1865


DANE

OBLICZENIA I SZKICE

WYNIKI

P = 37 kN

α = 22°

1. Założenia projektu

Konstrukcja obciążona jest statycznie siłą P zaczepioną pod kątem α w „uchu” na końcu belki pryzmatycznej.

Mateiał:

St 3 s

2. Dobór materiału

Elementy z których składa się konstrukcja wykonane są ze stali węglowej zwykłej jakości o oznaczeniu St3s przeznaczonej na konstrukcje spawane. Wartości kr, kc, kg, ks, kt zostały odczytane z książki A.Rutkowskiego „Części Maszyn”.

kr = 120 MPa

kc = 120 MPa

kg = 145 MPa

ks = 75 MPa

kt = 75 MPa

P = 37 kN

α = 22°

3. Szkic teoretyczny

0x01 graphic

DANE

OBLICZENIA I SZKICE

WYNIKI

H = 0,2 m

g = 0,022 m

h = 0,04 m

I= 0,05 m

l=0.2 m

4.Obliczenia dla przekoju A-A

0x01 graphic

Pole przekroju Fo = (H-h)⋅g

Wskaźnik wytrzymałości przekroju na zginanie

0x01 graphic

Fo = 0,00352 m2

Wz = 0,938⋅10-4 m3

P = 37 kN

α = 22°

Wz = 0,938⋅10-4 m3

Fo = 0,00352 m2

l = 0,2 m0x01 graphic

I= 0,05 m

W układzie występuje złożony stan naprężeń

σg = 0x01 graphic

σr = 0x01 graphic

τt = 0x01 graphic

σg = 80,47 MPa

σr = 3,93 MPa

τt = 9,74 MPa

σg = 80,47 MPa

σr = 3,93 MPa

τt = 9,74 MPa

Dominującym naprężeniem jest zginanie. Z hipotezy wytężeniowej Hubera naprężenie zastępcze wynosi:

σzast. = 0x01 graphic

σzast. = 86,08 MPa

σzast. = 86,08 MPa

kg = 145 MPa

Porównanie naprężenia zastępczego z dopuszczalnym

σzast. ≤ kg

Materiał nie ulegnie zniszczeniu w przekroju A-A

DANE

OBLICZENIA I SZKICE

WYNIKI

B = 0,16 m

g = 0,022 m

5.Obliczenia dla przekroju B-B

0x01 graphic

Pole przekroju Fo = B⋅g

Wskaźnik wytrzymałości przekroju na zginanie

0x01 graphic

Fo = 0,003 m2

Wz = 0,938⋅10-4 m3

P = 37 kN

α = 22°

l = 0,15 m

I = 0,03

Fo = 0,003 m2

Wz=0,938⋅10-4 m3

W układzie występuje złożony stan naprężeń

σg = 0x01 graphic

σr = 0x01 graphic

τt = 0x01 graphic

σg = 59,25 MPa

σr = 3,93 MPa

τt = 9,74 MPa

σg = 59,25 MPa

σr = 3,93 MPa

τt = 9,74 MPa

Dominującym naprężeniem jest zginanie. Z hipotezy wytężeniowej Hubera naprężenie zastępcze wynosi:

σzast. = 0x01 graphic

σzast. = 65,40 MPa

σzast. = 65,4 MPa

kg = 145 MPa

Porównanie naprężenia zastępczego z dopuszczalnym

σzast. ≤ kg

Materiał nie ulegnie zniszczeniu w przekroju B-B

DANE

OBLICZENIA I SZKICE

WYNIKI

g = 0,022 m

d = 0,06 m

D = 0,1 m

6. Obliczenia dla przekroju C-C

0x01 graphic

Przekrój obliczeniowy Fo = g ⋅ (D-d)

Fo = 0,8⋅10-3 m2

Fo = 0,8⋅10-3 m2

P = 37 kN

α = 22°

W układzie występuje złożony stan naprężeń

σr = 0x01 graphic

τt = 0x01 graphic

σr = 15,75 MPa

τt = 38,98 MPa

σr = 15,75 MPa

τt = 38,98 MPa

Dominującym naprężeniem jest ścinanie. Z hipotezy wytężeniowej Hubera naprężenie zastępcze wynosi:

τzast. = 0x01 graphic

τzast. =40,03 MPa

τzast. = 40,03 MPa

kt = 75 MPa

Porównanie naprężenia zastępczego z dopuszczalnym:

