ПРОЧНОСТЬ И ЖЕСТКОСТЬ ПРИ ДИНАМИЧЕСКИХ НАГРУЗКАХ

ПРОЧНОСТЬ И ЖЕСТКОСТЬ ПРИ ДИНАМИЧЕСКИХ НАГРУЗКАХ [c.277]

Как показано выше, при действии динамических нагрузок максимальные напряжения и деформации в деталях конструкций можно определять путем умножения статических напряжений и деформаций на динамические коэффициенты k . Последние определяются теоретическим путем или экспериментально. Условия прочности и жесткости при динамических нагрузках, с формальной точки зрения, будут иметь тот же вид, что и при действии статических нагрузок. [c.482]

Станины должны обеспечивать прочность и жесткость при статических и ударных нагрузках, стабильность правильного взаимного расположения монтируемых на них узлов и деталей при длительной эксплуатации, обеспечивать при необходимости динамическую жесткость машины. [c.385]

При конструировании, кроме удельной жесткости, необходимо учитывать условия эксплуатации, так как они влияют на долговечность многих конструкций. Ограничения связаны с прочностью материала при усталостном нагружении, высокотемпературной длительной прочностью, коррозией под напряжением, ростом трещин вокруг надрезов и дефектов. Хотя статические свойства металлических сплавов значительно повышаются в результате влияния различных механизмов упрочнения, такие материалы часто теряют вязкость и долговечность при динамических условиях работы. Одной из наиболее важных задач при создании композиционных материалов наряду с увеличением статической и динамической прочности является снижение чувствительности к трещинам и дефектам. Уменьшение чувствительности к динамическим нагрузкам достигается за счет более быстрого поглощения энергии упругим компонентом композиционного материала, чем пластичным, который обычно накапливает повреждения. Понижение чувствительности к образованию трещин достигается путем намеренного перераспределения накапливания повреждений в таких компонентах композиционного материала, которые не снижают его несущую способность. [c.13]

Однако, как отмечалось выше, механические свойства материалов при тех динамических нагрузках, которые вызывают быстро изменяющиеся напряжения и деформации (например, при ударе), существенно отличаются от свойств при статическом нагружении. Поэтому допускаемые напряжения и допускаемые деформации при расчете элементов конструкций, подверженных действию динамических нагрузок, в общем случае будут отличаться от допускаемых напряжений и деформаций при статических нагрузках. Это обстоятельство необходимо учитывать при проектировании деталей конструкций, испытывающих быстро нарастающие динамические напряжения и дефор.мации. Например, при линейном напряженном состоянии условия прочности и жесткости имеют вид [c.483]

Из-за невысокой прочности сцепления металлизационный слой при динамических нагрузках не работает как целое с основным металлом, поэтому при любой толщине металлизационного слоя прочность и жесткость детали не увеличиваются. [c.269]

Наиболее характерными неисправностями рам являются усталостные трещины на лонжеронах и поперечинах,ослабление заклепочных соединений, срез заклепок и, как следствие, перекосы рам. Трещины в рамах и поломки отдельных деталей происходят по причинам перегрузки, усталости металла, вызываемой динамическими нагрузками, жесткости рессор и др. При большой нагрузке клепаный шов может быть разрушен вследствие среза заклепок или смятия стенок отверстий под заклепки. Поэтому заклепки должны отвечать прочности на срез по зависимости [c.365]

Таким образом, целью проделанного расчета на прочность и жесткость решетки каретки является проверка условий работы планетарных редукторов, которые при строго ограниченных диаметральных размерах испытывают колоссальные статические и динамические нагрузки, неизбежные в некоторых областях техники (например, в бурении). [c.55]

Существует несколько предельных состояний, ограничивающих возможность нормальной эксплуатации конструкций. Первое расчетное предельное состояние определяется несуще и способностью конструкции ее прочностью, устойчивостью, выносливостью при динамических и переменных нагрузках. Второе расчетное предельное состояние обусловлено наибольшей деформацией конструкции прогибами при статических нагрузках, колебаниями при динамических. Третье расчетное предельное состояние характеризуется максимально допустимыми местными повреждениями, например, величиной раскрытия трещин, коррозией и т. п. В большинстве случаев расчет металлических конструкций производится по первому предельному состоянию — по условию прочности, однако в отдельных случаях размеры частей конструкции устанавливают в зависимости от предельно допустимых деформаций. При этом расчет производится по условию жесткости. [c.31]

