6252


DANE

OBLICZENIA I SZKICE

WYNIKI

P = 51 kN

α = 56°

1. Założenia projektu

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

Mateiał:

St4s

2. Dobór materiału

Elementy z których składa się konstrukcja wykonane są ze stali niestopowej kostrukcyjnej o oznaczeniu St4s. Wartości kr, kc, kg, ks, kt zostały odczytane z książki A.Rutkowskiego „Części Maszyn”.

kr = 130 MPa

kc = 40 MPa

kg = 40 MPa

ks = 85 MPa

kt = 85 MPa

P = 51 kN

α = 56°

3. Szkic teoretyczny

0x01 graphic

DANE

OBLICZENIA I SZKICE

WYNIKI

H = 0,15 m

g = 0,02 m

h = 0,03 m

I = 0,035 m

l =0,125 m

4.Obliczenia dla przekoju A-A

0x01 graphic

Pole przekroju Fo = (H-h)⋅g

Wskaźnik wytrzymałości przekroju na zginanie

0x01 graphic

Fo = 0,0024 m2

Wz = 0,48⋅10-4 m3

P = 51 kN

α = 56°

Wz = 0,48⋅10-4 m3

Fo = 0,0024 m2

l = 0,125 m0x01 graphic

I= 0,035 m

W układzie występuje złożony stan naprężeń:

σg = 0x01 graphic

σr = 0x01 graphic

τt = 0x01 graphic

σg = 105,08 MPa

σr = 17,61 MPa

τt = 11,87 MPa

σg = 105,08 MPa

σr = 17,61 MPa

τt = 11,87 MPa

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

σzast. = 0x01 graphic

σzast. = 124,4 MPa

σzast. = 124,4 MPa

kg = 40 MPa

Porównanie naprężenia zastępczego z dopuszczalnym

σzast. > kg

124,4 MPa > 40 MPa

Materiał ulegnie zniszczeniu w przekroju A-A

DANE

OBLICZENIA I SZKICE

WYNIKI

B = 0,13 m

g = 0,02 m

5.Obliczenia dla przekroju B-B

0x01 graphic

Pole przekroju Fo = B⋅g

Wskaźnik wytrzymałości przekroju na zginanie

0x01 graphic

Fo = 0,0026 m2

Wz = 0,56⋅10-4 m3

P = 51 kN

α = 56°

l = 0,10 m

I = 0,025 m

Fo = 0,0026 m2

Wz=0,56⋅10-4 m3

W układzie występuje złożony stan naprężeń

σg = 0x01 graphic

σr = 0x01 graphic

τt = 0x01 graphic

σg = 63,20 MPa

σr = 16,26 MPa

τt = 10,96 MPa

σg = 63,20 MPa

σr = 16,26 MPa

τt = 10,96 MPa

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

σzast. = 0x01 graphic

σzast. = 81,69 MPa

σzast. = 81,69 MPa

kg = 40 MPa

Porównanie naprężenia zastępczego z dopuszczalnym

σzast. > kg

81,69 MPa > 40 MPa

Materiał ulegnie zniszczeniu w przekroju B-B

DANE

OBLICZENIA I SZKICE

WYNIKI

g = 0,02 m

d = 0,05 m

D = 0,08 m

6. Obliczenia dla przekroju C-C

0x01 graphic

Przekrój obliczeniowy Fo = g ⋅ (D-d)

Fo = 0,6⋅10-3 m2

Fo = 0,6⋅10-3 m2

P = 51 kN

α = 56°

W układzie występuje złożony stan naprężeń

σr = 0x01 graphic

τt = 0x01 graphic

σr = 70,46 MPa

τt = 47,51 MPa

σr = 70,46 MPa

τt = 47,51 MPa

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

τzast. = 0x01 graphic

τzast. = 62,55 MPa

τzast.=62,5 MPa

kt = 85 MPa

Porównanie naprężenia zastępczego z dopuszczalnym:

τzast > kt

85 MPa > 62,5 MPa

Materiał nie ulegnie zniszczeniu w przekroju C-C

DANE

C = 0,2 m

g = 0,45 m

OBLICZENIA I SZKICE

7.Obliczenia dla przekroju D-D

0x01 graphic

Pole przekroju Fo = C⋅g

Wskaźnik wytrzymałości przekroju na zginanie

0x01 graphic

WYNIKI

Fo = 0,09 m2

Wz = 3,00⋅10-3 m3

P = 51 kN

α = 56°

l = 0,225 m

I = 0,26

Fo = 0,09 m2

Wz=3,00⋅10-3 m3

W układzie występuje złożony stan naprężeń

σg = 0x01 graphic

σr = 0x01 graphic

τt = 0x01 graphic

σg = 5,800 MPa

σr = 0,316 MPa

τt = 0,469 MPa

σg = 5,8 MPa

σr =0,316 MPa

τt = 0,469 MPa

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

σzast. = 0x01 graphic

σzast. = 6,17 MPa

σzst=6,17MPa

kg = 40 MPa

Porównanie naprężenia zastępczego z dopuszczalnym

σzast. > kg

40 MPa > 6,17 MPa

Materiał nie ulegnie zniszczeniu w przekroju D-D

DANE

OBLICZENIA I SZKICE

WYNIKI

B = 0,13 m

g = 0.02 m

8.Sprawdzanie wytrzymałości spoin:

8.1 Spoina czołowa (spoina Y)

0x01 graphic

lo=B-2g

lo = 0,09 m

lo = 0,09 m

g = 0,02 m

Przekrój obliczeniowy spoiny Fo = lo ⋅ g

Wskaźnik wytrzymałości przekroju na zginanie

0x01 graphic

Fosc = 0,0018 m2

Wx = 0,27⋅10-4 m3

P = 51 kN

α = 56°

Fosc = 0,0018 m2

Wx = 0,27⋅10-4 m3

b = m

W układzie występuje złożony stan naprężeń

σg = 0x01 graphic

σr = 0x01 graphic

τt = 0x01 graphic

σg = MPa

σr = 23,48 MPa

τt = 15,84 MPa

σg = MPa

σr = 23,48 MPa

τt = 15,84 MPa

Obliczenie naprężenia zastępczego:

σzast. = 0x01 graphic

σzast. = MPa

σzast. = MPa

kg = 40 MPa

Porównanie naprężenia zastępczego z dopuszczalnym:

σzast. ≤ 0,8 kg

0,8 kg = MPa

Spoina czołowa wytrzyma naprężenia

g = 0,02 m

8.2 Spoina pachwinowa

-szkic spoiny

0x01 graphic

Grubość obliczeniowa spoiny: a = 0,7g

a = 0,014 m

DANE

OBLICZENIA I SZKICE

WYNIKI

a = 0,014 m

l1 = 0,175 m

l2 = 0,15 m

l3 = 0,15 m

l4 = 0,01 m

R = 0,015 m

r = 0,001 m

Obliczanie przekroju obliczeniowego spoiny

0x01 graphic

r=R-a

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

Fob = 1,15⋅10-2 m2

a = 0,014 m

l1 = 0,175 m

l2 = 0,15 m

l3 = 0,15 m

l4 = 0,01 m

R = 0,015 m

r = 0,001 m

Obliczanie środków ciężkości spoiny pachwinowej

0x01 graphic

Współrzędne środków poszczególnych części

Spoiny pachwinowej:

O1 (0,1015 ; 0,0070)

O2 (0,0070 ; 0,0890)

O3 (0,1265 ; 0,0810)

O4 (0,1265 ; 0,0970)

O5 (0,1015 ; 0,1710)

O6 ( ; 0,0890)

O1 (0,1015 ; 0,0070)

O2 (0,0070 ; 0,0890)

O3 (0,1265 ; 0,0810)

O4 (0,1265 ; 0,0970)

O5 (0,1015 ; 0,1710)

O6 ( ; 0,0890)

wyznaczenie środka ciężkości dla całej spoiny pachwinowej

0x01 graphic

Yc=0,089

Współrzędne środka ciężkości spoiny pachwinowej

( ; 0,0890)[m]

DANE

OBLICZENIA I SZKICE

WYNIKI

a = 0,014 m

l1 = 0,175 m

l2 = 0,15 m

l3 = 0,15 m

l4 = 0,01 m

R = 0,015 m

r = 0,001 m

O1 (0,1015 ; 0,0070)

O2 (0,0070 ; 0,0890)

O3 (0,1265 ; 0,0810)

O4 (0,1265 ; 0,0970)

O5 (0,1015 ; 0,1710)

O6 ( ; 0,0890)

Obliczanie momentów bezwładności spoiny pachwinowej

0x01 graphic

dla wszystkich spoin

0x01 graphic

0x01 graphic

Ix=3,67⋅10-4m4

Iy=⋅10-5m4

Ix=3,67⋅10-4m4

Iy=⋅10-5m4

Obliczenie biegunowego momentu bezwładności:

Io = Ix + Iy

Io = ⋅10-5m4

P = 51000 N

Fosc = m2

wyznaczenie naprężenia ścinającego od siły P

0x01 graphic

τt = 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:
6252
6252
6252
6252
6252
6252
6252
6252
6252
6252
6252
wielkanocne podroze po polsce opis gry 186 6252

więcej podobnych podstron