2.4. Tabula

2.22. Attēls

2.18. Attēls

2.17. Attēls

Attēls: 2.15

Stiepes pārbaudēm tiek izmantotas stiepes pārbaudes mašīnas, kas testa laikā ļauj ierakstīt diagrammu koordinātās "slodze - absolūtais pagarinājums". Stiepes diagrammas raksturs ir atkarīgs no testa materiāla īpašībām un no deformācijas ātruma. Šādas diagrammas tipisks skats vieglajam tēraudam zem statiskas slodzes ir parādīts attēlā. 2.16.

Apskatīsim šīs diagrammas raksturīgās sadaļas un punktus, kā arī atbilstošās parauga deformācijas stadijas:

OA - Huka likums ir taisnīgs;

AB - ir parādījušās atlikušās (plastiskās) deformācijas;

VS - plastiskās deformācijas aug;

SD - ražas laukums (deformācijas pieaugums notiek pie nemainīgas slodzes);

DC - sacietēšanas laukums (materiāls atkal iegūst spēju palielināt izturību pret turpmāku deformāciju un uztver pieaugošu spēku līdz noteiktai robežai);

K punkts - pārbaude tika pārtraukta un paraugs tika izkrauts;

KN - izkraušanas līnija;

NKL - atkārtotas parauga ielādes līnija (KL - sacietēšanas sekcija);

LM - slodzes krituma sadaļa, šajā brīdī uz parauga parādās tā sauktais kakls - lokāls sašaurinājums;

M punkts - parauga pārtraukums;

Pēc plīsuma paraugs izskatās tāds, kāds parādīts 2.17. Attēlā. Atkritumus var salocīt un izmērīt garumu pēc testa ℓ 1 un kakla diametru d 1.

Stiepes diagrammas apstrādes un parauga mērīšanas rezultātā mēs iegūstam vairākas mehāniskās īpašības, kuras var iedalīt divās grupās - stiprības un plastiskuma raksturlielumos.

Stiprības raksturlielumi

Proporcionālais ierobežojums:

Vislielākais stress, uz kuru attiecas Hukes likums.

Ražas stiprums:

Mazākais spriegums, pie kura paraugs deformējas nemainīga stiepes spēka ietekmē.

Stiepes izturība (galīgā izturība):

Lielākais stress, kas novērots testa laikā.

Pārrāvuma spriegums:

Šādi noteikts stiepes spriegums ir ļoti patvaļīgs, un to nevar izmantot kā tērauda mehānisko īpašību raksturlielumu. Konvencija ir tāda, ka tas tika iegūts, sadalot spēku pārrāvuma brīdī ar parauga sākotnējo šķērsgriezuma laukumu, nevis ar tā faktisko laukumu pārrāvuma laikā, kas kakla veidošanās dēļ ir daudz mazāks nekā sākotnējais. .

Plastiskuma raksturojums

Atgādināsim, ka plastika ir materiāla spēja deformēties bez iznīcināšanas. Plastiskuma raksturlielumi ir deformējoši, tāpēc tos nosaka pēc parauga mērījumu datiem pēc lūzuma:

∆ℓ os \u003d ℓ 1 - ℓ 0 - atlikušais pagarinājums,

- kakla laukums.

Pagarinājums pēc plīsuma:

. (2.25)

Šī īpašība ir atkarīga ne tikai no materiāla, bet arī no parauga proporcijas. Tāpēc standarta paraugiem ir fiksēta attiecība ℓ 0 \u003d 5d 0 vai ℓ 0 \u003d 10d 0, un δ vērtību vienmēr norāda ar indeksu - δ 5 vai δ 10, ar δ 5\u003e δ 10.

Relatīvā sašaurināšanās pēc plīsuma:

. (2.26)

Specifisks deformācijas darbs:

kur A ir darbs, kas iztērēts parauga iznīcināšanai; tiek atrasts kā laukums, ko ierobežo stiepšanās diagramma un abscissa (OABCDKLMR attēla laukums). Konkrētais deformācijas darbs raksturo materiāla spēju pretoties slodzes triecienam.

Starp visām testēšanas laikā iegūtajām mehāniskajām īpašībām galvenie izturības raksturlielumi ir tecēšanas spriegums σt un galīgais stiprums σpc, un galvenie plastiskuma raksturlielumi ir relatīvais pagarinājums δ un relatīvais sašaurinājums ψ pēc plīsuma.

Izkraušana un pārkraušana

Aprakstot spriegojuma diagrammu, tika norādīts, ka punktā K tests tika pārtraukts un paraugs tika izkrauts. Izkraušanas procesu aprakstīja ar taisnu līniju KN (2.16. Att.), Kas ir paralēla OA diagrammas taisnes līnijai. Tas nozīmē, ka parauga pagarinājums ′ ′ P, kas iegūts pirms izkraušanas sākuma, pilnībā neizzūd. Pazudušo pagarinājuma daļu diagrammā attēlo NQ segments, pārējo - ON segments. Tāpēc parauga kopējais pagarinājums ārpus elastības robežas sastāv no divām daļām - elastīgās un atlikušās (plastmasas):

∆ℓ ′ П \u003d ∆ℓ ′ iepakojums + ∆ℓ ′ os.

