Проектирование силовых конструкций

В процессе проектирования силовой конструкции наряду с расчетными оценками долговечности элементов целесообразно использовать приближенные оценки усталостного качества. Общепринятой характеристикой усталостного качества является коэффициент [c.416]

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИЛОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ [c.5]

Далее приведены основные принципы и рекомендации для проектирования силовых конструкций, которыми следует руководствоваться при разработке силовой схемы самолета. Большинство этих рекомендаций носит общий характер и в некоторых случаях противоречивый. [c.118]

Общие принципы проектирования силовых конструкций [c.118]

При проектировании металлических конструкций следует предусматривать пересечение осей элементов или осей размещения заклепок в одной точке, а также не применять в силовых конструкциях полосовых элементов. [c.75]

За основные величины (параметры) сопротивления материалов силовым воздействиям в методе расчета по предельным состояниям приняты нормативные сопротивления 7 =, устанавливаемые нормами проектирования строительных конструкций. [c.232]

При проектировании тонкостенной конструкции, выполненной в виде подкрепленной цилиндрической оболочки с продольным силовым набором (рис. 2), возникает задача сделать оболочку возможно более жесткой, т. е. максимально ограничить перемещения в оболочке. При сохранении неизменной площади поперечного сечения оболочки (массы оболочки) последнее в какой-то степени [c.38]

Сравнение технологических показателей конструкций головок, их энергетических и экономических параметров позволяет сделать некоторые выводы о целесообразности применения того или иного типа привода подач при проектировании силовых головок агрегатных станков и автоматических линий. [c.43]

В задачу синтеза входит проектирование по заданным условиям структурной схемы механизма. Следует отличать структурную схему механизма от кинематической. В структурной схеме указываются стойка, виды кинематических пар и их взаимное расположение в механизме. Размеры звеньев не учитываются. Составление структурной схемы необходимо в первую очередь для проведения структурного анализа механизма. В кинематической схеме известны размеры, необходимые для кинематического анализа, силового расчета механизма и дальнейшей разработки его конструкции. [c.7]

Учесть все многообразие силовых факторов, действующих на механизм (машину, прибор), а также все особенности самой конструкции при расчете на прочность невозможно. Поэтому при расчетах и проектировании учитываются лишь главные факторы и главные особенности формы, и вместо реальной конструкции рассматривают ее упрощенный прототип, называемый расчетной схемой. [c.123]

Из указанных выше узлов или элементов конструкции развитие усталостной трещины в полете до критических размеров в лонжероне лопасти приводит к полному разрушению вертолета. В этом случае предельное состояние определяется критической длиной трещины, которая не должна быть достигнута в процессе эксплуатации. Разрушение диска компрессора или турбины, как правило, приводит к предпосылке летного происшествия. Согласно требованиям к проектированию ВС и силовых установок, возникающие внутренние разрушения элементов конструкции двигателя [c.27]

Современные композиционные анизотропные материалы получили широкое распространение в ответственных силовых и несущих элементах конструкций, в деталях и изделиях. Это объясняется высокой удельной прочностью и жесткостью, возможностью проектирования материала с заданными физическими и механическими свойствами. Отличительной особенностью данных материалов является анизотропия физико-механических характеристик, причем степень анизотропии зависит от структуры материала и может быть получена соответствующей укладкой армирующего наполнителя. Это дает возможность конструктору проектировать не только детали и изделия, но и сам материал. [c.19]

Исследования напряженных состояний способствовали улучшению конструктивных форм деталей и в отдельных случаях их оптимизации. Некоторые из разработанных методов расчета нашли эффективное применение при проектировании средств вычислительной техники. Значительные успехи были достигнуты и в деле испытания деталей конструкций и материалов на прочность с воспроизведением силовых и тепловых полей, динамических режимов во времени, использованием статистических интерпретаций и принципов моделирования. Выросла предназначенная для этих целей экспериментальная база научно-исследовательских институтов, лабораторий и конструкторских бюро промышленности, усилилась деятельность высших учебных заведений как по подготовке специалистов в области прочности и динамики машин, так и в области научных изысканий. [c.44]

