Tablo 2.4

Şekil 2.22

Şekil2.18

Şekil2.17

Pirinç. 2.15

Çekme testleri için, test sırasında “yük - mutlak uzama” koordinatlarında bir diyagram kaydetmeyi mümkün kılan çekme makineleri kullanılır. Çekme diyagramının doğası, test edilen malzemenin özelliklerine ve gerinim oranına bağlıdır. Statik yük uygulaması altında yumuşak çelik için böyle bir diyagramın tipik bir görünümü, şekil 2'de gösterilmektedir. 2.16.

Bu diyagramın karakteristik bölümlerini ve noktalarını ve ayrıca numune deformasyonunun ilgili aşamalarını göz önünde bulundurun:

OA - Hooke yasası geçerlidir;

AB - artık (plastik) deformasyonlar ortaya çıktı;

BC - plastik deformasyonlar artar;

SD, akma noktasıdır (gerilme büyümesi sabit bir yükte gerçekleşir);

DK - sertleşme alanı (malzeme yine daha fazla deformasyona karşı direnci artırma yeteneği kazanır ve belirli bir sınıra kadar artan kuvveti algılar);

K Noktası - test durduruldu ve numune boşaltıldı;

KN - boşaltma hattı;

NKL – numune yükleme hattı (KL – sertleştirme bölümü);

LM, yük düşüşünün kesitidir, şu anda numunede boyun olarak adlandırılan bölge belirir - lokal daralma;

M Noktası - numune kırılması;

Koptuktan sonra numune yaklaşık olarak Şekil 2.17'de gösterilen forma sahiptir. Parçalar katlanabilir ve testten sonraki uzunluk ℓ 1 ve boyun çapı d 1 ölçülebilir.

Numunenin çekme diyagramını ve ölçümlerini işlemenin bir sonucu olarak, iki gruba ayrılabilecek bir dizi mekanik özellik elde ederiz - mukavemet özellikleri ve plastisite özellikleri.

Mukavemet özellikleri

Orantılılık sınırı:

Hooke yasasının geçerli olduğu en büyük stres.

Akma dayanımı:

Sabit bir çekme kuvveti ile numunenin deformasyonunun meydana geldiği en küçük gerilme.

Çekme mukavemeti (çekme mukavemeti):

Test sırasında kaydedilen en yüksek voltaj.

Molada gerginlik:

Bu şekilde belirlenen kopma gerilimi çok koşulludur ve çeliğin mekanik özelliklerinin bir özelliği olarak kullanılamaz. Konvansiyon, kırılma anındaki kuvvetin, oluşum nedeniyle başlangıçtan çok daha az olan gerçek kopma alanına değil, numunenin ilk kesit alanına bölünmesiyle elde edilmesidir. bir boyun.

Plastisite özellikleri

Plastisitenin bir malzemenin kırılmadan deforme olma yeteneği olduğunu hatırlayın. Plastisitenin özellikleri deformasyondur, bu nedenle imha sonrası numunenin ölçüm verilerine göre belirlenir:

∆ℓ os \u003d ℓ 1 - ℓ 0 - artık uzama,

boyun bölgesidir.

Rüptürden sonra bağıl uzama:

. (2.25)

Bu özellik sadece malzemeye değil, aynı zamanda numunenin boyutlarının oranına da bağlıdır. Bu nedenle standart numunelerin sabit bir ℓ 0 = 5d 0 veya ℓ 0 = 10d 0 oranı vardır ve δ değeri her zaman - δ 5 veya δ 10 ve δ 5 > δ 10 bir indeksle verilir.

Aradan sonra göreceli kasılma:

. (2.26)

Spesifik deformasyon çalışması:

A, örneğin imhası için harcanan çalışmadır; gerilme diyagramı ve apsis ekseni tarafından sınırlanan alan olarak bulunur (şekil alanı OABCDKLMR). Spesifik deformasyon çalışması, bir malzemenin bir yükün etkisine direnme yeteneğini karakterize eder.

Test sırasında elde edilen tüm mekanik özelliklerden, ana mukavemet özellikleri akma mukavemeti σ t ve nihai mukavemet σ pch'dir ve ana plastisite özellikleri, kopmadan sonra nispi uzama δ ve nispi daralma ψ'dir.

Boşaltma ve yeniden yükleme

Gerilim diyagramını tarif ederken, K noktasında testin durdurulduğu ve numunenin boşaltıldığı belirtildi. Boşaltma işlemi, diyagramın düz OA kesitine paralel olan düz çizgi KN (Şekil 2.16) ile tanımlanmıştır. Bu, boşaltma başlamadan önce elde edilen ∆ℓ′ P numunesinin uzamasının tamamen kaybolmadığı anlamına gelir. Şemadaki uzamanın eksik kısmı NQ segmenti ile temsil edilir, kalan kısım ON segmenti ile temsil edilir. Bu nedenle, numunenin elastik sınırın ötesindeki toplam uzaması iki kısımdan oluşur - elastik ve artık (plastik):

∆ℓ′ P = ∆ℓ′ yukarı + ∆ℓ′ os.

