DSCF7347

Itów pracy i wyznaczenia innych wartości luprcźdł dopuszczalnych (mniej- 1 szych lub większych nii podane w wymienionych tablicach), zgodnie z zalecc- 1 niami literatury technicznej. W tych przypadkach odpowiednie wartości na- j prę ich dopuszczalnych będą osobno podane w poszczególnych rozdziałach.

Dopuszczalne naciski powierzchniowe. Ustalanie wartości nacisków j dopuszczalnych k_k. stanowi odrębne zagadnienie, ponieważ decydujący wpływ \ mają tu inne czynniki (głównie warunki pracy), a nie tylko cechy wytrzymałoś- -caowe współpracujących materiałów. W połączeniach spoczynkowych najczęś- j dej przyjmuje się k_m = 0.8 k_t oraz = 0.8 k., — zawsze dla materiału ; o mniejszej wytrzymałości (bardziej miękkiego) spośród współpracujących j materiałów. W większości przypadków wartości nacisków dopuszczalnych są podane przy omawianiu obliczeń poszczególnych części maszyn.

PRZAKŁAD 1.1. Wyznaczyć wartość naprężeń dopuszczalnych dla stali 45 w stanie normalizo- j wam m. jeżeli części wykonane z wymienionego gatunku stali będą pracowały przy obciążeniach razciągająco-ściskających.

Rozwiązanie

Wytrzymałość aa zmęczenie przyjmujemy na podstawie zaleceń podanych j

wtabl. 1-3-

z.»8us+a4>g.

Wg PN-H-84019:1993 (tabl. 1.4)    ■ 600 MPa. zatem

Z ^ = 0.28 R_m = 0.28 600= 168 MPa Z _IL = 0.4 R_m = 0A 600 = 240 MPa

Wg tabi. 1J współczynnik bezpieczeństw a x, przyjmuje się w granicach:

x, • 33*4. stąd

k	T ,	168	= 42 MPa
	X	4
k__	*	240	• 68.6 MPa
	X	' 3.5

Wartość naprężeń dopuszczalnych możemy więc przyjmować w granicach: k" b 42-68.6 MPa. w zależności od przewidywanych warunków pracy części maszynowych, wymaganego bezpieczeństwa konstrukcji itp.

1.5. Wytrzymałość zmęczeniowo-kształtowa

Podany w p. 1.4 sposób określania naprężeń dopuszczalnych przy obciążeniach zmiennych jest stosowany w obliczeniach o zmniejszonej dokładności. np. w obliczeniach wstępnych, przy mniej dokładnej znajomości wielkości obciążeń.

Gdy zależy nam na możliwie dokładnym określeniu wartości naprężeń dopuszczalnych (np. w celu zmniejszenia wymiarów elementu przy zachowa-

niu wymagań wytrzymałościowych). stosuje mę uprzednio podany wzór U z tym. że należy dokładniej określić wytrzymałość mqaxmomą danego mm* rialu oraz uwzględnić wpływ innych czynników decydujących o wytrzymałości zmęczeniowej, wśród których wyróżnia się

•    czynniki konstrukcyjne (kształt i wymiary części, rodzaj i wyinry karbu itd.k

•    czynniki technologiczne (stan warstwy powierzchniowej, rodzaj obróbki, ulepszenie powierzchni przez różne zabiegi technologpr— sp4

•    czynniki eksploatacyjne (np. przebieg i częstotliwość zmian obaczenia. przerwy w obciążeniach lub zmienność temperatury części podczas pracy).

Wytrzymałość zmęczeniową określa się doświadczalnie na podstawie badań wg norm PN-76 H-04325 i 04326. Badania wykonuje się przeważnie dfa cykli wahadłowych (najczęściej na próbkach poddawanych obustronnemu zginaniu), dla których wytrzymałość zmęczeniowa jest najmniejsza, oraz rzadziej — dla cykli odzerowo tętniących. Przy badaniu pierwszej próbki dobiera się duże obciążenie, powodujące jej zniszczenie przy niewielkiej liczbie cykfe (np. 10⁵-r 10⁴). Kolejne próbki poddaje się coraz mniejszym obciążeniom, aż do uzyskania próbek nie zniszczonych przy liczbie cy kli obciążeń ustalonej dk danego materiału (np. dla stali 10⁷ cykli).

Na podstawie wyników badań sporządza się wykres WóUera (rys. Ul wyznaczając wytrzymałość zmęczeniową (np. Z^, Z_rJ) w zależności od stosowanego rodzaju obciążenia i — na rys. 1.2, i analogicznie — od wartości naprężeń i

Znając dla danego cyklu wartość naprężeń maksymalnych oraz minimalnych a_min można wyznaczyć naprężenie średnie a_m oraz irwphiwdę cyklu naprężeń <r, wg zależności:

2

2

il-6|

6

l

",    *1 H,    k|    *

Rym. 1.3. Wykres Wdhlera (/- J - prótti darnina. 4*6 pnSbUM