τzast. ≤ kt

Materiał nie ulegnie zniszczeniu w przekroju C-C

C= 0,2 m

g = 0,38 m

7.Obliczenia dla przekroju D-D

0x01 graphic

Pole przekroju Fo = C⋅g

Wskaźnik wytrzymałości przekroju na zginanie

0x01 graphic

Fo = 0,076 m2

Wz = 2,53⋅10-3 m3

P = 37 kN

α = 22°

l = 0,3 m

I = 0,3

Fo = 0,076 m2

Wz=2,53⋅10-3 m3

W układzie występuje złożony stan naprężeń

σg = 0x01 graphic

σr = 0x01 graphic

τt = 0x01 graphic

σg = 5,703 MPa

σr = 0,451 MPa

τt = 0,182 MPa

σg = 5,0703 MPa

σr = 0,451 MPa

τt = 0,182 MPa

Dominującym naprężeniem jest zginanie. Z hipotezy wytężeniowej Hubera naprężenie zastępcze wynosi:

σzast. = 0x01 graphic

σzast. = 6,16 MPa

σzast. = 6,16 MPa

kg = 145 MPa

Porównanie naprężenia zastępczego z dopuszczalnym

σzast. ≤ kg

Materiał nie ulegnie zniszczeniu w przekroju D-D

DANE

OBLICZENIA I SZKICE

WYNIKI

B=0,16 m

g=0.022 m

8.Sprawdzanie wytrzymałości spoin:

8.1 Spoina czołowa (spoina Y)

0x01 graphic

lo=B-2g

lo= 0.116 m

lo = 0,116 m

g = 0,022 m

Przekrój obliczeniowy spoiny Fo = lo ⋅ g

Wskaźnik wytrzymałości przekroju na zginanie

0x01 graphic

Fosc = 0,0025 m2

Wx = 0,493⋅10-4 m3

P = 37 kN

α = 22°

Fosc = 0,0025 m2

Wx = 0,493⋅10-4 m3

b = 0,153 m

W układzie występuje złożony stan naprężeń

σg = 0x01 graphic

σr = 0x01 graphic

τt = 0x01 graphic

σg = 114,7 MPa

σr = 5,43 MPa

τt = 13,44 MPa

σg = 114,7 MPa

σr = 5,43 MPa

τt = 13,44 MPa

Obliczenie naprężenia zastępczego:

σzast. = 0x01 graphic

σzast. = 122,33 MPa

σzast. = 122,33 MPa

kg = 145 MPa

Porównanie naprężenia zastępczego z dopuszczalnym:

σzast. ≤ 0,8 kg

0,8 kg = 130.5 MPa

Spoina czołowa wytrzyma naprężenia

g = 0,022 m

8.2 Spoina pachwinowa

-szkic spoiny

0x01 graphic

Grubość obliczeniowa spoiny: a = 0,7g

a = 0,0154 m

DANE

OBLICZENIA I SZKICE

WYNIKI

a = 0,0154 m

l1 = 0,15 m

l2 = 0,2 m

l3 = 0,1 m

l4 = 0,05 m

R = 0,02 m

r = 0,0046 m

Obliczanie przekroju obliczeniowego spoiny

0x01 graphic

r=R-a

Fob = 2⋅l1⋅a + l2⋅a + 2⋅l3⋅a + 0x01 graphic

Fob = 1,137⋅10-2 m2

a = 0,0154 m

l1 = 0,15 m

l2 = 0,2 m

l3 = 0,1 m

l4 = 0,05 m

R = 0,02 m

r = 0,0046 m

Obliczanie środków ciężkości spoiny pachwinowej

0x01 graphic

Współrzędne środków poszczególnych części

Spoiny pachwinowej

O1 (0.0904 , 0,0077)

O2 (0.0077 , 0.1154)

O3 (0.1354 , 0.1031)

O4 (0.1354 , 0.1277)

O5 (0.0904 , 0.2231)

O6 (0.0804 , 0.1154)

O1 (0.0904 , 0,0077)

O2 (0.0077 , 0.1154)

O3 (0.1354 , 0.1031)

O4 (0.1354 , 0.1277)

O5 (0.0904 , 0.2231)

O6 (0.0804 , 0.1154)

wyznaczenie środka ciężkości dla całej spoiny pachwinowej

0x01 graphic

Yc=0,115

Współrzędne środka ciężkości spoiny pachwinowej

(0.0,079 ; 0.115)[m]

DANE

OBLICZENIA I SZKICE

WYNIKI

a = 0,0154 m

l1 = 0,15 m

l2 = 0,2 m

l3 = 0,1 m

l4 = 0,05 m

R = 0,02 m

r = 0,0046 m

O1 (0.0904 , 0,0077)

O2 (0.0077 , 0.1154)

O3 (0.1354 , 0.1031)

O4 (0.1354 , 0.1277)