Bu, numune bozulana kadar devam edecektir. Kopmadan sonra, toplam uzamanın elastik bileşeni (bölüm ∆ℓ yn) kaybolur. Kalan uzama, ∆ℓ OS segmenti ile temsil edilir. Bununla birlikte, yükleme durdurulur ve numune OB bölümü içinde boşaltılırsa, boşaltma işlemi yükleme çizgisiyle çakışan bir çizgi ile gösterilecektir - deformasyon tamamen elastiktir.

Uzunluğu ℓ 0 + ∆ℓ′ os olan numunenin tekrar tekrar yüklenmesi üzerine, yükleme çizgisi pratik olarak boşaltma çizgisi NK ile çakışır. Orantılılık sınırı arttı ve boşaltmanın yapıldığı gerilime eşit oldu. Ayrıca, düz çizgi NK, bir verim platosu olmadan KL eğrisine dönüştü. NK hattının solunda yer alan diyagramın parçasının kesildiği ortaya çıktı, yani. koordinatların orijini N noktasına hareket etmiştir. Böylece, akma noktasının ötesine gerilmenin bir sonucu olarak, numune mekanik özelliklerini değiştirmiştir:

bir). orantılılık sınırı arttı;

2). akışkanlık platformu kayboldu;

3). yırtılmadan sonra bağıl uzama azaldı.

Özelliklerdeki bu değişikliğe denir. zor iş.

Sertleştirme, elastik özellikleri arttırır ve sünekliği azaltır. Bazı durumlarda (örneğin, mekanik işlem sırasında), sertleşme fenomeni istenmeyen bir durumdur ve ısıl işlemle ortadan kaldırılır. Diğer durumlarda, parçaların veya yapıların esnekliğini artırmak için yapay olarak oluşturulur (yayların püskürtülmesi veya kaldırma makinelerinin kablolarının çekilmesi).

stres diyagramları

Malzemenin mekanik özelliklerini karakterize eden bir diyagram elde etmek için, P - ∆ℓ koordinatlarındaki birincil çekme diyagramı, σ - ε koordinatlarında yeniden oluşturulur. σ \u003d P / F koordinatları ve σ \u003d ∆ℓ / ℓ apsisleri sabitlere bölünerek elde edildiğinden, diyagram orijinaliyle aynı forma sahiptir (Şekil 2.18, a).

σ – ε diyagramından açıkça görülmektedir ki

şunlar. normal elastikiyet modülü, diyagramın doğrusal bölümünün eğim açısının apsis eksenine tanjantına eşittir.

Gerilme diyagramından sözde koşullu akma mukavemetini belirlemek uygundur. Gerçek şu ki, çoğu yapısal malzemenin bir akma noktası yoktur - düz bir çizgi düzgün bir şekilde bir eğriye dönüşür. Bu durumda, bağıl artık uzamanın %0,2'ye eşit olduğu gerilme, akma dayanımının değeri olarak alınır (koşullu). Şek. 2.18, b, koşullu akma dayanımı σ 0.2 değerinin nasıl belirlendiğini gösterir. Bir akma platformunun mevcudiyetinde belirlenen akma dayanımı σ t, genellikle fiziksel.

Diyagramın azalan bölümü şartlıdır, çünkü numunenin boyun oluşumundan sonraki gerçek kesit alanı, diyagramın koordinatlarının belirlendiği ilk alandan çok daha azdır. P t her seferinde kuvvetin büyüklüğü aynı anda F t gerçek kesit alanına bölünürse gerçek gerilimi elde edebilirsiniz:

Şek. 2.18, a, bu voltajlar kesikli çizgiye karşılık gelir. Nihai güce kadar, S ve σ pratik olarak çakışır. Kopma anında, gerçek gerilme hem çekme mukavemetini σ pch hem de kopma anındaki gerilmeyi σ r önemli ölçüde aşar. F 1 ile ψ arasındaki boyun bölgesini ifade ediyoruz ve S p'yi buluyoruz.

Þ Þ .

Sfero çelik için ψ = %50 - 65. ψ = %50 = 0,5 alırsak, o zaman S p = 2σ p elde ederiz, yani. gerçek stres, oldukça mantıklı olan, kopma anında en fazladır.

2.6.2. Çeşitli malzemelerin sıkıştırma testi

Basma testi, malzemenin özellikleri hakkında çekme testinden daha az bilgi sağlar. Ancak, malzemenin mekanik özelliklerini karakterize etmek kesinlikle gereklidir. Yüksekliği 1.5 çaptan fazla olmayan silindir şeklindeki numuneler veya küp şeklindeki numuneler üzerinde gerçekleştirilir.

Çelik ve dökme demirin sıkıştırma diyagramlarını düşünün. Netlik için, bunları bu malzemelerin gerilim diyagramları ile tek bir şekilde göstereceğiz (Şekil 2.19). İlk çeyrekte - gerilim diyagramları ve üçüncü - sıkıştırma.