Гидропривод — Задание на проектирование 151, 152 Головки силовые пинольные — Конструкция 81, 82 — Назначение 80, 81 — Технические характеристики 81 ГОСТ 12.2.009 — 80 168 15.001 — 73 9, 176 622—81 8 7417—75 179 7929-80 8 9473—80 49 15893—77 94 16490—70 94 16491 —ЗОЕ 94 [c.405]

При проектировании новых моделей машин возникает задача по определению целесообразных границ применения унифицированных конструкций. С точки зрения функциональных параметров машины не имеет существенного значения решение вопроса об установке в изделии унифицированных- сборочных единиц и деталей. Более того, с точки зрения обеспечения некоторых функциональных параметров машины использование унифицированных конструкций может привести к повышению надежности, увеличению массы и т. д. Для анализа унифицированных конструкций их можно разделить на две группы конструкции, нагруженность которых не зависит от силовых параметров машины и конструкции, -нагру-женность которых зависит от силовых параметров машины. [c.65]

Например, при проектировании фасонной детали силовой передачи транспортной машины с позиции требований эксплуатации необходимо обеспечить, чтобы одна часть детали имела глубину цементации 2 мм, другая 1 мм, а третья часть не должна цементироваться, так как при этом не требуется высокая твердость. Возникает при разработке конструкции детали вопрос о целесообразности унификации этих требований. [c.109]

Наиболее приемлемой конструктивно-силовой схемой, по которой можно построить как насосы, так и гидромоторы универсального применения широкого ряда мощностей с очень высокими регулировочными качествами, является схема с наклонным блоком цилиндров. Однако насосы, построенные по этой силовой схеме имеют принципиальный недостаток необходимость отвода рабочей жидкости под давлением от подвижной качающейся люльки к неподвижным маслопроводам. Такое устройство несколько усложняет конструкцию, делает ее тяжелее и увеличивает габариты. Поэтому гидромашины, построенные по этой схеме, не всегда являются лучшими в тех или иных случаях применения. Однако проектирование и изготовление специальных гидромашин, наиболее удобных и выгодных для каждого случая применения, привело бы к созданию очень большого количества различных типов машин, сильно затруднило производство, снабжение запасными частями и эксплуатацию. [c.41]

При проектировании аппаратов для магнитной обработки воды следует учесть, что наибольшая концентрация магнитных силовых линий наблюдается на углах полюсных наконечников. Поэтому эффект может быть повышен, если полюсный наконечник будет составным — пакетного типа. Такая конструкция обеспечит большой перепад напряженности вследствие увеличения краевых эффектов [24]. [c.50]

Инженерные объекты различного назначения (машины, приборы, здания, корабли, самолеты и т. д.) должны отвечать широкому кругу требований, выполнение которых обеспечит их надежную и эффективную эксплуатацию. Важнейшими, а в ряде случаев определяющими, являются требования достаточной прочности и жесткости конструкции. Здесь под прочностью понимается способность конструкции не разрушаться, а под жесткостью — сохранять в определенных пределах свою форму. Вместе с этим конструкция должна удовлетворять и определенным экономическим требованиям. Современные нормы проектирования позволяют найти известный компромисс между взаимно противоречивыми требованиями надежности и экономичности. Следовательно, конструкция, выполненная из конкретного материала, должна успешно сопротивляться внешним воздействиям силовым, тепловым, радиационным и т. п. Инженерная дисциплина, в которой рассматриваются экспериментальные и теоретические основы методов оценки прочности и жесткости конструкций с одновременным учетом требований экономичности, получила название сопротивления материалов. [c.4]

Принцип расчета конструкций по предельным состояниям заключается в том, что указанные конструкции рассчитывают на такие силовые воздействия, при которых они перестают удовлетворять требованиям, заданным при проектировании. [c.43]

