расхода материала на единицу продукции имеет большое народнохозяйственное значение. Например, при снижении расхода проката на 1 % по стране экономится 600 тыс. т металла в год, что позволяет изготовить 200 тыс. тракторов или 450 тыс. легковых автомобилей Москвич . При стандартизации заготовок и изделий экономию металла можно получить в результате использования рациональных конструктизных схем и компоновок машин, совершенствования методов расчета деталей на прочность и обоснованного снижения запаса прочности, применения экономичных профилей, периодического проката, сварных конструкций, пластмасс, литых заготовок, особенно лнтья по выплавляемым моделям. Так, внедрение на Коломенском тепловозостроительном заводе им. Куйбышева Л1ГГЫХ коленчатых валов из высокопрочного чугуна (длиной свыше 4 м, массой 1450 кг) дало 2 т экономии металла на один вал. [c.45]

Все сказанное свидетельствует о степени сложности выбора коэффициента запаса при расчете как по допускаемым напряжениям, так и по допускаемым нагрузкам. Единым коэффициентом запаса практически нет возможности учесть многие факторы, влияющие на режим эксплуатации изделия, конструкции, поэтому в практику строительства в СССР внедряют более прогрессивный и экономичный метод выбора условий (эезопасной эксплуатации конструкции, который начинает находить применение и в других областях инженерной деятельности, связанных с необходимостью проведения расчетов на прочность. Это метод расчета по предельным состояниям, который введен в Строительные нормы и правила (СНиП), по которому в настоящее время рассчитывают все конструкции промышленных и гражданских зданий и сооружений. [c.72]

За паследние годы в СССР большое развитие получил новый подход к оценке надежности конструкций путем расчета ). Он уже упоминался в предыдущем параграфе, где назывался методом расчета по предельным состояниям. Этот метод во многом близок к методу расчета по допускаемым нагрузкам, но отличается от последнего в части, относящейся к коэффициенту запаса. Метод расчета по предельным состояниям узаконен нормами и официально принят в СССР как основной метод расчета строительных конструкций, мостов и других сооружений. Понятие расчета по предельным состояниям включает в себя большее содержание, нежели расчет на прочность. В этом методе рассматриваются три предельных состояния по несущей способности, по жесткости и по тре-щинообразеванию. Коснемся лишь первого. [c.209]

Расчетное сопротивление R в курсе сопротивления материалов называется допускаемым напряжением и обозначается [а] или [т]. Только в значениях R коэффициенты запаса более деталирова-ны и в них не учитывается запас по отношению к нагрузке. При расчете по методу предельных состояний запас прочности по отношению к нагрузке, как будет установлено в дальнейшем, осуществляется особым путем. [c.445]

При помощи традиционного метода расчета по напряжениям устанавливают опасные сечения и опасную точку с расчетным напряжением Ор. Далее определяют коэффициент запаса прочности п по сГд (или сгд 2). Для этого используют ту или иную теорию прочности в зависимости от состояния детали (хрупкое или пластичное). Предположим, что в опасной точке возникла трещина. Если при данном Стр она достигнет критической длины то произойдет разрушение, т.е. такую трещину допускать нельзя. Однако в конструкции могут появляться трещины некоторой длины. При наличии трещины длиной /о номинальное разрушающее напряжение будет меньше (или даже Стод) и равно Ос (рис. 3.4.2). Запас прочности о при этом станет меньше запаса п, и если задать степень падения запаса я ( 20 %), то это может быть условием для определения допустимой длины трещины /о, а, следовательно, и запаса по пределу трещиностойкости т с помощью расчетного уравнения [c.167]

Метод расчета по допускаемым напряжениям исходит из рассмотрения идеально упругого тела, не учитывая действительных свойств строительных материалов, по существу являющихся упругопластичными материалами. Кроме того, им не учитываются и фактические условия работы конструкций под нагрузкой. Основанный на принятии единого постоянного коэффициента запаса прочности, этот метод не удовлетворяет требованию равнопрочности сооружения. [c.144]

При расчете по методу предельных состояний вместо единого коэффициента запаса прочности используют систему трех коэффициентов безопасности по материалу, перегрузки и условий работы, устанавливаемых на основании статистического учета условий работы конструкции. По этому методу можно установить требования к работе конструкции, обеспечивающие ее надежность, а также аакое состояние конструкции, при котором она перестает удовлетворять этим требованиям. Это состояние называют предельным. Метод расчета по предельным состояниям имеет целью не дюиускать наступления предельных состояний при эксплуатации в течение всего срока службы конструкции. Законы распределения действующих нагрузок (вес груза, ветровая нагрузка, динамические нагрузки и т. п.) для всех типов грузоподъемных [c.220]