Yüklemenin başlangıcında, çelik sıkıştırma diyagramı, çekme ile aynı eğime sahip eğimli bir düz çizgidir. Daha sonra diyagram verim bölgesine geçer (verim platosu gerilimdeki kadar belirgin değildir). Ayrıca, eğri hafifçe bükülür ve kırılmaz, çünkü çelik numune yok edilmez, sadece düzleştirilir. E çeliğinin basınç ve gerilimdeki elastisite modülü aynıdır. Akma dayanımı σ t + = σ t - de aynıdır. Plastisite özelliklerini elde etmek imkansız olduğu gibi, basınç dayanımı da elde edilemez.

Dökme demirin çekme ve sıkıştırma diyagramları şekil olarak benzerdir: en baştan eğridirler ve maksimum yüke ulaşıldığında koparlar. Bununla birlikte, dökme demir sıkıştırmada gerilimden daha iyi çalışır (σ pc - = 5 σ pc +). Çekme mukavemeti σpch, bir sıkıştırma testi sırasında elde edilen dökme demirin tek mekanik özelliğidir.

Test sırasında makinenin plakaları ile numunenin uçları arasında meydana gelen sürtünme, testin sonuçları ve tahribatın niteliği üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Silindirik bir çelik numune namlu şeklini alır (Şekil 2.20, a), dökme demir küpte yük yönüne 45 0 açıyla çatlaklar görülür. Numunenin uçlarına parafin sürülerek sürtünme etkisi ortadan kaldırılırsa, yük yönünde çatlaklar oluşacak ve en büyük kuvvet daha az olacaktır (Şekil 2.20, b ve c). Çoğu kırılgan malzeme (beton, taş) sıkıştırma altında dökme demir ile aynı şekilde çöker ve benzer bir sıkıştırma modeline sahiptir.

Ahşabı test etmek ilgi çekicidir - anizotropik, yani. liflerin yönüne göre kuvvetin yönüne bağlı olarak farklı mukavemete sahip olan malzeme. Giderek yaygın olarak kullanılan cam takviyeli plastikler de anizotropiktir. Lifler boyunca sıkıştırıldığında, ahşap lifler boyunca sıkıştırıldığından çok daha güçlüdür (Şekil 2.21'deki eğri 1 ve 2). Eğri 1, kırılgan malzemelerin sıkıştırma eğrilerine benzer. Yıkım, küpün bir bölümünün diğerine göre kayması nedeniyle oluşur (Şekil 2.20, d). Lifler boyunca sıkıştırıldığında, ahşap çökmez, preslenir (Şekil 2.20, e).

Bir çelik numuneyi gerilimde test ederken, belirgin kalıntı deformasyonların - sertleşmenin görünümüne çekmenin bir sonucu olarak mekanik özelliklerde bir değişiklik bulduk. Sıkıştırma testi sırasında numunenin sertleştikten sonra nasıl davrandığını görelim. Şekil 2.19, diyagramı noktalı bir çizgi olarak göstermektedir. Sıkıştırma, sertleştirmeye tabi tutulmamış numunenin sıkıştırma diyagramının üzerinde yer alan NC2L2 eğrisi boyunca ilerler ve OC1Lı buna neredeyse paraleldir. Çekme ile sertleştikten sonra, orantılılık ve sıkıştırma altında akışkanlık sınırları azalır. Bu fenomene, onu ilk tanımlayan bilim adamından sonra Bauschinger etkisi denir.

2.6.3. Sertlik tayini

Sertliğin belirlenmesi çok yaygın bir mekanik ve teknolojik testtir. Bunun nedeni, bu tür testlerin hızı ve basitliği ile elde edilen bilgilerin değeridir: sertlik, parça yüzeyinin teknolojik işlemden (sertleştirme, nitrürleme, vb.) önceki ve sonraki durumunu karakterize eder, dolaylı olarak yargılamak için kullanılabilir. çekme kuvvetinin büyüklüğü.

malzeme sertliği başka, daha sağlam bir cismin mekanik nüfuzuna direnme yeteneği olarak adlandırılır. Sertliği karakterize eden değerlere sertlik numaraları denir. Farklı yöntemlerle belirlenirler, büyüklükleri ve boyutları farklıdır ve her zaman belirleme yönteminin bir göstergesi ile birlikte gelirler.

En yaygın yöntem Brinell'e göre. Test, D çaplı sertleştirilmiş bir çelik bilyenin numuneye preslenmesinden oluşur (Şekil 2.22, a). Top bir süre P yükü altında tutulur, bunun sonucunda yüzeyde d çapında bir baskı (delik) kalır. kN cinsinden yükün, cm 2 cinsinden baskının yüzey alanına oranına Brinell sertlik numarası denir.

. (2.30)

Brinell sertlik numarasını belirlemek için özel test cihazları kullanılır, girinti çapı taşınabilir bir mikroskopla ölçülür. Genellikle HB (2.30) formülüne göre hesaplanmaz, tablolardan bulunur.

