![]() |
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Условие прочности при сдвиге (срезе)
[τ с] — допускаемое напряжение сдвига, обычно его определяют по формуле При разрушении деталь перерезается поперек. Разрушение детали под действием поперечной силы называют срезом. Смятие Довольно часто одновременно со сдвигом происходит смятие боковой поверхности в месте контакта в результате передачи нагрузки от одной поверхности к другой. При этом на поверхности возникают сжимающие напряжения, называемые напряжениями смятия, σ см. Расчет также носит условный характер. Допущения подобны принятым при расчете на сдвиг (см. выше), однако при расчете боковой цилиндрической поверхности напряжения по поверхности распределены не равномерно, поэтому расчет проводят для наиболее нагруженной точки (на рис. 23.46). Для этого вместо боковой поверхности цилиндра в расчете используют плоскую поверхность, проходящую через диаметр. На рис. 23.4 показана примерная схема передачи давления на стержень заклепки. Таким образом, условие прочности при смятии можно выразить соотношением Aсм = d δ, где d — диаметр окружности сечения; δ — наименьшая высота соединяемых пластин; Асм — расчетная площадь смятия; 200 Лекция 23
допускаемое напряжение смятия: [σ см] = (0, 35: 0, 4σ т; F — сила взаимодействия между деталями. Примеры деталей, работающих на сдвиг (срез) И смятие
Тема 2.3. Практические расчеты на срез и смятие 201 3. Шпонки (рис. 23.7) работают на срез и смятие, но рассчитываются только на смятие.
4. Заклепка односрезная (рис. 23.8), двухсрезная (рис. 23.9).
5. Сварное соединение (рис. 23.10). Угловой шов разрушается под углом 45° к плоскости разъема в результате среза. К — катет углового шва, подбирается по толщине свариваемого листа. Двухсторонний шов: Ас = 2 • 0, 7К b. 202 Лекция 24 ЛЕКЦИЯ 24 Тема 2.3. Практические расчеты на срез и смятие Знать условия прочности при срезе и смятии. Уметь проводить расчеты на срез и смятие. Примеры решения задач Пример 1. Определить потребное количество заклепок для передачи внешней нагрузки 120 кН. Заклепки расположить в один ряд. Проверить прочность соединяемых листов. Известно: [σ ] = 160 МПа; [σ см] = 300 МПа; [τ с] = 100 МПа; диаметр заклепок 16 мм. Решение 1. Определить количество заклепок из расчета на сдвиг (рис. 24.1).
Тема 2.3. Практические расчеты на срез и смятие 203 Таким образом, необходимо 4 заклепки. Для обеспечения прочности на сдвиг (срез) и смятие необходимо б заклепок. Для удобства установки заклепок расстояние между ними и от края листа регламентируется. Шаг в ряду (расстояние между центрами) заклепок 3d; расстояние до края 1, 5d. Следовательно, для расположения шести заклепок диаметром 16 мм необходима ширина листа 288 мм. Округляем величину до 300 мм ( b = 300 мм). 3. Проверим прочность листов на растяжение. Проверяем тонкий лист. Отверстия под заклепки ослабляют сечение, рассчитываем площадь листа в месте, ослабленном отверстиями (рис. 24.2):
73, 53 МПа < 160 МПа. Следовательно, прочность листа обеспечена. Пример 2. Проверить прочность заклепочного соединения на срез и смятие. Нагрузка на соединение 60 кН, [τ с] = 100 МПа; [σ см] = 240 МПа. Решение 1. Соединение двухсрезными заклепками последовательно воспринимается тремя заклепками в левом ряду, а затем тремя заклепками в правом ряду (рис. 24.3). Площадь сдвига каждой заклепки Ас = 2π r 2. Площадь смятия боковой поверхности Асм = dδ min. 2. Проверим прочность соединения на сдвиг (срез). 204 Лекция 24
Q = F / z — поперечная сила в поперечном сечении заклепки: Прочность на сдвиг обеспечена. 3. Проверим прочность соединения на смятие: Прочность заклепочного соединения обеспечена. Пример 3. Проверить прочность сварного соединения угловыми швами с накладкой. Действующая нагрузка 60 кН, допускаемое напряжение металла шва на сдвиг 80 МПа. Решение 1. Нагрузка передается последовательно через два шва слева, а 2. Проверим прочность сварного соединения на срез. где Q = F; Ас = 2 · 0, 7 Kb, Ас — расчетная площадь среза шва; К — катет шва, равен толщине накладки; b— длина шва. Тема 2.3. Практические расчеты на срез и смятие 205 Следовательно, 59, 5 МПа < 80МПа. Расчетное напряжение меньше допускаемого, прочность обеспечена. Контрольные вопросы и задания 1. Какие внутренние силовые факторы возникают при сдвиге и 2. Сформулируйте закон парности касательных напряжений. 3. Как обозначается деформация при сдвиге? 4. Запишите закон Гука при сдвиге. 5. Какой физический смысл у модуля упругости? 6. Укажите единицы измерения напряжений сдвига и смятия и 7. Как учесть количество деталей, использованных для передачи 8. Запишите условия прочности на сдвиг и смятие. 9. Почему при расчете на смятие цилиндрических деталей вместо боковой цилиндрической поверхности подставляют плоскость, 10. Чем отличается расчет на прочность при сдвиге односрезной 11. Запишите формулу для расчета сварного соединения. 206 Лекция 24
12. Ответьте на вопросы тестового задания.
Тема 2.3. Практические расчеты на срез и смятие
Тема 2.3. Практические расчеты на срез и смятие 207
208 Лекция 25 ЛЕКЦИЯ 25 |
Последнее изменение этой страницы: 2019-05-17; Просмотров: 393; Нарушение авторского права страницы