Расчет проводов с разной высотой точек подвеса линий с большими уклонами целесообразно вести по средней точке С пролгта (фиг. 2-40), принимая в ней при наиболее тяжелых условиях напряжение материала провода равным допускаемому напряжению [ з]. При таком методе расчета коэффициент запаса механической прочности в проводах с разными высотами точек подвеса будет близок к коэффициенту запаса прочности проводов с точками подвеса на одинаковой высоте. Ведя расчет проводов линий с большим уклоном по низшей точке провода О (фиг. 2-40), принимая в ней допускаемое напряжение, получим действительный запас прочности в проводе, меньший предписываемого Правилами устройства . [c.104]

Расчетные случаи для подвески 1) ось судна горизонтальна, гондола максимально загру-5кеца, винты не работают 2) то же, но прикладывается максимальная тяга винта 3) ди-ферент Д + 30°, но гондола максимально загружена, винты не работают и 4) диферент Д — — 30°, загрузка гондолы и тяга винтов максимальные. Расчет — по методу, предложенному Верд7кесом, запас прочности подвески берется 12—15. [c.394]

При перегрузках детали соединения не разрушаются, а разъединяются, поэтому создаваемый при таком методе расчета запас [иочности соединяемых деталей является фиктивным это является основным недостатком данного метода расчета. Новый метод расчета. Посадки следует выбирать не по натягу, определенному по воспринимаемой соединением осевой силе или крутящему моменту, а по наибольшему допускаемому натягу, найденному из условия прочности соединяемых деталей, г. е. по формуле (9.28). С учетом найденного ранее значения Рдоп [c.227]

Требуется 1) найти усилия и напряжения в стержнях, выразив их через силу р-, 2) найти допускаемую нагрузку Р] из условия прочности наиболее нагруженного стержня при допускаемом напряжении /о/ = 160 МПа (расчет по методу допуск21емых напряжений) 3) найти предельную грузоподъемность Р- и допускаемую нагрузку [Р]е по методу допускаемых нагрузок, если предел текучести материала a = 240 МПа и нормативный коэффициент запаса прочности /л/ = 1,5 4) сравнить величины допускаемой нагрузки Р , полученные при расчете по допускаемым напряжениям (см. п.2) [c.18]

Стандартизация допусков на выходные параметры изделий Стандартизация решает многие вопросы, связанные с оценкой и повышением надежности изделий и регламентацией методов их производства, эксплуатации и испытания. Особое место с позиций расчета, прогнозирования и достижения необходимого уровня надежности занимают стандарты, которые регламентируют значения выходных параметров материалов, деталей, узлов и машин и устанавливают классы изделий, отличающиеся по показателям качества. Так, установление классов (степеней) точности (квали-тетов) при изготовлении деталей является регламентацией геометрических параметров изделия, классы шероховатости (ГОСТ 2789—73) разделяют все обработанные поверхности на категории по геометрическим параметрам поверхностного слоя. Стандарты и технические условия на различные марки материалов устанавливают предельные значения или допустимый диапазон изменения их механических характеристик — предела прочности, текучести, усталости, относительного удлинения, твердости и др. Стандарты устанавливают также значения для выходных параметров отдельных деталей сопряжений и механизмов (например, запас прочности конструкций, точность вращения подшипников качения), узлов, систем и машин. Так, например, имеются классы точности для металлорежущих станков, регламентированы тяговые усилия и КПД двигателей, уровень вибраций и температур для ряда машин и т. п. Эти нормативы являются необходимым условием для оценки параметрической надежности изделий и определяют исходные данные при прогнозировании поведения машины в различных условиях эксплуатации. [c.426]

В практике машиностроения применяются проектировочный (определительный) и поверочный методы расчета. Проектировочный расчет дает возможность определить форму, размеры и материал деталей по заданным величинам внешних сил и видам упругих деформаций. Поверочный йсче/7г служит для определения действительных напряжений, испытываемых деталями, с учетом формы размеров, материала детали, а также величины действительных внешних сил и вида упругих деформаций. Однако независимо от способа расчета его основной целью является установление запаса прочности п. При этом должны наиболее полно учитываться конструктивные и технологические факторы, влияющие на прочность, а также режим нагрузки (статический, переменный, ударный, длительный при повышенных или пониженных температурах детали). [c.244]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...