Преимущества клеесварных соединений клеящее вещество предотвращает вспучивание листов между точками устраняется концентрация напряжений на краю точек повышается динамическая прочность, жесткость, демпфирующая способность конструкции при динамических нагрузках, прочность при ударе и местная устойчивость достигается герметичность и коррозионная стойкость внутренней полости нахлестки соединения можно выполнять на серийном оборудовании для точечной сварки. [c.153]

Расчет сплошного пространственного и плоского стержней рассматривается в третьей главе. Приведены геометрические уравнения пространственной и плоской кривых и алгоритмы расчета стержней на прочность, жесткость и устойчивость при статической и динамической нагрузках. [c.7]

Повышение эффективности и надежности машин при уменьшении материалоемкости, создание новой техники, рассчитанной на эксплуатацию в экстремальных условиях при больших нагрузках (статических и динамических, детерминированных и случайных), высоких температурах, импульсных и ударных воздействиях требует глубоких знаний в области прочности. Без глубокого понимания физики поведения элементов конструкций, нагруженных силами или находящихся в силовых полях, рассчитать конструкцию с требуемыми прочностью, жесткостью и надежностью невозможно. [c.8]

Расчет на жесткость. Размеры вала во многих случаях определяются не прочностью, а жесткостью (валы коробок передач, редукторов и др.). При недостаточной жесткости вала действующие на него силы могут вызвать недопустимо большой прогиб. Величина этого прогиба при пульсирующей нагрузке не остается постоянной. Неизбежно появляются вибрации вала, ухудшающие условия передачи в зубчатых колесах возникает дополнительное скольжение зубьев, появляется неравномерность распределения давлений по длине зубьев. Кроме того, возникают значительные динамические нагрузки на зубья, которые ухудшают условия работы подшипников. В таких случаях производят поверочный расчет на изгибную и крутильную жесткость валов. [c.390]

Сложность анализа волновой картины в композитных материалах, в отличие от гомогенных, заключается в том, что на границе сцепления слоев при прохождении ударных волн появляются отражения, обусловленные различной динамической жесткостью pD материалов, из которых состоит исследуемый образец [121] (р — плотность, D — скорость распространения ударной волны). В связи с этим возникает вопрос о выборе схемы нагружения, удобной для анализа и расчета. С этой целью были проведены испытания на прочность сцепления при импульсных нагрузках слоев биметаллических материалов. [c.225]

При расчете валов на жесткость диаметры их получаются больше, чем при расчете на прочность, и они работают преимущественно с невысокими напряжениями. Поэтому расчет валов целесообразно вести упрощенно, не учитывая динамический характер нагрузки, т. е. не вводя в формулы коэффициенты концентрации напряжений, характеристики циклов нагружения и т.п. Эти факторы учитывают приближенно соответствующим выбором допускаемых напряжений. [c.19]

При определении жесткости крана учитывают статические нагрузки от веса конструкции и груза и динамические нагрузки рабочего состояния. При расчете прочности элементов крана необходимо также учитывать особые динамические нагрузки, при действии которых не должно происходить необратимых изменений в конструкции. [c.56]

Динамические нагрузки на манипулятор существенно зависят от жесткости системы хобот (см. гл. III). Проведение расчета хобота и его рамы в соответствии с изложенными указаниями гарантирует прочность силовых звеньев при их минимальной жесткости. [c.198]

Муфты в ответственных машинах следует рассчитывать но их истинным критериям работоспособности прочности при циклических нагрузках, или однократных перегрузках, износостойкости и т. д. с обеспечением требуемой жесткости и других характеристик. Для таких расчетов необходимо знание всего спектра нагрузок, включая динамические, определяемые но динамическим расчетам обычно с помощью ЭЦВМ, или экспериментально. На практике преимущественно подбирают муфты по таблицам каталогов и справочников, или согласно условному расчету по некоторому расчетному моменту [c.547]

Выбранные параметры определяют последующее конструктивное решение и размеры основных узлов. При соответствующих запасах прочности усилие волочения, силы сопротивления и динамические нагрузки от поступательно и вращательно движущихся масс не вызывают наступления опасных для деталей стана напряжений. Опасность представляют напряжения, вызываемые деформациями при упругих колебаниях системы как в переходных процессах, так и в периоды установившегося движения. Расчеты показывают, что усилия при захвате трубы и разгоне стана, обусловленные упругими деформациями от собственных колебаний, в 2,5 раза и больше превосходят усилия, найденные без учета колебаний [169]. Наиболее простым средством снижения величины от упругих колебаний нагрузок в переходном процессе является изменение жесткости связей. [c.219]