Sertlik numarası HB kullanılarak, numuneye zarar vermeden bazı metallerin çekme mukavemetinin yaklaşık bir değerini elde etmek mümkündür, çünkü σ pc ve HB arasında doğrusal bir ilişki vardır: σ pc = k ∙ HB (yumuşak çelik için k = 0.36, yüksek mukavemetli çelik için k = 0.33, dökme demir için k = 0.15, alüminyum alaşımları için k = 0.38 , titanyum için alaşımlar k = 0.3).

Sertliği belirlemek için çok uygun ve yaygın bir yöntem Rockwell'e göre. Bu yöntem, girinti numuneye bastırılırken 0,2 mm yarıçaplı 120 derecelik bir elmas koni veya 1/16 inç (1,5875 mm) çapında çelik bilye kullanır. Test, Şekil 2'de gösterilen şemaya göre gerçekleştirilir. 2.22b. İlk olarak, koni, testin sonuna kadar kaldırılmayan bir ön yükleme P 0 = 100 H ile içeri bastırılır. Bu yük ile koni h 0 derinliğine dalar. Daha sonra, girinti derinliği artarken koniye tam yük P = P 0 + P 1 uygulanır (iki seçenek: A - P 1 = 500 H ve C - P 1 = 1400 H). Ana yükün kaldırılmasından sonra P 1 derinliği h 1 olarak kalır. H \u003d h 1 - h 0'a eşit olan P 1 ana yükü nedeniyle elde edilen baskı derinliği, Rockwell sertliğini karakterize eder. Sertlik numarası formül tarafından belirlenir

, (2.31)

burada 0.002, sertlik test cihazı göstergesinin ölçek bölme değeridir.

Sertliği belirlemek için (Shore'a göre Vickers'a göre, mikrosertlik) burada dikkate alınmayan başka yöntemler de vardır.

Yapısal elemanların gücünü değerlendirmek için çalışma (tasarım) gerilmeleri, sınırlayıcı gerilmeler, izin verilen gerilmeler ve güvenlik sınırları kavramları tanıtılır. Paragraf 4.2, 4.3'te sunulan bağımlılıklara göre hesaplanırlar.

Çalışma (hesaplanan) voltajları  ve  operasyonel yükün etkisi altında yapısal elemanların stres durumunu karakterize eder.

Gerilimleri sınırlayın  lim ve  lim malzemenin mekanik özelliklerini karakterize eder ve mukavemeti açısından yapı elemanı için tehlikelidir.

İzin verilen gerilmeler [  ] ve [  ] güvenlidir ve bu çalışma koşullarında yapısal elemanın sağlamlığını sağlar.

Güvenlik marjı n çeşitli açıklanmayan faktörlerin gücü üzerindeki olumsuz etkiyi dikkate alarak sınır ve izin verilen gerilmelerin oranını belirler.

Mekanizma parçalarının güvenli çalışması için yüklü bölümlerde oluşan maksimum gerilmelerin belirli bir malzeme için izin verilen değeri aşmaması gerekir:

;
,

nerede
ve
- tehlikeli bölümdeki en yüksek gerilimler (normal  ve teğetsel );
ve bu gerilmelerin izin verilen değerleridir.

Karmaşık direnç ile eşdeğer voltajlar belirlenir
tehlikeli bir bölümde. Mukavemet durumu forma sahiptir

.

İzin verilen gerilmeler, sınırlayıcı gerilmelere bağlı olarak belirlenir.  lim ve  lim malzemelerin testi sırasında elde edilen: statik yükler altında - çekme mukavemeti
ve τ V kırılgan malzemeler için, akma dayanımı
ve τ T plastik malzemeler için; döngüsel yükler altında - dayanıklılık sınırı ve τ r :

;
.

güvenlik faktörü benzer yapıları tasarlama ve işletme deneyimine dayalı olarak atanır.

Döngüsel yükler altında çalışan ve sınırlı hizmet ömrüne sahip makine ve mekanizma parçaları için izin verilen gerilmelerin hesaplanması aşağıdaki bağımlılıklara göre yapılır:

;
,

nerede
- belirtilen hizmet ömrü dikkate alınarak dayanıklılık katsayısı.

Bağımlılığa göre dayanıklılık katsayısını hesaplayın

,

nerede
- belirli bir malzeme ve deformasyon türü için temel test çevrimi sayısı;
- belirtilen hizmet ömrüne karşılık gelen parçanın yükleme döngülerinin sayısı; m - dayanıklılık eğrisinin derecesinin bir göstergesi.

Yapısal elemanlar tasarlanırken, iki mukavemet hesaplama yöntemi kullanılır:

yapının ana boyutlarını belirlemek için izin verilen gerilmeler için tasarım hesaplaması;

Mevcut yapının performansını değerlendirmek için doğrulama hesaplaması.