Tas turpināsies līdz parauga plīsumam. Pēc pārrāvuma kopējā pagarinājuma elastīgā sastāvdaļa (segments ∆ℓ yn) pazūd. Pastāvīgu pagarinājumu attēlo segments ∆ℓ ax. Ja iekraušana tiek pārtraukta un paraugs tiek izkrauts OB sekcijā, izkraušanas procesu attēlos ar līniju, kas sakrīt ar slodzes līniju - deformācija ir tīri elastīga.

Atkārtoti iekraujot parauga garumu ℓ 0 + ∆ℓ ′, iekraušanas līnijas ass praktiski sakrīt ar izkraušanas līniju NK. Proporcionālā robeža palielinājās un kļuva vienāda ar spriegumu, no kura tika veikta izkraušana. Tālāk taisnā līnija NK pārgāja KL līknē bez ieguves laukuma. Diagrammas daļa, kas atrodas pa kreisi no NK līnijas, izrādījās nogriezta, t.i. izcelsme pārcēlās uz punktu N. Tādējādi, izstiepjoties ārpus izejas punkta, paraugs mainīja savas mehāniskās īpašības:

viens). proporcionālā robeža ir palielinājusies;

2). plūstamības zona ir pazudusi;

3). samazināts pagarinājums pēc plīsuma.

Šīs īpašību izmaiņas sauc darbs rūdīts.

Nocietināšanas laikā palielinās elastības īpašības un samazinās plastika. Dažos gadījumos (piemēram, apstrādājot) darba sacietēšanas parādība ir nevēlama un tiek novērsta ar termisko apstrādi. Citos gadījumos tas tiek veidots mākslīgi, lai uzlabotu detaļu vai konstrukciju elastību (apstrādājot ar amortizatoriem vai velkot pacēlājmašīnu kabeļus).

Stresa diagrammas

Lai iegūtu diagrammu, kas raksturo materiāla mehāniskās īpašības, primārā spriegojuma diagramma P - ∆ℓ koordinātās tiek pārkārtota σ - ε koordinātās. Tā kā ordinātas σ \u003d Р / F un abscesus σ \u003d ∆ℓ / ℓ iegūst, dalot ar konstantēm, diagrammai ir tāda pati forma kā sākotnējai (2.18. Att., A).

No σ - ε diagrammas var redzēt, ka

tie. normālās elastības modulis ir vienāds ar diagrammas taisnes līnijas slīpuma leņķa tangenci pret abscisu asi.

No sprieguma diagrammas ir ērti noteikt tā saukto nosacīto ražas spriegumu. Fakts ir tāds, ka lielākajai daļai konstrukcijas materiālu nav ražas laukuma - taisna līnija vienmērīgi pārvēršas par līkni. Šajā gadījumā stresu, kurā relatīvais atlikušais pagarinājums ir 0,2%, uzskata par ienesīguma punkta vērtību (nosacīts). Att. 2.18, b parāda, kā tiek noteikta parastā tecēšanas sprieguma σ 0,2 vērtība. Bieži tiek dēvēts tecēšanas punkts σ t, kas noteikts ražas laukuma klātbūtnē fizisks.

Diagrammas lejupejošā sadaļa ir patvaļīga, jo faktiskais parauga šķērsgriezuma laukums pēc kakla izgriešanas ir daudz mazāks nekā sākotnējais laukums, kurā tiek noteiktas diagrammas koordinātas. Patieso spriegumu var iegūt, ja spēka vērtību katrā laika momentā P t dala ar faktisko šķērsgriezuma laukumu tajā pašā laika momentā F t:

Att. 2.18, a, šie spriegumi atbilst punktētajai līnijai. Līdz galīgajam stiprumam S un σ praktiski sakrīt. Pārrāvuma brīdī patiesais spriegums ievērojami pārsniedz gan galīgo stiprumu σ ps, gan vēl vairāk spriedzi pārrāvuma brīdī σ p. Izteiksim kakla laukumu F 1 līdz ψ un atrodam S p.

Þ Þ .

Kaļamajam tēraudam ψ \u003d 50 - 65%. Ja ņemam ψ \u003d 50% \u003d 0,5, tad iegūstam S p \u003d 2σ p, t.i. patiesais stress ir vislielākais plīsuma brīdī, kas ir diezgan loģiski.

2.6.2. Dažādu materiālu saspiešanas pārbaude

Kompresijas tests sniedz mazāk informācijas par materiāla īpašībām nekā stiepes tests. Tomēr absolūti nepieciešams raksturot materiāla mehāniskās īpašības. To veic paraugiem cilindru veidā, kuru augstums nepārsniedz 1,5 diametrus, vai paraugiem kubiņos.

Apsveriet tērauda un čuguna saspiešanas diagrammas. Skaidrības labad mēs tos attēlosim vienā attēlā ar šo materiālu stiepes shēmām (2.19. Attēls). Pirmajā ceturksnī ir sasprindzinājuma diagrammas, bet trešajā - saspiešanas diagrammas.

