1 0

200 10. Zmęczenie materiału

Wartości sił dynamicznych Ą i liczba cykli n, zmian obciążenia w okresie ekspolatacji belki dla poszczególnych zakresów pracy urządzenia wynoszą

I    zakres    -    Ę_l = ±4,0 kN,    n₁    =    9,6■ I0⁷ cykli,

II    zakres    -    Ę₂ = ±8,0 kN,    n₂    =    5,4■ 10⁷ cykli,

III zakres - ijj₃ = ±25,0 kN, n₃ = 8,0-10⁴ cykli.

Maksymalne naprężenia w belce wynoszą

-    od obciążenia stałego G

a_Q = 49,3 MPa, z_G = 10,67 MPa;

-    od sił dymamicznych P_d

-    w    1    zakresie    a_Pl    = ±6,17 MPa,    r_P1    =    1,33 MPa,

-    w    II    zakresie    a_P2    = ±12,34 MPa,    t_P2    =    2,67 MPa,

-    w III zakresie a_PZ = ±38,5 MPa, i>₃ = 8,33 MPa.

Dla największych naprężeń zmiennych a_PZ = ±38,5 MPa sumaryczne naprężenia a_G ± o_e3 w pasie belki nie zmieniają znaku, więc zgodnie ze wzorem (Z3-1) obliczeniowy zakres zmienności naprężeń rozciągających w pasie dolnym Aa = 2o> (miarodajny do sprawdzania nośności zmęczeniowej belki) dla poszczególnych zakresów' obciążenia wynosi

dcą = 12,34 MPa, ńa₂ = 24,68 MPa, Aa_z = 77,0 MPa.

Maksymalny dla całego widma zakres zmienności naprężeń normalnych wynosi więc max Aa = Aa_s = 77,0 MPa.

Wpływ naprężeń ścinających pominięto w dalszych obliczeniach, ponieważ maksymalny zakres zmienności naprężeń stycznych maxdr = 2-8,33 = 16,66 MPa jest mniejszy od wytrzymałości zmęczeniowej trwałej przy ścinaniu dr_L = 37 MPa (wg tabl. Z3-2).

Równoważny zakres zmienności naprężeń Aa_t widma niejednorodnego oblicza się wg wzoru (Z3-3), przy czym współczynnik niejednorodności widma a_K - wg ogólnego wzoru (Z3-4b). Występujący we wzorze (Z3-4b) parametr widma Pj(a) i wykładnik m_t dla poszczególnych składowych widma (zakresów obciążenia) wynosi

-    dla I składowej widma

p,(cr) = —^°'¹    =    = 0,160.    = 9.6-10⁷ > 5*1Q^S więc m₃ = 5,

maxda    77,0

-    dla II składowej widma

Aa_z    24.68    ,    ,

Pi<L°) =-=r- =    = 0,321, n₂ = 1,07 10 > 5-10⁶ więc m₂ = 5,

ma.xAo    77,0

-    dla III składowej widma