5.5. Hesaplama örnekleri

5.5.1. Statik mukavemet için kademeli çubukların hesaplanması

r

Sunulan şemaların her biri için şunları belirleriz:

1. Deformasyon türü:

cx. 1 - germe; cx. 2 - burulma; cx. 3 - saf bükülme.

2. İç kuvvet faktörü:

cx. 1 - normal kuvvet

N = 2F = 2~800 = 1600 H;

cx. 2 – tork M X = T = 2Fh = 280010 = 16000 N mm;

cx. 3 – eğilme momenti M = 2Fh = 280010 = 16000 N mm.

3. A ve B bölümlerindeki gerilim türleri ve büyüklükleri:

cx. 1 - normal
:

MPa;

MPa;

cx. 2 - teğetler
:

MPa;

MPa;

cx. 3 - normal
:

MPa;

MPa.

4. Stres diyagramlarından hangisi her bir yükleme şemasına karşılık gelir?:

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

5. Mukavemet şartının yerine getirilmesi:

cx. 1 – koşul karşılanıyor:
MPa
MPa;

cx. 2 - koşul karşılanmadı:
MPa
MPa;

cx. 3 - koşul karşılanmadı:
MPa
MPa.

6. Mukavemet şartının yerine getirilmesini sağlayan izin verilen minimum çap:

cx. 2:
mm;

cx. 3:
mm.

7. İzin verilen maksimum kuvvetFgüç durumundan:

cx. 2:
H;

cx. 3:
N.

Çevrimiçi hesap makinesi hesaplanan izin verilen gerilmeler σ GOST-52857.1-2007'ye göre karbon çeliği, krom çeliği, östenitik çelik, östenitik-ferritik çelik, alüminyum ve alaşımları, bakır ve alaşımları, titanyum ve alaşımları gibi çeşitli malzeme sınıfları için tasarım sıcaklığına bağlı olarak .

Site projesinin geliştirilmesi için yardım

Sayın site ziyaretçisi.
Aradığınızı bulamadıysanız - yorumlarda, sitenin şimdi ne eksik olduğunu yazdığınızdan emin olun. Bu, hangi yönde ilerlememiz gerektiğini anlamamıza yardımcı olacak ve diğer ziyaretçiler kısa sürede gerekli materyali alabilecekler.
Site sizin için yararlı olduysa, siteyi projeye bağışlayın sadece 2 ₽ ve doğru yönde ilerlediğimizi bileceğiz.

Geçmediğin için teşekkürler!

I. Hesaplama yöntemi:

İzin verilen gerilmeler GOST-52857.1-2007'ye göre belirlendi.

karbon ve düşük alaşımlı çelikler için

1. 20°C'nin altındaki tasarım sıcaklıklarında, malzemenin belirli bir sıcaklıkta izin verilen kullanımına bağlı olarak, izin verilen gerilmelerin 20°C'deki ile aynı olduğu varsayılır.
2. R e / 20'de çelik kalitesi 20 için
3. R p0.2 / 20'de çelik kalitesi 10G2 için
4. 09G2S, 16GS çelik kaliteleri için, GOST 19281'e göre 265 ve 296 dayanım sınıfları için, levha kalınlığından bağımsız olarak izin verilen gerilmeler 32 mm'nin üzerindeki bir kalınlık için belirlenir.
5. Yatay çizginin altında bulunan izin verilen gerilimler, 10 5 saatten fazla olmayan bir kaynakla geçerlidir 2 * 105 saate kadar tahmini hizmet ömrü için, yatay çizginin altında bulunan izin verilen gerilim katsayı ile çarpılır: karbon için çelik 0,8; manganlı çelik için bir sıcaklıkta 0.85< 450 °С и на 0,8 при температуре от 450 °С до 500 °С включительно.

ısıya dayanıklı krom çelikler için

1. 20 °C'nin altındaki tasarım sıcaklıklarında, malzemenin belirli bir sıcaklıkta izin verilen kullanımına bağlı olarak, izin verilen gerilmelerin 20 °C'deki ile aynı olduğu varsayılır.
2. Ara tasarım duvar sıcaklıkları için, izin verilen gerilim, daha düşük bir değere doğru 0,5 MPa'ya yuvarlanan sonuçlarla doğrusal enterpolasyon ile belirlenir.
3. Yatay çizginin altında bulunan izin verilen gerilimler 105 saatlik bir kaynakla geçerlidir.2 * 105 saate kadar tahmini hizmet ömrü için, yatay çizginin altında bulunan izin verilen gerilim 0,85 faktörü ile çarpılır.