Iekraušanas sākumā tērauda saspiešanas diagramma ir slīpa taisna līnija ar tādu pašu slīpumu kā spriegojumā. Tad diagramma pāriet ražas apgabalā (ražas laukums nav tik izteikts kā stiepšanās laikā). Tālāk līkne nedaudz izliekas un neplīst, jo tērauda paraugs nesabrūk, bet tikai saplacinās. Tērauda E elastības modulis saspiešanā un spriegumā ir vienāds. Arī tecēšanas spriegums σ t + \u003d σ t - ir vienāds. Spiedes stiprību nevar iegūt, tāpat kā nav iespējams iegūt plastiskuma īpašības.

Čuguna spriegojuma un saspiešanas diagrammas ir līdzīgas pēc formas: tās ir saliektas jau no paša sākuma un nolūzt, kad ir sasniegta maksimālā slodze. Tomēr čuguns darbojas labāk saspiešanai nekā spriedzei (σ bee - \u003d 5 σ beck +). Galīgā stiprība σ bite ir vienīgā čuguna mehāniskā īpašība, kas iegūta saspiešanas testā.

Berze, kas notiek testa laikā starp mašīnas plāksnēm un parauga galiem, būtiski ietekmē testa rezultātus un lūzuma raksturu. Cilindriskais tērauda paraugs iegūst mucas formas formu (2.20. Att., A), čuguna kubā 45 0 leņķī pret slodzes virzienu parādās plaisas. Ja izslēdzam berzes ietekmi, parauga galus ieeļļot ar parafīnu, slodzes virzienā parādīsies plaisas un lielākais spēks būs mazāks (2.20. Attēls, b un c). Lielākā daļa trauslo materiālu (betons, akmens) saspiešanā neizdodas tāpat kā čuguns, un tiem ir līdzīga saspiešanas diagramma.

Interesanti ir pārbaudīt koksni - anizotropu, t.i. kam ir atšķirīga izturība atkarībā no spēka virziena attiecībā pret šķiedru virzienu, materiāls. Arī arvien plašāk izmantotās stikla šķiedras plastmasas ir anizotropas. Saspiežot gar graudu, koks ir daudz stiprāks nekā saspiests pāri graudam (1. un 2. līkne 2.21. Attēlā). 1. līkne ir līdzīga trauslo materiālu saspiešanas līknēm. Iznīcināšana notiek vienas kuba daļas nobīdes dēļ attiecībā pret otru (2.20. Attēls, d). Saspiežot pa šķiedrām, koksne netiek iznīcināta, bet gan saspiesta (2.20. Att., E).

Tērauda parauga stiepes pārbaudes laikā mēs atklājām mehānisko īpašību izmaiņas stiepšanās rezultātā pirms pamanāmu paliekošu deformāciju parādīšanās - darba sacietēšanas. Apskatīsim, kā paraugs izturas pēc rūdīšanas saspiešanas testa laikā. 2.19. Attēlā diagramma parādīta ar punktētu līniju. Saspiešana notiek pēc NC 2 L 2 līknes, kas atrodas virs nenocietinātā parauga OC 1 L 1 saspiešanas diagrammas un gandrīz paralēla pēdējai. Pēc darba sacietēšanas sasprindzinājumā samazinās proporcionalitātes un noturības robežas saspiešanā. Šo parādību sauc par Baušingera efektu pēc zinātnieka, kurš to pirmo reizi aprakstīja.

2.6.3. Cietības noteikšana

Ļoti izplatīts mehāniskais un tehnoloģiskais tests ir cietības noteikšana. Tas ir saistīts ar šādu testu ātrumu un vienkāršību un iegūtās informācijas vērtību: cietība raksturo detaļas virsmas stāvokli pirms un pēc apstrādes (dzēšana, nitridēšana utt.), To var izmantot, lai netieši spriestu par galīgā stipruma vērtība.

Materiāla cietība tiek dēvēta par spēju pretoties cita, stingrāka ķermeņa mehāniskai iekļūšanai tajā. Cietību raksturojošos lielumus sauc par cietības skaitļiem. Nosakot ar dažādām metodēm, tiem ir atšķirīgs izmērs un izmērs, un tiem vienmēr pievieno norādi par to noteikšanas metodi.

Visizplatītākā metode ir Brinell. Tests sastāv no rūdītas tērauda lodītes ar diametru D iespiešanas paraugā (2.22. Attēls, a). Bumba kādu laiku tiek turēta zem slodzes P, kā rezultātā uz virsmas paliek nospiedums (caurums) ar diametru d. Slodzes attiecību kN pret ievilkuma virsmu cm 2 sauc par Brinela cietības skaitli

. (2.30)

Lai noteiktu Brinela cietības skaitli, tiek izmantotas īpašas testēšanas ierīces, ievilkuma diametru mēra ar portatīvo mikroskopu. Parasti HB netiek skaitīts pēc formulas (2.30), bet tiek atrasts no tabulām.

