IMG00017

1. Tok przeprowadzania obliczeń wytrzymałościowych

W przypadku gdy brak jest bliższych danych dotyczących właściwej wartości wymaganego współczynnika bezpieczeństwa x_w, dla uzyskania pierwszego przybliżenia można posłużyć się tabl. 1.1. Znajdujemy w niej współczynnik bezpieczeństwa x_w, określony jako iloczyn czterech współczynników cząstkowych

(14)

X_m, = XiX₂X₃X₄

gdzie: X\ - współczynnik pewności założeń, x₂ - współczynnik ważności przedmiotu, x₃ - współczynnik jednorodności materiału, x₄ - współczynnik zachowania wymiarów.

Wartości współczynników cząstkowych podane w tabl. 1.1 dotyczą podstawowego materiału konstrukcyjnego, jakim jest stal. Dla staliwa, stopów lekkich i metali kolorowych wartość wymaganego współczynnika bezpieczeństwa x_w, otrzymaną z tabl. 1.1, należy powiększyć o 40%, dla żeliwa zaś o 100%. Zalecenia te są wzorowane m in. na zasadach stosowanych w Przepisach Dozoru Technicznego [24], dotyczących obliczania kotłów i zbiorników ciśnieniowych, przy czym stosować je można w ograniczonym zakresie temperatury, a więc np. dla stopów lekkich do 60°C (por. rozdz. 16).

1.3. Obliczenia wytrzymałościowe na dopuszczalne odkształcenia (przemieszczenia)

W wielu przypadkach warunkiem niezawodności działania maszyn i urządzeń jest zachowanie dostatecznej sztywności, a więc niedopuszczenie do nadmiernych odkształceń. W przeważającej większości przypadków warunek sztywności jest automatycznie spełniony, jeżeli naprężenia nominalne nie przekroczą naprężeń dopuszczalnych. Wystarczy wówczas przeprowadzić obliczenia wytrzymałościowe na naprężenia dopuszczalne, natomiast przeprowadzanie obliczeń na dopuszczalne odkształcenia nie jest konieczne.

Istnieją jednak przypadki, gdy pomimo spełnienia warunków wynikających z obliczeń na naprężenia dopuszczalne prawidłowa praca maszyn lub urządzeń nie jest możliwa, gdyż o wartości dopuszczalnych obciążeń nie decydują dopuszczalne naprężenia, lecz odkształcenia (przemieszczenia).

Typowym przykładem tego rodzaju urządzeń są wały pędniowe, w których kąt skręcenia jednego metra bieżącego wału nie może przekroczyć (1/4)°, czyli

(1.5)

Warunek sztywności wału i warunek wynikający z naprężeń dopuszczalnych będą jednocześnie spełnione wówczas, gdy średnica d wału, obliczona ze wzoru na skręcanie