ısıya dayanıklı, ısıya dayanıklı ve korozyona dayanıklı östenitik çelikler için

1. Ara tasarım duvar sıcaklıkları için izin verilen stres, tabloda belirtilen en yakın iki değerin interpolasyonu ile belirlenir ve sonuçlar daha düşük değere doğru 0,5 MPa'ya yuvarlanır.
2. 12X18H10T, 10X17H13M2T, 10X17H13M3T çelik kalitelerinden yapılan dövme parçalar için, 550 °C'ye kadar sıcaklıklarda izin verilen gerilmeler 0,83 ile çarpılır.
3. 12X18H10T, 10X17H13M2T, 10X17H13M3T çelik kalitelerinden yapılmış uzun ürünler için, 550 ° C'ye kadar sıcaklıklarda izin verilen gerilmeler (R * p0.2 / 20) / 240 oranı ile çarpılır.
   (R* p0.2/20 - uzun ürünlerin malzemesinin akma dayanımı GOST 5949'a göre belirlenir).
4. 08X18H10T çelik kalitesinden yapılmış dövme ve uzun ürünler için, 550 ° C'ye kadar sıcaklıklarda izin verilen gerilmeler 0,95 ile çarpılır.
5. 03X17H14M3 çelik kalitesinden yapılan dövme parçalar için izin verilen gerilimler 0,9 ile çarpılır.
6. 03X18H11 çelik kalitesinden yapılan dövme parçalar için izin verilen gerilimler 0,9 ile çarpılır; 03X18H11 çelik kalitesinden yapılmış uzun ürünler için izin verilen gerilmeler 0,8 ile çarpılır.
7. 03X21N21M4GB (ZI-35) çelik kalitesinden yapılmış borular için izin verilen gerilimler 0,88 ile çarpılır.
8. 03Kh21N21M4GB (ZI-35) çelik kalitesinden yapılmış dövmeler için izin verilen gerilimler (R * p0.2 / 20) / 250 oranı ile çarpılır.
   (R* p0.2/20, dövme malzemesinin GOST 25054'e göre belirlenen akma dayanımıdır).
9. Yatay çizginin altında bulunan izin verilen gerilimler, 10 5 saatten fazla olmayan bir kaynak için geçerlidir.

2 * 105 saate kadar tahmini hizmet ömrü için, yatay çizginin altında bulunan izin verilen voltaj, bir sıcaklıkta 0,9 faktörü ile çarpılır.< 600 °С и на коэффициент 0,8 при температуре от 600 °С до 700 °С включительно.

ısıya dayanıklı, ısıya dayanıklı ve korozyona dayanıklı östenitik ve östenitik-ferritik çelikler için

1. 20 °C'nin altındaki tasarım sıcaklıklarında, malzemenin belirli bir sıcaklıkta izin verilen kullanımına bağlı olarak, izin verilen gerilmelerin 20 °C'deki ile aynı olduğu varsayılır.
2. Ara tasarım duvar sıcaklıkları için izin verilen stres, bu tabloda verilen en yakın iki değerin daha düşük değere doğru 0,5 MPa'ya yuvarlanmasıyla belirlenir.

alüminyum ve alaşımları için

1. Tavlanmış durumda alüminyum ve alaşımları için izin verilen gerilmeler verilmiştir.
2. A85M, A8M 30 mm'den fazla olmayan, diğer kaliteler - 60 mm'den fazla olmayan alüminyum kalite levhaların ve levhaların kalınlığı için izin verilen gerilmeler verilmiştir.

bakır ve alaşımları için

1. Tavlanmış durumda bakır ve alaşımları için izin verilen gerilmeler verilmiştir.
2. 3 ila 10 mm arasındaki sac kalınlıkları için izin verilen gerilmeler verilmiştir.
3. Tasarım duvar sıcaklıklarının ara değerleri için, izin verilen gerilimler doğrusal enterpolasyon ile belirlenir ve sonuçlar daha düşük değere doğru 0,1 MPa'ya yuvarlanır.

titanyum ve alaşımları için

1. 20 °C'nin altındaki tasarım sıcaklıklarında, malzemenin belirli bir sıcaklıkta kullanılabilmesi koşuluyla, izin verilen gerilmelerin 20 °C'deki ile aynı olduğu varsayılır.
2. Dövme ve çubuklar için izin verilen gerilimler 0,8 ile çarpılır.

II. Tanımlar ve gösterim:

R e / 20 - 20 ° C, MPa sıcaklıkta akma dayanımının minimum değeri; R p0.2 / 20 - 20 ° C, MPa sıcaklıkta% 0,2 artık uzamada koşullu akma dayanımının minimum değeri. izin verilebilir
stres - güvenli, güvenilir ve dayanıklı çalışmasına bağlı olarak bir yapıda tolere edilebilecek en yüksek gerilmeler. İzin verilen gerilme değeri, çekme mukavemeti, akma mukavemeti vb.'nin güvenlik faktörü adı verilen birden büyük bir değere bölünmesiyle belirlenir. tahmini
sıcaklık - normal çalışma koşulları altında bir bölümdeki dış ve iç yüzeylerindeki sıcaklıkların maksimum aritmetik ortalamasına eşit, ekipmanın veya boru hattının duvarının sıcaklığı (nükleer reaktör gemilerinin parçaları için, tasarım sıcaklığı aşağıdakilere göre belirlenir) iç ısı salınımlarını, kabuk duvar kalınlığı üzerindeki sıcaklık dağılımının ortalama integral değeri olarak hesaba katar (PNAE G-7-002-86, madde 2.2; PNAE G-7-008-89, ek 1).