O5 (0.0904 , 0.2231)

O6 (0.0804 , 0.1154)

Obliczanie momentów bezwładności spoiny pachwinowej

0x01 graphic

dla wszystkich spoin

0x01 graphic

0x01 graphic

Ix=6,45⋅10-5m4

Iy=3,65⋅10-5m4

Ix=6,25⋅10-5m4

Iy=3,65⋅10-5m4

Obliczenie biegunowego momentu bezwładności:

Io = Ix + Iy

Io = 10,1⋅10-5m4

P = 37000 N

Fosc = 0,0113 m2

wyznaczenie naprężenia ścinającego od siły P

0x01 graphic

τt = 3,252 MPa

DANE

OBLICZENIA I SZKICE

WYNIKI

wyznaczenie naprężeń skręcających w czterech różnych miejscach

0x01 graphic

e01 = 0,118 m

e02 = 0,131 m

e03 = 0,131 m

e04 = 0,118m

e01 = 0,118 m

e02 = 0,131 m

e03 = 0,131 m

e04 = 0,118m

b=0,29 m

Io = 10,1⋅10-5m4

naprężenia skręcające w wybranych punktach

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

τs1 = 12,52 MPa

τs2 = 13,9 MPa

τs3 = 13,9 MPa

τs4 = 12,52 MPa

τt = 3,25 MPa

τs1 = 12,52 MPa

τs2 = 13,9 MPa

τs3 = 13,9 MPa

τs4 = 12,52 MPa

wyznaczenie maksymalnego naprężenia zastępczego

0x01 graphic

τz1 = MPa

τz2 = MPa

τz3 = MPa

τz4 = MPa

τzas(max) zas1= MPa

kr = 120 MPa

Porównanie maksymalnego naprężenia zastępczego z naprężeniem dopuszczalnym:

τzas ≤ 0,65kr

0,65kr = 78 MPa

Spoina wytrzyma naprężenia

DANE

OBLICZENIA I SZKICE

WYNIKI

g = 0,03 m

8.2 Spoina pachwinowa 2

-szkic spoiny

0x01 graphic

Grubość obliczeniowa spoiny:

a = 0,7g

a = 0,021 m

a = 0,021 m

l1 = 0,38 m

l2 = 0,2 m

Obliczanie przekroju obliczeniowego spoiny

Fobl = 2 l1 a + 2 l2 a

Fobl =0,024 m2

a = 0,021 m

l1 = 0,38 m

l2 = 0,2 m

Wyznaczenie środka ciężkości całej spoiny pachwinowej oraz obliczenie momentów bezwładności tej spoiny.

Ix = Iy =0x01 graphic

Współrzędne środka ciężkości

(0,0) m

Momenty bezwładności

Ix= Iy=2,067 10-4 m4

DANE

OBLICZENIA I SZKICE

WYNIKI

P = 37000 N

Fobl =0,024 m2

Wyznaczenie naprężenia ścinającego od siły P.

0x01 graphic

τt = 1,51 MPa

b = 0,42 m

Ix=2,067 10-4m4

Wyznaczenie naprężenia zginającego.

0x01 graphic

0x01 graphic

τz = 75,92 MPa

α = 22˚

τt = 1,51 MPa

τr = 75,92 MPa

Wyznaczenie maksymalnego naprężenia zastępczego.

0x01 graphic

τzas =74,51 MPa

τzas(max) zas2i3 =74,51 MPa

kr = 120 MPa

Porównanie maksymalnego naprężenia zastępczego z naprężeniem dopuszczalnym:

τzas ≤ 0,65kr

0,65kr = 78 MPa

Spoina wytrzyma naprężenia

Wnioski:

Z obliczeń wynika ze pod wpływem założonego obciążenia połączenia spawane, dobrane wymiary oraz rodzaj materiału, a więc cała konstrukcja nie ulegnie zniszczeniu.



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
1865
Prasa polska w Królestwie Polskim 1865 1915
0 Spis Tresciid 1865 Nieznany (2)
Prasa Polska 1865, materiały-dziennikarstwo UWM
1865
1865
1865
Historia prasy i czasopismiennictwa w latach 1865 –
Wojna secesyjna 1861 1865
polacy wsrod wyzszych oficerow armii rosyjskiej warszawskiego okregu wojskowego 1865 1914 pdf
Karol Marks – Płaca, cena i zysk (1865 rok)
św Urszula Ledóchowska ( 1865 1939)
Kronika Ogim Lj 1865
1History Leif Ericson To 1865
Katalog aktov XIV XV XVI i XVII veka P A Muhanovym 1865

więcej podobnych podstron