Izmantojot cietības skaitli HB, ir iespējams iegūt aptuvenu dažu metālu galīgās stiprības vērtību, nesalaužot paraugu, jo starp σ bite un HB pastāv lineāra sakarība: σ bite \u003d k ∙ HB (mazoglekļa tēraudam k \u003d 0,36, augstas stiprības tēraudam k \u003d 0,33, čugunam k \u003d 0,15, alumīnija sakausējumiem k \u003d 0,38, titāna sakausējumiem k \u003d 0,3).

Ļoti ērta un plaši izplatīta cietības noteikšanas metode autors Rokvels... Šajā metodē kā iespiestais elements tiek iespiests 120 grādu dimanta konuss ar 0,2 mm rādiusu vai 1,5875 mm (1/16 collu) diametra tērauda lodi. Pārbaude notiek saskaņā ar shēmu, kas parādīta attēlā. 2.22, b. Pirmkārt, konuss tiek iespiests ar iepriekšēju slodzi P 0 \u003d 100 N, kas netiek noņemts līdz testa beigām. Ar šo slodzi konuss tiek iegremdēts h 0 dziļumā. Tad konusam tiek piemērota pilna slodze P \u003d P 0 + P 1 (divas iespējas: A - P 1 \u003d 500 H un C - P 1 \u003d 1400 H), kamēr ievilkuma dziļums palielinās. Pēc galvenās slodzes P 1 noņemšanas dziļums h 1 paliek. Galvenās slodzes P 1 dēļ iegūtais ievilkuma dziļums, kas vienāds ar h \u003d h 1 - h 0, raksturo Rokvela cietību. Cietības skaitli nosaka formula

, (2.31)

kur 0,002 ir cietības testera indikatora skalas sadalījums.

Cietības noteikšanai ir arī citas metodes (Vickers, Shore, mikrocietība), kuras šeit netiek ņemtas vērā.

Lai novērtētu konstrukcijas elementu izturību, tiek ieviesti darbības (projektēšanas) spriegumu, galīgo spriegumu, pieļaujamo spriegumu un drošības rezervju jēdzieni. Tos aprēķina saskaņā ar atkarībām, kas norādītas 4.2., 4.3.

Darba (projektēšanas) spriegumi  un  raksturo strukturālo elementu sprieguma stāvokli ekspluatācijas slodzes ietekmē.

Spriegumu ierobežošana  lim un  lim raksturo materiāla mehāniskās īpašības un ir izturīgi attiecībā uz konstrukcijas elementu.

Pieļaujamais spriegums [  ] un [  ] ir droši un nodrošina konstrukcijas elementa izturību dotajos ekspluatācijas apstākļos.

Drošības robeža n nosaka ierobežojošo un pieļaujamo spriegumu attiecību, ņemot vērā dažādu neuzskaitīto faktoru negatīvo ietekmi uz izturību.

Mehānismu daļu drošai darbībai ir nepieciešams, lai maksimālie spriegumi, kas rodas noslogotajās sekcijās, nepārsniegtu konkrētajam materiālam atļauto vērtību:

;
,

kur
un
- vislielākie spriegumi (normālie un tangenciālie ) bīstamajā posmā;
un - šo spriegumu pieļaujamās vērtības.

Ar sarežģītu pretestību tiek noteikti ekvivalenti spriegumi
bīstamā sadaļā. Stiprības nosacījumam ir forma

.

Pieļaujamos spriegumus nosaka atkarībā no ierobežojošajiem spriegumiem  lim un  lim iegūts materiālu testu laikā: pie statiskām slodzēm - galīgā izturība
un τ IN trausliem materiāliem - tecēšanas stiprība
un τ T plastmasas materiāliem; pie cikliskām slodzēm - izturības robeža un τ r :

;
.

Drošības koeficients iecelta, pamatojoties uz pieredzi līdzīgu konstrukciju projektēšanā un ekspluatācijā.

Mašīnu daļām un mehānismiem, kas darbojas ar cikliskām slodzēm un kuriem ir ierobežots kalpošanas laiks, pieļaujamos spriegumus aprēķina atbilstoši atkarībām:

;
,

kur
- kalpošanas laika koeficients, ņemot vērā noteikto kalpošanas laiku.

Aprēķiniet izturības koeficientu pēc atkarības

,

kur
- testa ciklu bāzes numurs noteiktam materiālam un deformācijas veids;
- daļas iekraušanas ciklu skaits, kas atbilst noteiktajam kalpošanas laikam; m - izturības līknes pakāpes rādītājs.

Projektējot konstrukcijas elementus, tiek izmantotas divas stiprības aprēķina metodes:

projekta aprēķins par pieļaujamajiem spriegumiem, lai noteiktu konstrukcijas pamatdimensijas;

verifikācijas aprēķins, lai novērtētu esošās struktūras veiktspēju.

5.5. Aprēķinu piemēri

5.5.1. Statisko stiprību pakāpenisko stieņu aprēķins

R

Katrai no iesniegtajām shēmām mēs nosakām:

1. Deformācijas veids:

cx. 1 - stiepšanās; cx. 2 - vērpes; cx. 3 - tīrs saliekums.

