Главная страница Случайная страница
Разделы сайта
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Динамические нагрузки.
|
|
Расчёт прочности при ускоренном движении.
1.Рассмотрим расчёт троса при подъёме груза весом Р с ускорением а. При статическом нагружении продольная сила N, возникающая в результате деформации растяжения, равна весу этого груза. Т.к. под статическим нагружением понимается либо состояние покоя, либо движение с постоянной скоростью, то продольная сила N определяется:
Сравнивая эти выражения видим, что при движении с ускорением N возрастает, следовательно возрастает и нормальные н6апряжения в поперечном сечении.
Условие прочности в этом случае:
(1 ), где А-площадь поперечного сечения стержня.
Это выражение позволяет решать задачи проектного расчёта (подбор сечения) или проверочного расчёта при заданном ускорении a.
При вращательном ускорении, даже в случае равномерного вращения возникает центростремительное ускорение и связанная с ним центробежная сила.
2.Вращение происходящее в горизонтальной плоскости:
F=ma=m 
Расчёт прочности:
(2)
Выражение позволяет определить сечение стержня, отвечающего условию прочности при заданных параметрах вращения или определить эти параметры(
) при заданном сечении стержня.
3. В случае вращения в вертикальной плоскости усилия на растягиваемый стержень возрастает в нижнем его положении. Напряжение в этом случае:
(3)
В выражениях (2, 3) не учитывают нагрузки от собственного веса в следствии того, что масса стержня значительно меньше массы m, если они соизмеримы такой учёт необходим.
Ударные нагрузки. Динамический коэффициент.Расчёт прочности.
Ударными наз.нагрузки при которых возникают достаточно большие ускорения и процесс удара происходит в короткое время. Необходимость учитывать ударные нагрузки приводит к тому, что сечение элементов увеличивается в сравнении со статическим приложением нагрузок.
Ударная нагрузка рассматривается при следующих положениях:
1)при соприкосновенного падающего тела и конструктивного элемента происходит совместное их движение;
2)колебательный процесс в результате удара является быстрозатухающим и последующие его фазы, кроме первой, не рассматривается;
3)все параметры при ударном напряжении (прогибы, удлинения, углы поворота, напряжения, деформации) пропорциональны тем же параметрам при статическом приложении ударной нагрузки 
Отношение прогиба при ударной нагрузки к прогибу при статическом напряжении называется динамическим коэффициентом.
В этих выражениях числитель определяется ударными нагрузками таким образом, чтобы определить параметры процесса деформации при ударном нагружении необходимо определить те же параметры при статическом нагружении и Kд (
)
Определим Кд из уравнения работ: при падении груз запасает энергию, которая определяется следующим выражением: 
В данном случае рассматривается полный перенос запаса энергии в работу силы S.
Решаем квадратное уравнение относительно 
:
C учётом того, что 
решение будет следущим:
Выражение позволяет определить динамический коэффициент:
Выражение, определяющее Кд содержит величину 
, которую следует понимать как перемещение(прогиб, угол поворота, укорочение стержня) по направлению движения падающего груза при статическом приложении его веса по этому же направлению.
В случае, если высота падения h значительно больше , дробь 
значительно 
. Тогда: 
В случае если в условии задачи задана скорость падения груза в момент с соприкосновением препятствия, Кд определяется: 
В выражениях V – скорость груза в момент соприкосновения с препятствием.В случае если «падение» груза происходит с нулевой высоты Кд=2.
Определив Кд по предыдущим выражениям, записываем условие прочности:
Для снижения Кд необходимо любыми техническими мерами увеличить 
.
|
|