Системы функционального диагностирования. На этапе проектирования, наряду с системами неразрушающего контроля (рис. 2.3.3) наибольшее применение получили системы функционального диагностирования, не требующие подачи на объект целенаправленных воздействий [2]. При стендовых испытаниях новых конструкций машин наиболее часто применяют параметрические методы диагностирования по параметрам движения, силовым, виброакустическим и термодинамическим параметрам. Результаты диагностических испытаний нужны не только для оценки надежности машины, но и для получения основных паспортных данных и оценки технического уровня конструкции при сертификации машин. [c.173]

Изложены методы решения прикладных задач, возникающих при проектировании и анализе работоспособности конструкций в условиях интенсивных тепловых и силовых воздействий. Для решения задач используются современные физические представления о структуре конструкционных материалов и микромеханизме процессов их деформирования и разрушения в условиях повышенных температур. Приведены примеры решения прикладных задач с описанием алгоритмов и программ для ЭВМ. [c.4]

Проектирование — наиболее ответственный этап разработки изделия, в процессе которого определяются его технические характеристики и проверяется возможность реализации поставленной задачи. Определение наилучшего конструктивного решения — сложный процесс, состоящий из работ по обеспечению наилучших эксплуатационных условий нагружения, выбору рациональных компоновочно-силовых схем (КСС), форм деталей и эффективных материалов, способствующих получению минимальной массы конструкции с учетом технологичности и стоимости. Все эти требования в равной мере выполнить нельзя, и, как правило, за основу принимают какое-то одно из них или несколько. Например, для летательных аппаратов основным будет обеспечение минимальной массы. [c.4]

Оба подхода (феноменологический и микроподход) взаимно дополняют друг друга, поэтому их противопоставление не имеет смысла. Поскольку в элементах силовых конструкций предполагается использование многокомпонентных материалов, осредненные свойства таких материалов наверняка дают исчерпывающую информацию для проектирования. Однако [c.37]

Теоретически предсказанные деформационные зависимости и предельные напряжения для различных слоистых композитов сравниваются с результатами испытаний этих материалов в условиях плоского напряженного состояния. Указаны преимущества и недостатки основных типов образцов и соответствующего оборудования, используемого для создания плоского напряженного состояния. При сравнении методов построения предельных поверхностей слоистых композитов особое внимание уделено областям их применения, удобству использования, требованиям к исходным параметрам и тонкостям описания этими методами прочностных свойств реальных композитов. Поскольку большинство методов ограничивается построением предельной поверхности и, следовательно, позволяет предсказать только условия, но не вид разрушения, в главе преобладает макроподход. Оказалось, что ни один из рассмотренных методов не обнаруживает хорошего соответствия с результатами экспериментов и, следовательно, не может быть рекомендован для использования при проектировании ответственных силовых конструкций из композитов, причина этого заключается, по-видимому, в малочисленности экспериментальных данных н несовершенстве существующих подходов в частности, ни один из подходов не учитывает влияние последовательности укладки слоев на напряженное состояние композита. До сих пор остается неисследованным механизм перераспределения нагрузок со слоев композита, в которых достигнуто предельное состояние, на остальные слои материала. [c.140]

Выбор конструкции. При проектировании силовых сетей в целях экономии материала проводов рекомендуется применять преимущественно а) голые токопроводы, в первую очередь стальные б) шинные сборки в) шины в к Н1лах, в первую очередь стальные г) общие магистрали для силовых и осветительных приёмников д) питание стационарных приёмников от крановых троллеев е) сталь вместо меди для магистралей постоянного тока — во всех случаях, когда это не сопряжено с конструктивными трудностями для магистралей переменного тока — при токе до 500 й для троллеев — во всех случаях для воздушных силовых сетей — когда это допускается по условиям потери напряжения для воздушных линий наружных силовых сетей—проводку голыми проводами магистралей внутри цехов с соблюдением особых условий ПУЭ, 218—233 [12]. [c.470]

Целевой функцией при проектировании силовых оболочек обычно является масса конструкции, а функциональные ограничения, как правило, сводятся к обеспечению ее заданной несущей способности и конструктивнотехнологической выполнимости. [c.234]