2. Iekšējais spēka koeficients:

cx. 1 - normāls spēks

N \u003d 2F \u003d 2 800 \u003d 1600 H;

cx. 2 - griezes moments М Х \u003d T \u003d 2Fh \u003d 280010 \u003d 16000 N mm;

cx. 3 - lieces moments M \u003d 2Fh \u003d 280010 \u003d 16000 N mm.

3. Spriegumu veids un to lielums A un B sekcijās:

cx. 1 - normāli
:

MPa;

MPa;

cx. 2 - pieskares
:

MPa;

MPa;

cx. 3 - normāli
:

MPa;

MPa.

4. Kura no sprieguma diagrammām atbilst katrai slodzes shēmai:

cx. 1 - ep. 3; cx. 2 - ep. 2; cx. 3 - ep. viens.

5. Stiprības nosacījuma izpilde:

cx. 1 - nosacījums ir izpildīts:
MPa
MPa;

cx. 2 - nosacījums nav izpildīts:
MPa
MPa;

cx. 3 - nosacījums nav izpildīts:
MPa
MPa.

6. Minimālais pieļaujamais diametrs, kas nodrošina izturības nosacījuma izpildi:

cx. 2:
mm;

cx. 3:
mm.

7. Maksimāli pieļaujamais spēksF no izturības stāvokļa:

cx. 2:
H;

cx. 3:
N.

Tiešsaistes kalkulators nosaka aprēķināto pieļaujamie spriegumi σ atkarībā no projektēšanas temperatūras dažādu veidu materiāliem: oglekļa tērauds, hroma tērauds, austenīta tērauds, austenīta-ferīta tērauds, alumīnijs un tā sakausējumi, varš un tā sakausējumi, titāns un tā sakausējumi saskaņā ar GOST-52857.1-2007 .

Palīdzība projekta vietas attīstībai

Cienījamais vietnes apmeklētājs.
Ja jūs nevarat atrast to, ko meklējāt, noteikti rakstiet par to komentāros, kuru vietnē tagad trūkst. Tas mums palīdzēs saprast, kurā virzienā mums ir jādodas tālāk, un citi apmeklētāji drīz varēs iegūt nepieciešamo materiālu.
Ja vietne izrādījās noderīga Vama - ziedojiet vietni projektam tikai 2 ₽ un mēs zināsim, ka ejam pareizajā virzienā.

Paldies, ka negāja garām!

I. Aprēķina metode:

Pieļaujamie spriegumi tika noteikti saskaņā ar GOST-52857.1-2007.

oglekļa un mazleģētiem tēraudiem

1. Pie projektētās temperatūras, kas zemāka par 20 ° C, pieņem, ka pieļaujamie spriegumi ir tādi paši kā pie 20 ° C, ņemot vērā materiāla pieļaujamo izmantošanu šajā temperatūrā.
2. 20. tērauda markai pie R e / 20
3. 10G2 tērauda markai pie R p0,2 / 20
4. 09G2S, 16GS tērauda kategorijām, 265. un 296. stiprības klasei saskaņā ar GOST 19281, pieļaujamos spriegumus neatkarīgi no loksnes biezuma nosaka biezumiem, kas pārsniedz 32 mm.
5. Pieļaujamie spriegumi, kas atrodas zem horizontālās līnijas, ir derīgi resursam, kas nepārsniedz 105 stundas. Paredzētajam kalpošanas laikam līdz 2 * 10 5 stundām pieļaujamais spriegums, kas atrodas zem horizontālās līnijas, tiek reizināts ar koeficientu: oglekļa tērauds par 0,8; mangāna tēraudam par 0,85 temperatūrā< 450 °С и на 0,8 при температуре от 450 °С до 500 °С включительно.

karstumizturīgiem hroma tēraudiem

1. Pie projektētās temperatūras, kas zemāka par 20 ° C, pieņem, ka pieļaujamie spriegumi ir tādi paši kā pie 20 ° C, ja vien materiāls tiek izmantots noteiktā temperatūrā.
2. Starpsienu projektētām sienas temperatūrām pieļaujamo spriegumu nosaka lineāra interpolācija, rezultātus noapaļot līdz 0,5 MPa uz leju.
3. Pieļaujamie spriegumi zem horizontālās līnijas ir derīgi resursam 10 5 stundas. Paredzētajam kalpošanas laikam līdz 2 * 10 5 stundām pieļaujamais spriegums zem horizontālās līnijas tiek reizināts ar koeficientu 0,85.

karstumizturīgiem, karstumizturīgiem un korozijizturīgiem austenīta klases tēraudiem