Анализ влияния жесткости навесного оборудования на динамические нагрузки в землеройно-транспортных машинах приводит к выводу о необходимости значительного снижения (в 5—8 раз) жесткости их конструкции в направлении резания без уменьшения прочности. При этом возникают трудности конструктивного порядка, связанные в первую очередь с увеличением веса и объема упругих элементов. Поэтому становится целесообразным применение пневматических и гидропневматических, а также механических шарнирно-рычажных устройств. Кроме того, уменьшение жесткости служит причиной больших колебаний рабочего органа даже ири кратковременных перегрузках, снижая производительность и долговечность конструкции и ухудшая качество работ. Таким образом, оптимальная упругая характеристика защитного устройства, очевидно, должна иметь переменную жесткость, т. е. быть нелинейной. В интервале рабочих усилий от О до номинального которое выбирается из условий устойчивой и экономичной работы машины, жесткость должна быть наибольшей, а при усилиях, превышающих номинальное, — наименьшей и позволяющей устройству поглотить избыток кинетической энергии при ударных нагрузках. Оптимальная идеальная упругая характеристика представлена на рис. 207 и близка к характеристикам типа релейных (с предварительным натягом — по В. П. Терских, или с ограничением по модулю). [c.428]

Рис. 1.2. Коэффициенты динамической нагрузки на колесо и к , применяемые соответственно при расчетах на выносливость и прочность. Значения обоих коэффициентов зависят от нагрузки на колесо и от жесткости шины С1 при Сх не учитывается коэффициент кр [21, рис. 2.5/3], т. е. увеличение жесткости при увеличении скорости

Составляют и рассчитывают схемы основных расчетных положений для расчетов на прочность. Производят прочностные расчеты, подробные — для разрабатываемого узла и ориентировочные — для других. Расчетные положения выбирают такие, при которых на рабочие органы или ходовую часть, на. .раму динамически воздействуют наибольшие нагрузки в их неблагоприятном сочетании. Величины этих нагрузок определяют в зависимости от установленной мощности двигателя, веса, тяговых свойств, скоростей движения машины с учетом приведенных жесткостей рассчитываемых групп, узлов, деталей. [c.49]

Второе направление, назовем его силовым, связано с проекти-рованиед неагрегатных станков, работающих в тяжелых режимах. Ярким примером силового проектирования является проектирование приводов фрезерных станков. Сам характер процесса фрезерования обусловливает значительные динамические нагрузки на привод, в связи с чем динамические прочность и жесткость становятся параметрами, которые во многом определяют работоспособность станка. При этом трудоемкость подбора параметров, удовлетворяющих условиям прочности и жесткости, часто определяет трудоемкость всего процесса проектирования. С другой стороны, размещение валов и зубчатых колес в пространстве коробки обычно не вызывает таких трудностей, как при геометрическом направлении, т, е. при силовом направлении содержание процесса проектирования определяется в основном первыми двумя задачами из перечисленных выше. [c.94]

Кулиса подвергается значительным изгибающим нагрузкам, поэтому форма кулисы дйлжна обеспечивать ее высокую прочность и жесткость. Вместе с тем для уменьшения динамических нагрузок, возникающих при [c.283]

Расчет шатунов на прочность и жесткость. Как показали исследования шатунов в динамических условиях, проведенные Я. М. Раскиным, максимальное увеличение нагрузки на шатун составляет 0,ЗР , т. е. общая нагрузка ка шатун не превышает 1,ЗЯ . Эти значения находятся в пределах перегрузок, допускаемых при расчете прессов (см. п. 4.4). В связи с этим расчет шатунов ведут исходя из номинального усилия. За расчетное усилие для шатунов однокривошипных прессов принимают номинальное усилие пресса Р . При ведении на прессах вырубных работ кроме напряжений сжатия и изгиба тело шатуна испытывает и растягивающие нагрузки при сколе вырубаемого материала. Принимают, что эти растягивающие нагрузки Я,,ас,., = = 0,ЗР , где Рд —усилие вырубки. [c.42]

На строгальных станках нецелесообразно обрабатывать ребристые и прерывистые поверхности, так как это вызывает впбрацию системы СПИД. В крайнем случае допустимо строгание но длине ребристых поверхностей (рис. VI.60, д). Перед обработкой поверхности необходимо прострогать фаски Ь х 45° со стороны входа и выхода резца (рис. VI.60, е). Это обеспечивает более плавное врезание резца в материал заготовки и уменьшает ударную динамическую нагрузку, а при выходе резца нредотвраш,ает скалывание материала заготовки. Прп строгании бортов деталей коробчатой формы необходимо для увеличения прочности и жесткости [c.479]

