Допустимі напруги
Розтягання й стиск. Напруги й деформації при розтяганні й стиску.
Розрахунки на міцність і жорсткість
Допустимі напруження
Як уже вказувалося, деталі машин і інших конструкцій повинні
задовольняти умові міцності і жорсткості. Розміри деталей необхідно
підбирати такими, щоб під дією прикладених навантажень вони не
руйнувалися й не одержували деформацій, що перевищують припустимі. У
більшості машинобудівних деталей не допускаються, як правило, залишкові
деформації.
Помітні залишкові деформації з’являються в пластичних матеріалах, коли
напруги досягають границі текучості. Руйнування наступає, коли напруги
досягають величини тимчасового опору; при цьому деформації крихкого
матеріалу можуть бути незначними.
Отже, для деталей, виготовлених із пластичного матеріалу, небезпечною
напругою можна вважати границю текучості, а для деталей з крихкого
матеріалу — тимчасовий опір.
Природно, що ці напруги не можуть бути прийняті в якості допустимих. Їх
варто зменшити настільки, щоб в експлуатаційних умовах діючі напруги
завжди були менше границі пружності. Таким чином, допустиме напруження
може бути визначене по формулі
— коефіцієнт запасу міцності, що показує, у скільки разів допустиме
напруження, менше небезпечного.
Вибір величини коефіцієнту запасу міцності залежить від стану матеріалу
(крихкого або пластичного), характеру прикладення навантаження
(статичного, динамічного або повторно-змінного) і деяких загальних
факторів, що мають місце в тім або іншім ступені у всіх випадках. До
таких факторів ставляться:
а) неоднорідність матеріалу, а, отже, відмінність його механічних
характеристик у малих зразках і в деталях;
б) неточність завдання величин зовнішніх навантажень;
в) наближеність розрахункових схем і деяка наближеність розрахункових
формул.
.
Величина запасу міцності залежить від того, яке напруження вважається
небезпечним.
. Тоді
I
I
¶
?
Ae
I
?
??????$??@? варто брати в тих випадках, коли матеріал більш однорідний,
краще вивчені його властивості, повніше враховані навантаження, точніше
метод розрахунку й розрахункові схеми.
Для крихких матеріалів при статичних навантаженнях небезпечною напругою
є тимчасовий опір і тоді
.
які одержують по формулах (5.2) і (5.3), називають звичайно основними
допустимими напруженнями.
У зв’язку з тим, що тимчасовий опір визначити простіше, ніж границю
текучості, і, до того ж, у виробничих умовах останній не завжди можна
одержати, іноді й для пластичних матеріалів при визначенні напруг, що
допускаються, виходять із тимчасового опору, користуючись формулою
.
Цю величину для пластичних матеріалів беруть трохи менше, ніж для
крихких, оскільки пластичні матеріали, як правило, більше однорідні по
своїх фізичних і механічних властивостях.
).
без індексу.
Вибір величини напруг, що допускаються, досить важливий, тому що від
правильного встановлення їхнього значення залежить міцність і безпека
проектованої конструкції, а також економічна сторона розрахунку –
кількість затрачуваного матеріалу. Тому встановленням величини напруг,
що допускаються, для основних марок матеріалів, застосовуваних у
машинобудуванні і будівельній справі, займаються державні органи, що
нормують. Вони видають відповідні норми, якими й варто керуватися у
звичайних умовах проектування. У міру поліпшення якості матеріалів і
уточнення методів розрахунку роблять підвищення напруг, що допускаються.
Орієнтовні величини основних допустимих напруг, прийнятих у цей час для
найпоширеніших матеріалів, приводяться в довідковій літературі.
У тих же випадках, коли немає даних про допустимі напруження, для того
або іншого матеріалу, питання про їх величину доводиться вирішувати на
підставі викладених вище міркувань і рекомендацій.
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