1. Starpsienu projektētām sienas temperatūrām pieļaujamo spriegumu nosaka, interpolējot divas tuvākās tabulā norādītās vērtības, rezultātus noapaļojot līdz 0,5 MPa uz zemāku vērtību.
2. Kalumiem, kas izgatavoti no 12X18H10T, 10X17H13M2T, 10X17H13M3T markas tērauda, \u200b\u200bpieļaujamie spriegumi temperatūrā līdz 550 ° C tiek reizināti ar 0,83.
3. Gariem izstrādājumiem, kas izgatavoti no 12X18H10T, 10X17H13M2T, 10X17H13M3T tērauda markām, pieļaujamie spriegumi temperatūrā līdz 550 ° C tiek reizināti ar attiecību (R * p0,2 / 20) / 240.
   (R * p0.2 / 20 - garā izstrādājuma materiāla ienesīguma punktu nosaka saskaņā ar GOST 5949).
4. No 08X18H10T tērauda izgatavotajiem kalumiem un velmētajām sekcijām pieļaujamie spriegumi temperatūrā līdz 550 ° C tiek reizināti ar 0,95.
5. Kalumiem, kas izgatavoti no 03X17H14M3 tērauda pakāpes, pieļaujamie spriegumi tiek reizināti ar 0,9.
6. Kalumiem, kas izgatavoti no 03X18H11 tērauda pakāpes, pieļaujamie spriegumi tiek reizināti ar 0,9; gariem izstrādājumiem, kas izgatavoti no 03X18H11 tērauda markas, pieļaujamie spriegumi tiek reizināti ar 0,8.
7. Caurulēm, kas izgatavotas no 03X21N21M4GB tērauda markas (ZI-35), pieļaujamie spriegumi tiek reizināti ar 0,88.
8. Kalumiem, kas izgatavoti no 03X21N21M4GB tērauda (ZI-35) tērauda, \u200b\u200bpieļaujamie spriegumi tiek reizināti ar attiecību (R * p0,2 / 20) / 250.
   (R * p0.2 / 20 ir kalumu materiāla ienesīguma punkts, kas noteikts saskaņā ar GOST 25054).
9. Pieļaujamie spriegumi zem horizontālās līnijas ir derīgi resursam, kas nepārsniedz 10 5 stundas.

Paredzētajam kalpošanas laikam līdz 2 * 10 5 stundām pieļaujamais spriegums, kas atrodas zem horizontālās līnijas, temperatūrā tiek reizināts ar koeficientu 0,9< 600 °С и на коэффициент 0,8 при температуре от 600 °С до 700 °С включительно.

karstumizturīgiem, karstumizturīgiem un korozijizturīgiem austenīta un austenīta-ferīta klases tēraudiem

1. Pie projektētās temperatūras, kas zemāka par 20 ° C, pieņem, ka pieļaujamie spriegumi ir tādi paši kā pie 20 ° C, ņemot vērā materiāla pieļaujamo izmantošanu šajā temperatūrā.
2. Starpsienu projektētajām temperatūrām pieļaujamo spriegumu nosaka, interpolējot divas tuvākās vērtības, kas norādītas šajā tabulā, noapaļojot līdz 0,5 MPa zemākas vērtības virzienā.

alumīnijam un tā sakausējumiem

1. Pieļaujamie spriegumi tiek piešķirti alumīnijam un tā sakausējumiem atkausētā stāvoklī.
2. Pieļaujamie spriegumi tiek doti A85M, A8M klases alumīnija loksnes un plākšņu biezumam ne vairāk kā 30 mm, pārējām šķirām - ne vairāk kā 60 mm.

varam un tā sakausējumiem

1. Pieļaujamie spriegumi tiek doti varam un tā sakausējumiem atkausētā stāvoklī.
2. Pieļaujamie spriegumi tiek doti loksnes biezumam no 3 līdz 10 mm.
3. Projektēto sienas temperatūru starpposma vērtībām pieļaujamos spriegumus nosaka lineāra interpolācija, rezultātus noapaļojot līdz 0,1 MPa uz mazāku vērtību.

titānam un tā sakausējumiem

1. Projektētajā temperatūrā, kas zemāka par 20 ° C, pieļaujamie spriegumi tiek ņemti tāpat kā pie 20 ° C, ar nosacījumu, ka materiālu var izmantot šajā temperatūrā.
2. Kalumiem un stieņiem pieļaujamos spriegumus reizina ar 0,8.

II. Definīcijas un apzīmējumi:

R e / 20 - minimālā tecēšanas punkta vērtība 20 ° C temperatūrā, MPa; R p0,2 / 20 - minimālā parastās tecēšanas punkta vērtība pie atlikušā pagarinājuma 0,2% temperatūrā 20 ° C, MPa. pieļaujams
spriegums - vislielākais spriegums, ko var pieļaut konstrukcijā, ja tā ir droša, uzticama un izturīga. Pieļaujamā sprieguma vērtību nosaka, dalot stiepes izturību, tecēšanas stiprību utt. Ar vērtību, kas lielāka par vienu, ko sauc par drošības koeficientu. aprēķināts
temperatūra - iekārtas vai cauruļvada sienas temperatūra, kas vienāda ar maksimālo vidējo aritmētisko temperatūru uz tās ārējām un iekšējām virsmām vienā sekcijā normālos ekspluatācijas apstākļos (kodolreaktora trauku daļām projektēto temperatūru nosaka, ņemot vērā iekšējo siltumu atbrīvošana kā temperatūras sadalījuma vidējā integrālā vērtība kuģa sienas biezumā (PNAE G-7-002-86, 2.2. punkts; PNAE G-7-008-89, 1. papildinājums).