Долговечность элементов конструкций определяется сопротивлением усталости конструкциях сплава (полуфабриката), уровнем расчетных напряжений, спектром нагрузок, а также конструктивно-технологическими решениями отдельных деталей (2 - 4]. Усталостные трещины в авиадаонных конструкционных практически всегда образуются в местах концентрации напряжений. Избежать концентрации напряжений невозможно, поскольку в каждом агрегате силовой конструкции самолета множество концентраторов напряжений отверстия под болты и заклепки, сварные точки и швы, вырезы и люки, перепады толщин и т.д. Поэтому при проектировании на большой ресурс важнейшей задачей является рациональное конструирование элементов и деталей, обеспечивающее максимальное возможное снижение уровня концентрации напряжений, особенно в наиболее циклически нагруженных участках конструкции. Для решения этой задачи конструктор должен стремиться выполнить следующие требования [c.416]

В третьей части особое внимание уделено простым аналитическим методам расчета типичных элементов конструкций ракет. Приводимые здесь примеры не могут дать даже отдаленного представления о тех мощных комплексах программ, какими пользуются при уточненных современных прочностных расчетах. Но упрощенные методы расчета не потеряли и, видимо, еще очень долго не потеряют своего значения. Во-первых, простые аналитические решения, наглядно.ограждающие влияние отдельных параметров конструкции, необходимы для правильного понимания особенностей силовой схемы конструкции раке-тьь Во-вторых, умение пользоваться простыми методами расчета, не требующими сложных программ счета, с одной стороны, избавляет проектировщика от необходимости каждый раз прибегать к помощи мощных ЭВМ для получения оперативного результата на начальной стадии проектирования, с другой сторрны, помогает ему контролировать и правильно истолковывать результаты уточненных поверочных расчетов. Наконец, упрощенные аналитические методы используются в системах автоматизированного проектирования на этапах оптимизации силовых конструкций, когда производится многократное повторение прочностного расчета с целью подбора оптимальных параметров отдельных элементов и всей конструкции. [c.4]

При проектировании тонкостенной конструкции, выполненной в виде подкрепленной цилиндрической оболочки с продольным силовым набором, возникает задача сделать оболочку возможно более жесткой, т. е. максимально ограничить перемещения в оболочке. При сохранении неизменной площади поперечного сечения (веса оболочки) последнее в какой-то степени может быть выполнено оптимальным размещением и выбором площадей сечений продольного набора в оболочке. В настоящей статье приводятся формулы для подсчета координат центра тяжести, центра изгиба и моментов инерции при изгибе и кручении при произвольном числе стрингеров, подкрепляющих оболочку. Здесь также даются некоторые рекомендации по определению оптимальных жесткостей оболочки при изгибе и кручении. Табл. 2, ил. 12, список лит. 2 назв. [c.327]

Принципиальным является вопрос о степени полноты учета концентрации напряжений при огфеделении значений локальных напряжений и соответственно коэффициентов локальной концентрации деформаций и напряжений Нами принято, что в расчетах следует использовать только те геометрические факторы сварного соединения, которые известны конструктору или расчетчику при проектировании сварной конструкции. Это марка материала, толщина металла, катеты швов, характер передачи силовых потоков в соединениях. Эти факторы можно было бы называть конструкционными, так как их значения указаны на чертежах или приведены в технической документации на сварную конструкцию. [c.348]

Обеспечение высокой прочности конструкции при минимальной массе является важной задачей проектирования силовых элементов, общая масса которых в самолете не превышает 50% лассы его конструкции. Остальную часть массы конструкции со- [c.7]

В то же время, на практике приходится решать более сложные задачи, часто требующие проведения специальных исследований. Будущие инженеры-механики, практическая деятельность которых в той или иной степени связана с вопросами прочности конструкций, должны представлять себе те научные проблемы, которые стоят перед учеными и инженерами-прочнистами на современном этапе технического прогресса. Эти проблемы сводятся к тому, чтобы при проектировании и расчете на прочность и жесткостьтай или иной реальной детали, на которую действуют известные по величине силовые и тепловые нагрузки, был выбран наиболее подходящий материал с точки зрения оптимальной работы в будущей детали с учетом условий ее эксплуатации, чтобы при этом деталь была минимального веса и имела оптимальные конструктивные формы и технологию ее обработки. [c.660]