В примелении к расчету корпусных деталей машин при статическом нагружении на жесткость предпочтительней вариационное уравнение Лагранжа, так как основанные на нем приближенные решения получаются сразу в перемещениях. При использовании вариационного уравнения Кастилиано для случая статической нагрузки решение получается в напряжениях (усилиях) и поэтому широко применяется в расчетах на прочность. Ввиду того что напряжения и перемещения связаны между собой, например в форме обобщенного закона Гука, то в расчетах на прочность применимы уравнения Лагранжа и Кастилиано. Однако, учитывай важность расчета на жесткость корпусных деталей, отметим, что точность перемещений, полученных при помощи уравнения Кастилиано, будет меньшей, чем при помощи уравнения Лагранжа. Что касается расчетов при динамической нагрузке, то решение проще всего полу 1ать в перемещениях. [c.14]

Анализ напряжений, возникающих в клеевом нахлесточном соединении (см. формулу 7.6), приводит к выводу о том, что в конструкциях следует применять толстую и нежесткую клеевую прослойку. Однако известно, что прочность толстой клеевой прослойки обычно ниже прочности более тонкой, а клеи чрезмерно большой эластичности отличаются высокой ползучестью под нагрузкой и не могут быть использованы для клеевых соединений в силовых конструкциях из ПМ. Вместе с тем жесткие клеевые прослойки (преимущественно из отвержденных реактопластов) в большинстве случаев хрупки из-за перенапряженности структуры. В связи с этим правильный выбор клея, учитывающий конструкционные особенности соединяемых деталей, является одним из способов создания работоспособного соединения. Например, для соединения внахлестку тонких нежестких листов необходимо применять возможно более эластичные клеи, образующие относительно толстую прослойку. Соединяя внахлестку толстые, жесткие детали, целесообразно применять более жесткие, прочные клеевые прослойки, так как распределение напряжений в большей степени определяется жесткостью соединяемых элементов. Клеевые прослойки, характеризующиеся высокой энергией разрушения, способствуют сохранению целостности клеевого шва при статических и динамических нагрузках. [c.517]

Валы применяются для передачи крутящих ьюментоа. Они работают на кручение (напряжение tJ, а таклсе обычно и на изгиб (напрял ение Оц) под действием поперечных сил в некоторых случаях валы нагружаются еще и осевыми i-лами, Kpojie прочности, валы должны обладать также достаточной жесткостью. Материалом служит обычно качественная сталь с пределом прочности Оцр = 40-f-100 кГ/ мм-, литая сталь или модифицированный чугун. Чем более прочным является материал, те.м больше внимания должно уделяться обработке и качеству иовер хностп, особенно для валов, испытывающих динамическую нагрузку. Полые валы применяют при больших расстояниях между опорами, а таклсе в тех случаях, когда внутри одного вала помещается второй или когда решающее значение имеет снижение веса. При наличии центрального отверстия диаметром 0 = 0,5d мо ,тент сопротивления снижается всего лишь на 6%, а вес иа 25%, [c.108]

Существующие в настоящее время методы расчета реверсивных обжимных станов, таких как блюминги, слябинги, универсальные станы и др., базируются на приближенных представлениях о характере действующих нагрузок, которые необходимо знать для проведения расчетов деталей главных линий на прочность и выносливость. Для определения этих нагрузок эффективным средством является электронное моделирование. На математической машине непрерывного действия может быть построена полная модель электромеханической системы привода, позволяющая с помощью включений, аналогичных действию оператора на стане, воспроизводить динамические процессы. Такая модель позволяет изучить влияние характера изменения момента двигателя и момента прокатки, а также свойства приведенной системы на процессы, протекающие в главной линии, и дает возможность выяснить наиболее опасные режимы работы стана [21]. Всесторонне изучить протекающие в главной линии процессы при широком изменении величин отдельных масс и жесткостей связей с целью выбора паилуч-шего их сочетания. При решении задач в такой постановке южнo определить моменты, возникающие в упругих связях под действием внешних сил, выбрать места расположения предохранительных устройств, оценить загрузку двигателя при известных моментах прокатки и выяснить режимы работы станов, обеспечивающие наивысшую производительность при максимальной тепловой нагрузке двигателя [114, 140]. [c.160]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...