Projektētā temperatūra

• , 5.1. Projektēšanas temperatūru izmanto, lai noteiktu materiāla fizikālās un mehāniskās īpašības un pieļaujamos spriegumus, kā arī, aprēķinot stiprību, ņemot vērā temperatūras ietekmi.
• , 5.2. lpp. Projektētā temperatūra tiek noteikta, pamatojoties uz siltumtehnikas aprēķiniem vai testa rezultātiem vai līdzīgu trauku ekspluatācijas pieredzi.
• Augstāko sienas temperatūru uzskata par trauka vai aparāta sienas projektēto temperatūru. Temperatūrā, kas zemāka par 20 ° C, nosakot pieļaujamos spriegumus, par projektēto temperatūru ņem 20 ° C temperatūru.
• , 5.3. lpp. Ja nav iespējams veikt siltuma aprēķinus vai mērījumus un ja ekspluatācijas laikā sienas temperatūra paaugstinās līdz vidēja līmeņa temperatūrai, kas saskaras ar sienu, tad par projektēto temperatūru jāņem augstākā vidējā temperatūra, bet ne zemāka par 20 ° C.
• Sildot ar atklātu liesmu, izplūdes gāzēm vai elektriskiem sildītājiem, projektētā temperatūra tiek uzskatīta par vienādu ar vides temperatūru, paaugstināta par 20 ° C ar slēgtu apkuri un par 50 ° C ar tiešu sildīšanu, ja tādu nav. precīzus datus.
• , 5.4. Ja trauku vai aparātu darbina vairākos atšķirīgos iekraušanas apstākļos vai arī dažādi aparāta elementi darbojas dažādos apstākļos, katram režīmam var noteikt savu projektēto temperatūru (GOST-52857.1-2007, 5. lpp.).

III. Piezīme:

Avota datu bloks ir iezīmēts dzeltenā krāsā, starpzīmju bloks ir iezīmēts ar zilu krāsu, lēmumu bloks ir iezīmēts zaļā krāsā.

Ļauj definēt ierobežot spriegumus (), kurā parauga materiāls tiek tieši iznīcināts vai tajā notiek lielas plastiskas deformācijas.

Galīgais spriegums stiprības aprēķinos

Kā ierobežot stresu stiprības aprēķinos tiek pieņemts:

ienesīguma punkts plastmasas materiālam (tiek uzskatīts, ka plastmasas materiāla iznīcināšana sākas, kad tajā parādās pamanāmas plastmasas deformācijas)

,

stiepes izturība trauslam materiālam, kura vērtība atšķiras:

Lai nodrošinātu reālu daļu, ir jāizvēlas tā izmēri un materiāls tā, lai lielākais, kas rodas kādā darbības laikā, būtu mazāks par robežu:

Tomēr, pat ja visaugstākais konstrukcijas spriegums daļā ir tuvu galīgajam spriegumam, tā izturību vēl nevar garantēt.

Darbību no vienas puses nevar noteikt pietiekami precīzi,

dažreiz projektētos spriegumus var aprēķināt tikai aptuveni,

iespējamas novirzes no aprēķinātajām īpašībām.

Daļa jāprojektē ar dažiem aprēķiniem drošības faktors:

.

Ir skaidrs, ka jo lielāka n, jo spēcīgāka ir tā daļa. Tomēr ļoti liels drošības faktors noved pie materiāla izšķiešanas, un tas daļu padara smagu un neekonomisku.

Atkarībā no konstrukcijas mērķa tiek noteikts nepieciešamais drošības koeficients.

Spēka stāvoklis: tiek uzskatīts, ka detaļas izturība ir nodrošināta, ja. Izmantojot izteicienu , pārrakstīt izturības stāvoklis kā:

No šejienes jūs varat iegūt citu ierakstīšanas veidu izturības apstākļi:

Tiek sauktas pēdējās nevienlīdzības attiecības labajā pusē pieļaujamais spriegums:

Ja ierobežojošie un līdz ar to pieļaujamie spriegumi spriegumā un saspiešanā ir atšķirīgi, tos apzīmē ar un. Izmantojot jēdzienu pieļaujamais spriegums, var izturības stāvoklis formulēts šādi: detaļas izturība tiek nodrošināta, ja rodas tajā vislielākais stress mazāk nekā pieļaujamais spriegums.

Lai noteiktu pieļaujamos spriegumus mašīnbūvē, tiek izmantotas šādas pamatmetodes.
1. Diferencētais drošības koeficients tiek atrasts kā vairāku daļēju koeficientu reizinājums, ņemot vērā materiāla uzticamību, detaļas atbildības pakāpi, aprēķina formulu precizitāti un iedarbības spēkus un citus faktorus, kas nosaka detaļu darba apstākļiem.
2. Tabulas veidā - pieļaujamie spriegumi tiek ņemti atbilstoši normām, sistematizēti tabulu veidā
(1. - 7. tabula). Šī metode ir mazāk precīza, bet visvienkāršākā un ērtākā praktiskai izmantošanai projektēšanas un verifikācijas stiprības aprēķinos.

