pkm osinski29

56 I Konstruowanie utasayn

stosowań. Dlatego bardzo rzadko rozwiązuje się problemy całościowo, natomiasil podejmuje się decyzje na bazie wycinkowych informacji. Czynione są próby stworze-l nin architektury, która dałaby możliwość odejścia od stanu ustalonego „najbardziejl ulubionego'' przez przemysł i zapewniłaby możliwość większej sterowalnośct istniejących zasobów. Generalnie, aby móc przystąpić do tego etapu, trzeba mieć dobrze funkcjonujące obiekty powstałe w etapach I, II, III.

l.S. Obliczenia wytrzymałościowej

1.5.1. Rodzaje obciążeń

Maszyna lub jej części w trakcie użytkowania znajduje się pod wpływem czynników zewnętrznych, które mogą doprowadzić do zniszczenia, uszkodzenia lub innej zmiany uniemożliwiającej dalsze jej eksploatowanie. Zadaniem konstruktora jest takie dobranie wymiarów, kształtu, materiału i sposobu wykonania poszczegól-nych części, aby zmniejszyć do minimum prawdopodobieństwo zniszczenia, uszkodzenia lub zużycia. Sposób postępowania powinien przy tym wynikać z analizy'] możJiwych zniszczeń lub uszkodzeń.

Część może ulec zniszczeniu lub uszkodzeniu pod wpływem czynników zewnętrznych. Czynniki te to obciążenia mechaniczne, cieplne oraz chemiczne oddziaływanie środowiska W wyniku tych działań może nastąpić zniszczenie części przez jej zerwanie, złamanie, pęknięcie itp.; odkształcenie plastyczne trwałe, uniemożliwiające dalszą eksploatację; odkształcenia sprężyste, które mogą zakłócić działanie maszyny; zużycie powierzchni, uniemożliwiające dalszą poprawną eksploatację; rozgrzanie, powodujące szkodliwe zmiany stanu prowadzące do uszkodzenia; korozja, powodująca zniszczenie lub uszkodzenie część.

Uszkodzeniu mogą mieć charakter nagły. Powstają one po jednorazowym I przekroczeniu wartość naprężenia, odkształcenia lub temperatury. Po takim przekroczeniu maszyna nic nadaje się do dalszego użytku. Inny rodzaj uszkodzeń, to uszkodzeniu narastające w czasie. Po pewnym czasie eksploatacji osiągają one I wartość uniemożliwiające dalszą eksploatację. W pierwszym przypadku zadaniem konstruktora jest zapewnienie, aby prawdopodobieństwo osiągnięcia krytycznych wartości w jakiejkolwiek chwili było minimalne. W drugim przypadku zadaniem/, konutrukioru jest zapewnienie, aby prawdopodobieństwo zużyciu przed określonym okresem eksploatacji było dostatecznie małe.

QbCfyźcnia mechaniczne, czyli siły zewnętrzne działające rut daną część mogą być stale lub zmienne. Obciążeniami małymi nazywamy takie, które nie ulegają zmianom podczas pewnego dostatecznie długiego czasu pracy maszyny (rys. 1.23).

Obciążenia zmienne to obciążenia zmieniające się w czasie. Charakter tej en naści może być różnorodny. Do najważniejszych należy obćążcnie okresowe kozniicnnc Można rozróżnić dwa szczególne przypadki. Obciążeniu Jednostrori’ zmienne (tętniące) są 1» obciążenia, których wartość zmienia się podczas

f    | -THj    f

Rys. 1.23. Obciążenie slale    Ryj, 1.24. Obciążenie tętniące

jednego okresu od zera do wartości maksymalnej i ponownie do zera (rys. 1.24). Obciążenia obustronnie zmienne (wahadłowe) są to obciążenia, kiórych wartość zmienia się od pewnej dodatniej wartości maksymalnej P_m„ do pewnej wartości minimalnej P_mln, przy czym wartości bezwzględne P_m„ i P_m,„ są równe (rys. 1.25). Obciążenia okresowe mogą mieć oczywiście także inny przebieg. W celu sklasyfikowania przebiegu obciążeń wprowadzamy pojęcia obciążenia średniego P„. maksymalnego i minimalnego oraz amplitudy obciążenia P_a (rys. 1.26), przy czym

Obciążenia elementu maszyny mogą mieć oczywiście przebieg nieustalony, w którym trudno mówić o okresie lub obciążeniu przeciętnym (rys. 1.27).

W procesie konstruowania, a w szczególności obliczania elementów maszyn, wprowadzamy umowne nazwy obciążeń. Obciążeniem nominalnym nazywamy obciążenie określone na podstawie nominalnych, a więc ustalonych pr/ez konstruktora takich danych, jak mac nominalna i nominalna prędkość obrotowa, Do obliczeń