Tasarım sıcaklığı

• , madde 5.1. Tasarım sıcaklığı, malzemenin fiziksel ve mekanik özelliklerini ve izin verilen gerilmeleri belirlemek ve ayrıca sıcaklık etkilerini dikkate alarak mukavemet hesaplamasında kullanılır.
• , madde 5.2. Tasarım sıcaklığı, termal mühendislik hesaplamaları veya test sonuçları veya benzer kapların çalışma deneyimi temelinde belirlenir.
• En yüksek duvar sıcaklığı, kap veya aparat duvarının tasarım sıcaklığı olarak alınır. 20 °C'nin altındaki sıcaklıklarda, izin verilen gerilmeler belirlenirken tasarım sıcaklığı olarak 20 °C'lik sıcaklık alınır.
• , madde 5.3. Termal hesaplamalar veya ölçümler yapmak mümkün değilse ve çalışma sırasında duvar sıcaklığı duvarla temas eden ortamın sıcaklığına yükselirse, tasarım sıcaklığı ortamın en yüksek sıcaklığı olarak alınmalı, ancak daha düşük olmamalıdır. 20 °C'den fazla
• Açık alev, egzoz gazları veya elektrikli ısıtıcılar ile ısıtıldığında, daha doğru veriler mevcut olmadığı sürece, tasarım sıcaklığının, kapalı ısıtma için 20 °C ve doğrudan ısıtma için 50 °C artırılan ortam sıcaklığına eşit olduğu varsayılır.
• , madde 5.4. Gemi veya aparat birkaç farklı yükleme modu altında çalıştırılıyorsa veya aparatın farklı elemanları farklı koşullar altında çalışıyorsa, her mod için kendi tasarım sıcaklığını belirlemek mümkündür (GOST-52857.1-2007, madde 5).

III. Not:

Kaynak veri bloğu sarı renkle vurgulanmıştır, ara hesaplamalar bloğu mavi renkle vurgulanır, yeşil renkle vurgulanan çözüm bloğu.

belirlemeye izin ver nihai stresler(), numune malzemesinin doğrudan tahrip olduğu veya içinde büyük plastik deformasyonların meydana geldiği.

Mukavemet hesaplamalarında nihai stres

Olarak nihai stres mukavemet hesaplamaları aşağıdakileri dikkate alır:

verim noktası plastik bir malzeme için (bir plastik malzemenin tahribatının, içinde gözle görülür plastik deformasyonlar göründüğünde başladığına inanılmaktadır)

,

gerilme direnci değeri farklı olan kırılgan bir malzeme için:

Gerçek bir parçayı sağlamak için, boyutlarını ve malzemesini, çalışma sırasında bir noktada meydana gelen maksimum sınırdan daha az olacak şekilde seçmek gerekir:

Bununla birlikte, parçadaki maksimum tasarım gerilmesi sınır gerilmesine yakın olsa bile, mukavemeti henüz garanti edilemez.

Parça üzerinde hareket etmek yeterince doğru ayarlanamaz,

parçadaki tasarım gerilmeleri bazen sadece yaklaşık olarak hesaplanabilir,

gerçek olanın hesaplanan özelliklerden olası sapmaları.

Parça bazı hesaplamalarla tasarlanmalıdır güvenlik faktörü:

.

n ne kadar büyükse, parçanın o kadar güçlü olduğu açıktır. Ancak çok büyük güvenlik faktörü malzeme israfına neden olur ve bu da parçayı ağır ve ekonomik olmaktan çıkarır.

Yapının amacına bağlı olarak gerekli güvenlik faktörü belirlenir.

Mukavemet durumu: ise parçanın sağlamlığının sağlanmış olduğu kabul edilir. ifadeyi kullanma , yeniden yazmak güç durumu olarak:

Buradan başka bir kayıt şekli alabilirsiniz mukavemet koşulları:

Son eşitsizliğin sağındaki bağıntıya denir. izin verilen voltaj:

Gerilim ve basınçtaki sınırlayıcı ve dolayısıyla izin verilen gerilmeler farklıysa, bunlar ve ile gösterilir. Kavramı kullanma izin verilen voltaj, Yapabilmek güç durumu aşağıdaki gibi formüle edilmelidir: eğer parçanın gücü sağlanırsa, en yüksek voltaj aşmaz izin verilen voltaj.

Makine mühendisliğinde izin verilen gerilmeleri belirlemek için aşağıdaki temel yöntemler kullanılır.
1. Farklılaştırılmış bir güvenlik payı, malzemenin güvenilirliğini, parçanın sorumluluk derecesini, hesaplama formüllerinin doğruluğunu ve etki eden kuvvetleri ve diğer faktörleri dikkate alan bir dizi kısmi katsayıların bir ürünü olarak bulunur. parçaların çalışma koşullarını belirler.
2. Tablo - izin verilen gerilmeler, tablolar şeklinde sistematize edilmiş standartlara göre alınır
(tablo. 1 - 7). Bu yöntem daha az doğrudur, ancak tasarım ve doğrulama gücü hesaplamalarında pratik kullanım için en basit ve en uygun yöntemdir.