Вводные замечания. В настоящей главе рассматриваются приближенные модели растяжения и сжатия стержней. В инягенерпой практике широко применяются приближенные модели надежности, когда оценки прочности проводятся по сродним напряжепиям в сечении стержня без учета концентрации напряжений, влияния условий иакренлення концов стержня и других факторов. Приближенные модели часто используются для пачальпого этапа проектирования при предварительном выборе размеров. Они позволяют оценить силовые потоки в элементах конструкций, взаимодействие элементов между собой и опорными узлами, выбрать оптимальные конструктивные схемы. [c.141]

Простейшие кулачковые механизмы являются трехзвенными механизмами с высшей кинематической парой. Элементами высшей пары являются взаимоогибающне поверхности, одна из которой задается, а вторая определяется из условий относительного движения звеньев, соединяемых этой парой. Кинематический эффект кулачкового механизма обеспечивается проектированием лишь одного элемента высшей пары—профиля кулака. Простота проектирования кулачковых механизмов по заданному закону движения ведомого звена обеспечивает им большое практическое применение в машиностроении, особенно в производственно-технологических машинах-автоматах. Недостатком кулачковых механизмов является необходимость введения устройства, обеспечивающего замыкание элементов высшей кинематической пары. Замыкание может быть силовым и геометрическим. Силовое замыкание осуществляется установкой пружин, а в отдельных случаях — противовесов, а геометрическое — применением специальных конструкций кулаков или ведомых звеньев. [c.137]

Но если говорить образно, то токарная обработка была его нестареющей любовью всю жизнь. Еще молодым инженером исследовал он работоспособность токарных автоматов, закупленных в годы первой пятилетки за рубежом, систематизировал конструкции и пытался прогнозировать развитие принимал участие в проектировании первых оригинальных отечественных одношпиндельных токарных автоматов. Именно применительно к токарным автоматам Шаумян создавал и свою теорию максимальных по производительности и оптимальных по 9К0Н0МИЧН0СТИ режимов обработки. Ученый поддерживал связи с рабочими-новаторами, разрабатывавшими и внедрявшими высокопроизводительные методы скоростного и силового течения, неоднократно приглашал их для выступлений на кафедре. Именно в токарных автоматах применил он свое изобретение — шариковый передаточный механизм, создав ряд конструкций станков. Его лекции по диалектике развития конструктивно-компоновочных решений токарных автоматов и полуавтоматов, [c.83]

Все выполняемые в процессе проектирования АЛ инженерные расчеты можно разделить на классические (расчеты силовых, прочностных, кинематических характеристик с целью решения задач разработки схем и конструкций на уровне механизмов и устройств или отдельных видов встраиваемого в линию оборудования методы этих расчетов многократно изложены в соответствующих справочниках и пособиях) и специфические (расчеты, связанные с созданием АЛ как слож- [c.29]

Этап рабочего проектирования АЛ включает следующие основные проектные процедуры корректировку общих видов узлов по разработкам, согласование заданий деталировочные работы по основным узлам и элементам АЛ проектирование элементов систем управления АЛ, сборочных чертежей транспортных устройств, средств технологического оснащения контроль силовых узлов, приспособлений и транспортных устройств разработку и контроль вспомогательных узлов (вы-тряхиватели, мойки, загрузчики, накопители, сварные станины и стойки, средства технологического оснащения и др.) проектирование электрооборудования АЛ. шпиндельных узлов, инструмента, гидрооборудования АЛ, сварных конструкций составление проектно-сопроводительной документации на АЛ нормоконтроль и технологический контроль проектно-конструкторской документации на АЛ. [c.111]