Projektēšanas biroju darbā un mašīnu detaļu aprēķināšanā gan diferencētas, gan. tabulas metodes, kā arī to kombinācija. Tabula 4 - 6 parāda pieļaujamos spriegumus netipiskām lietajām detaļām, kurām nav izstrādātas īpašas aprēķina metodes un tām atbilstošās pieļaujamās spriegumi. Tipiskās detaļas (piemēram, zobratu un slieku riteņi, skriemeļi) jāaprēķina pēc metodēm, kas norādītas rokasgrāmatas vai speciālās literatūras attiecīgajā sadaļā.

Norādītie pieļaujamie spriegumi ir paredzēti aptuveniem aprēķiniem tikai pamata slodzēm. Lai veiktu precīzākus aprēķinus, ņemot vērā papildu slodzes (piemēram, dinamisko), tabulas vērtības jāpalielina par 20 - 30%.

Pieļaujamie spriegumi tiek doti, neņemot vērā detaļas sprieguma koncentrāciju un izmērus, kas aprēķināti gludi pulēta tērauda paraugiem ar diametru 6-12 mm un neapstrādātiem apaļajiem dzelzs lējumiem ar diametru 30 mm. Nosakot lielākos spriegumus aprēķinātajā daļā, nominālais spriegums σ nom un τ nom jāreizina ar koncentrācijas koeficientu k σ vai k τ:

1. Pieļaujamais spriegums *
parastiem kvalitatīviem oglekļa tēraudiem karsti velmētos apstākļos

2. Mehāniskās īpašības un pieļaujamie spriegumi
oglekļa kvalitātes strukturālie tēraudi

3. Mehāniskās īpašības un pieļaujamie spriegumi
leģēti strukturālie tēraudi

4. Mehāniskās īpašības un pieļaujamie spriegumi
liešanai no oglekļa un leģētā tērauda

5. Mehāniskās īpašības un pieļaujamie spriegumi
pelēkā dzelzs liešanai

6. Mehāniskās īpašības un pieļaujamie spriegumi
kaļamā čuguna lējumiem

7. Plastmasas detaļu pieļaujamie spriegumi

Priekš kaļamie (nerūdītie) tēraudi pie statiskiem spriegumiem (I tipa slodze) koncentrācijas koeficients netiek ņemts vērā. Homogēniem tēraudiem (σ в\u003e 1300 MPa, kā arī to darbībai zemā temperatūrā) koncentrācijas koeficients stresa koncentrācijas klātbūtnē tiek iekļauts arī aprēķinos zem slodzes Es formas (k\u003e 1). Kaļamajiem tēraudiem mainīgas slodzes ietekmē un stresa koncentrācijas klātbūtnē ir jāņem vērā šie spriegumi.

Priekš čuguns vairumā gadījumu stresa koncentrācijas koeficients ir aptuveni vienāds ar visu slodžu veidu vienību (I - III). Veicot stiprības aprēķinus, lai ņemtu vērā detaļas izmērus, dotie tabulas pieļaujamie spriegumi lietajām detaļām jāreizina ar skalas koeficientu, kas vienāds ar 1,4 ... 5.

Aptuvenās empīriskās izturības robežu atkarības no slodzes gadījumiem ar simetrisku ciklu:

oglekļa tēraudiem:
- saliekot, σ -1 \u003d (0,40 ÷ 0,46) σ c;
σ -1р \u003d (0,65 ÷ 0,75) σ -1;
- griežoties, τ -1 \u003d (0,55 ÷ 0,65) σ -1;

leģētajam tēraudam:
- saliekot, σ -1 \u003d (0,45 ÷ 0,55) σ c;
- izstiepts vai saspiests, σ -1р \u003d (0,70 ÷ 0,90) σ -1;
- griežoties, τ -1 \u003d (0,50 ÷ 0,65) σ -1;

tērauda liešanai:
- saliekot, σ -1 \u003d (0,35 ÷ 0,45) σ in;
- izstiepts vai saspiests, σ -1р \u003d (0,65 ÷ 0,75) σ -1;
- griežoties, τ -1 \u003d (0,55 ÷ 0,65) σ -1.

Pretberzes čuguna mehāniskās īpašības un pieļaujamie spriegumi:
- galīgā izturība liecē 250 ÷ 300 MPa,
- pieļaujamie lieces spriegumi: 95 MPa par I; 70 MPa - II: 45 MPa - III, kur I. II, III - slodzes veidu apzīmējumi, sk. Tabulu. viens.

Aptuvenais pieļaujamais stiepes un spiedes spriegums krāsainajiem metāliem. MPa:
- 30 ... 110 - varam;
- 60 ... 130 - misiņš;
- 50 ... 110 - bronza;
- 25 ... 70 - alumīnijs;
- 70 ... 140 - duralumīns.