Tasarım bürolarının çalışmalarında ve makine parçalarının hesaplanmasında hem farklılaştırılmış hem de tablo yöntemleri ve bunların kombinasyonu. Masada. 4 - 6, özel hesaplama yöntemlerinin geliştirilmediği standart olmayan döküm parçalar için izin verilen gerilmeleri ve bunlara karşılık gelen izin verilen gerilmeleri gösterir. Tipik parçalar (örneğin dişliler ve sonsuz dişliler, kasnaklar) el kitabının ilgili bölümünde veya özel literatürde verilen yöntemlere göre hesaplanmalıdır.

Verilen izin verilen gerilmeler, yalnızca ana yükler için yaklaşık hesaplamalar için tasarlanmıştır. Ek yükler (örneğin dinamik) dikkate alınarak daha doğru hesaplamalar için tablo değerleri %20 - 30 oranında artırılmalıdır.

6-12 mm çapında pürüzsüz cilalı çelik numuneler ve 30 mm çapında işlenmemiş yuvarlak dökme demir dökümler için hesaplanan, parçanın gerilme konsantrasyonu ve boyutları dikkate alınmadan izin verilen gerilmeler verilir. Hesaplanan kısımdaki en yüksek gerilimleri belirlerken, σ nom ve τ nom nominal gerilimlerini k σ veya k τ konsantrasyon faktörü ile çarpmak gerekir:

1. İzin verilen gerilmeler*
sıcak haddelenmiş durumda normal kalitede karbon çelikleri için

2. Mekanik özellikler ve izin verilen gerilmeler
karbon kaliteli yapı çelikleri

3. Mekanik özellikler ve izin verilen gerilmeler
alaşımlı yapı çelikleri

4. Mekanik özellikler ve izin verilen gerilmeler
karbon ve alaşımlı çeliklerden yapılmış dökümler için

5. Mekanik özellikler ve izin verilen gerilmeler
gri demir dökümler için

6. Mekanik özellikler ve izin verilen gerilmeler
sfero dökümler için

7. Plastik parçalar için izin verilen gerilmeler

İçin sünek (sertleştirilmemiş) çelikler statik streslerde (I tipi yük), konsantrasyon faktörü dikkate alınmaz. Homojen çelikler için (> 1300 MPa'da σ ve düşük sıcaklıklarda çalışması durumunda), stres konsantrasyonunun varlığında konsantrasyon faktörü de yükler altında dikkate alınır. Bence(k > 1) şeklindedir. Değişken yüklerin etkisi altındaki ve gerilim konsantrasyonunun olduğu sünek çelikler için bu gerilimler dikkate alınmalıdır.

İçin dökme demirçoğu durumda, gerilme konsantrasyon faktörü, tüm yük türleri için yaklaşık olarak birliğe eşit olarak alınır (I - III). Parçanın boyutlarını hesaba katacak gücü hesaplarken, döküm parçalar için verilen tablo izin verilen gerilmeler, 1.4 ... 5'e eşit bir ölçek faktörü ile çarpılmalıdır.

Simetrik çevrimli yükleme durumları için yorulma limitlerinin yaklaşık ampirik bağımlılıkları:

karbon çelikleri için:
- bükülürken σ -1 \u003d (0.40 ÷ 0.46) σ içinde;
σ -1р = (0.65÷0.75)σ -1;
- bükülürken, τ -1 = (0.55÷0.65)σ -1;

alaşımlı çelikler için:
- bükülürken σ -1 \u003d (0.45 ÷ 0.55) σ içinde;
- gerilim veya sıkıştırmada, σ -1р = (0.70÷0.90)σ -1;
- bükülürken, τ -1 = (0.50÷0.65)σ -1;

çelik döküm için:
- bükülürken σ -1 \u003d (0.35 ÷ 0.45) σ içinde;
- gerilim veya sıkıştırmada, σ -1р = (0.65÷0.75)σ -1;
- bükülürken, τ -1 = (0.55÷0.65)σ -1.

Sürtünme önleyici dökme demirin mekanik özellikleri ve izin verilen gerilmeleri:
- 250 ÷ 300 MPa bükülmede nihai mukavemet,
- izin verilen eğilme gerilmeleri: I için 95 MPa; 70 MPa - II: 45 MPa - III, burada I. II, III - yük türlerinin tanımları, tabloya bakın. bir.

Çekme ve sıkıştırmada demir dışı metaller için yaklaşık izin verilen gerilimler. MPa:
- 30...110 - bakır için;
- 60...130 - pirinç;
- 50...110 - bronz;
- 25...70 - alüminyum;
- 70...140 - duralumin.