Проблема длительной прочности элементов машин, приборов и аппаратов является традиционной, но за последние годы она расширилась и приобрела особое значение в связи с новыми задачами, которые ставят такие быстро развивающиеся отрасли техники, как энергетическое и химическое машиностроение, авиакосмическая техника и др. Долговечность конструкций приходится оценивать во многих случаях в условиях нестационарных силовых и температурных режимов нагружения, при этом могут протекать различные процессы длительного разрушения. К таким обычно относят статическую усталость, возникающую в результате выдержки конструкционных элементов во времени под действием усилий, мало- и многоцикловую усталость, связанную с циклическими сменами усилий безотносительно ко времени выдержки, а также процессы поверхностных разрушений при действии напряжений и агрессивных сред. При этом возможены еще и другие, комбинированные процессы. Длительному разрушению подвержены не только традиционые металлические, но и различные новые неметаллические материалы — полимеры, керамики, стекла и различные композиты, причем многие неметаллические материалы обнаруживают как циклическую, так и указанную статическую усталость практически в любых температурных условиях, ввиду чего проектирование изделий из этих материалов неизбежно наталкивается на необходимость их расчетов на длительную прочность. [c.3]

Метод тензометрических моделей из низкомодульных материалов. Тензометрические модели из материала с низким модулем упругости применяются для решения следующих задач определение напряжений, усилий и перемещений в сложных конструкциях при заданных силовых нагрузках разработка и проверка методов расчета напряжений и перемещений сопоставление и выбор вариантов конструкций при проектировании по условиям прочности и жесткости выбор типа нагружения и расположения точек измерений при исследовании натурных конструкхщй в условиях стендовых и эксплуатационных испытаний оценка по данным натурной тензометрии напряжений в конструкции в местах, где не проводились измерения деформаций. [c.121]

Вибрационная надежность вновь создаваемой турбомашины потенциально закладывается на этапе проектирования, на котором наиболее полно и рационально можно использовать богатый предшествующий опыт. Однако большая сложность интенсивных динамических процессов, сопутствующих работе турбомашины, недостаточная их изученность и, как следствие, несовершенство теоретических представлений о нестационар ном силово.м взаимодействии конструкции и потока, влекут за собой необходимость проведения экспериментально-доводочных работ. Без них обеспечение требуе.мой вибрационной надежности турбомашины в настоящее время не представляется возможным. [c.190]

Резьбовые и фланцевые соединения часто являются ответствен ными узлами, определяющими прочность и надежность всей конструкции (стяжные болты роторов турбомашин, силовые шпильки и шатунные болты поршневых машин, фланцевые соединения сосудов высокого давления и др.) Для повышения надежности резьбовых и фланцевых соединений необходимо применять современные методы проектирования, основанные на широком использовании ЭВМ. о позволит при проеь тировании учесть распределение усилий, выяснить запасы прочности, создать надежную конструкцию. [c.3]

Появление усталостных трещин в силовых элементах при длительной эксплуатации самолетов из-за усталостных, коррозионных и случайных повреждений, а также возможность существования начальных дефектов потребовали дополнения задач проектирования требованием создания конструкций, обладающих свойствами живучести. Для решения этих задач потребовалось изучение новых характеристик материалов, позволяющих на основе подходов линейной механики разрушения определять кинетику развития усталостных трещин и сопротивление материала с трещиной статическому разрушению. Эти характеристики в ряде случаев вступают в противоречие с традиционными механическими характеристиками. Так, например, высокопрочные материалы, которые вьпадны по условиям статической прочности и минимума веса, как правило, оказывались более чувствительности к образованию и развитию трещин, чем материалы средней и малой прочности. [c.408]

На этапе рабочего проекта разработчик производит уточнение внешних нагрузок напряженно-деформированного состояния конструкции. На этом этапе используются результаты испьгганий конструктивных элементов и агрегатов конструкции с подробной тензометрией. На стадии рабочего проектирования должна быть в основном закончена отработка силовых элементов конструкции по условиям статической прочности, усталостной прочности и живучести, а также по условиям обеспечения безопасности с учетом явления аэроуп-ругости. В конце этого этапа выделяется первый экземпляр опытного самолета для проведения статических испытаний, кроме того, до начала серийного производства проводятся летные испытания опытного образца самолета с целью определения напряженно-деформи-рованного состояния и критических скоростей непосредственно по результатам прямых измерений. [c.410]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...