scan 9 (4)

^rt1

RYSUNEK 3.18. Obliczeniowy przekrój spoiny 1 oraz naprężenia od poszczególnych obciążeń

Natomiast największe naprężenia skręcające, które w przypadku skręcania przekroju prostokątnego osiągają największe wartości w połowie długości boków, są określone wzorami:

M_s    773 M_s

Tsh — o, > T_sg    ol

mg ^h    ma h

W przypadku ilorazu - = y| = 1,6, jak w niniejszym przykładzie, w podręcznikach wytrzymałości materiałów są podane:

7/2 = 0,235,    7/3 = 0,844

A zatem naprężenia skręcające wynoszą

Tshl —

^Tsg 1 —

PI

100 • 140

mg²h 0,235 • 10² • 16

m Pi

= 37,23 MPa

7/2 g²h

= m^Tshi = 0,844 • 37,23 = 31,43 MPa

Jak wynika z wykonanych obliczeń, dla spoiny 1 największe wartości osiągają naprężenia skręcające T_sh\ w punkcie 1. Kierunek ich jest równoległy do naprężeń tnących r_t 1, a więc naprężenia te dodadzą się algebraicznie. Natomiast naprężenia gnące w tym punkcie są równe 0, ponieważ leży on na osi x. A zatem naprężenia zastępcze wynoszą

Tji,i = T_shl + Tti = 37,23 + 0,63 = 37,86 MPa

Naprężenia dopuszczalne, po przyjęciu współczynnika wytrzymałości spoiny właściwego dla naprężeń stycznych s_t = 0,6 (z tabl. 3.3), określimy

k_st = stk = 0,6 • 161 - 96,6 MPa

Dla punktu 1 jest zatem spełniony wymagany warunek wytrzymałościowy

^Tzi,i = 37,86 MPa < k_st = 96,6 MPa

W punkcie 2 naprężenia skręcające r_sgi i tnące r_tl są do siebie wzajemnie prostopadłe, a więc wypadkowe naprężenia styczne w^T tym punkcie wynoszą

t_w 1,2 =    + 4 = v/31,43² + 0,63² = 31,44 MPa

W punkcie 2 naprężenia gnące osiągają największe wartości, jednak znacznie mniejsze niż wyznaczone t_w Obliczamy zatem zastępcze naprężenia styczne, po przyjęciu na podstawie tablicy 3.3 współczynnika wytrzymałości spoiny przy zginaniu s_n — 1, wg wzoru

^Tl1’² = /(4¹)^2+T"’² = /(t '²’³⁴) ⁺ 31'⁴⁴² =

= 31,47 MPa

Również i te naprężenia są mniejsze od dopuszczalnych wyliczonych wyżej. Nie ma więc niebezpieczeństwa zniszczenia spoiny 1.

Spoina Sjest ścinana siłą P, zginana momentem M_g2 = P(l+f) oraz skręcana momentem M_s2 = PR. Przekrój obliczeniowy spoiny jest polem pierścienia o średnicach: zewnętrznej d_lz i wewnętrznej

diti?

F_SP2 = \{d\_z - d\_w) = ^(25² - 18,6²) = 219,2 mm²

Osiowy moment bezwładności względem osi x oraz wskaźnik wytrzymałości przekroju na zginanie wynoszą:

J,2 =    = ^(25⁴ - 18,6“) = 13 299,6 mm¹

W-

x2

=    ₌ 2-13 299.6 _{= 1064 mm},

diz    25

a wskaźnik wytrzymałości na skręcanie

W_o2 =    _=    = 2Wx2 _ ₂ . !064 = 2128 mm³

diz d\_z

Naprężenia gnące, tnące i skręcające w spoinie 2 wynoszą odpowiednio: