väändemoment. 22. Sõnastage nihkepinge paarsuse seadus! Ristuvate lõikepindade ühise serva ristsihis mõjuvad nihkepinged on võrdsed ja sama märgiga (suunatud mõlemad kas serva poole või sellest eemale). Kehtib kõikides kehades mistahes koormusseisundite korral. 23. Kus paikneb väänatud ümarvarda ristlõike ohtlik punkt (punktid)? Ümar-ristlõike serval. 24. Milles seisneb Hooke'i seadus nihkel? Väändedeformatsiooni saab Hooke'i seadusest nihkel = G = G 0 , kus G nihkeelastsusmoodul; nihkenurk; 0 suhteline väändenurk, 0 = . l 25. Mis on ristlõike polaar-tugevusmoment? Wo=Io/roomax; Io-ristlõikepolaar inertsimoment roo-puntki kaugus varda teljest 26. Mis on lubatav väändepinge? Konstruktsiooni ohutuse tagamiseks lubatakse detilides tekkida
Nt.: raamat laual, langevarjur, laev vees) II seadus on kiirendusega liikumisest: Kehale mõjuv jõud võrdub keha massi ja selle jõu poolt antud kiirenduse korrutisega. , Nt.: auto III seadus kirjeldab kahe keha vahel olevat vastasmõju: Kaks keha mõjutavad teineteist võrdsete vastassuunaliste ja samal sirgel mõjuvate jõududega. , Hõõrdejõu liigid: seisu-, liuge- ja veerehõõrdejõud. Elastsusjõud tekib nt. tõmbel, survel, väänamisel, nihkel. ! Leia toereaktsioon: ! Leia resultantjõud: ! Aja jooksul läbitud teepikkus/pidurdusteekonna pikkus: ! Pidurdamise aeg:
Tuleneb kreekakeelsest sõnast, mis tähendab ,,masinasse puutub". Mehaanika jaguneb kolmeks: kinemaatika, dünaamika ja staatika. Kinemaatika kirjeldab liikumist. Dünaamika kirjeldab jõudu. Staatika kirjeldab tasakaalu. 2. Milleks on vaja taustsüsteemi? Taustsüsteemi on vaja, et kirjeldada liikuva keha asukohta millegi suhtes. Samuti saab selle abil kirjeldada keha asukohta arvude abil kasutades koordinaadistikku. 3. Mis vahe on teepikkusel ja nihkel? Teepikkus on liikumine mööda trajektoori, nihe on keha liikumine sirgjooneliselt punktist A punkti B. 4. Mis on ühtlaselt sirgjooneline liikumine? Ühtlaselt sirgjooneliseks liikumiseks nim sirgjoonelist liikumist, mille korral mis tahes võrdsetes ajavahemikes läbitakse võrdsed teepikkused. 5. Mida nimetatakse kiiruseks? Valem. Kiirus näitab, kui pika vahemaa läbib keha antud ajavahemiku jooksul. 6. Mida nimetatakse kiirenduseks? Valem.
Suurim paindepinge = = 56 MPa Tugevuse kontroll paindel = = = 4,2 Ristlõike E tugevus paindel on tagatud Alljärgnevalt normaalpinge epüür 4.4 Tala tugevuskontroll vahemikus CD Suurim lõikepinge vahemikus CD s seinapksus - poolristlõike staatiline moment y telje suhtes Q ristlõike põikjõud I ristlõike inertsimoment Poolristlõike staatiline moment y telje suhtes = 163 cm3 I= = = 6,6 MPa Terase voolepiir nihkel = 0,56 * 235 = 131,6 MPa Tugevuse kontroll lõikel = = = 19,9 [S] = 4 Ristlõikevahemiku CD tugevus on tagatud. 5. Vastus Tala ohtlikud ristlõiked on punkt D ja punkt E Sobiva ristlõikega INP profiil on INP220 Ohtlike ristlõigete varutegurid on 19,9 ja 4,2
Komedoonakne Sõlmelis-mädasõlmeline akne Tsüstiline akne Kuigi akne seost toitumisega ei ole veenvalt tõestatud, soovitatakse hoiduda vürtsidest, rasvasest toidust ning alkoholist. Ainus söögiga saadav akne ägestaja on jood, seega jodeeritud söögisoola ei tohiks ülemääraselt kasutada. Akne tekkimisel on oluline koht suurenenud rasuproduktsioonil, rasunäärmete sarvestumishäirel, hormonaalsed nihkel ja bakteritel. Rasunäärmete talitlust kontrollivad meessuguhormoonid – andogeenid. Stress ei ole uute aknekollete tekke põhjuseks, küll aga tekitab akne ise stressi. Aknelöövet tekitavad, soodustavad või ägenemist põhjustavad tegurid: Suure rasvasisaldusega kosmeetika- või päikesekaitsevahendite liigne kasutamine Naha hooletu puhastamine Liigne päevitamine Menstruatsioonitsükkel Viibimine kuumas ja niiskes keskkonnas
3) Kulgev ja pöörlev liikumine Kulgeva liikuva keha kõikide punktide trajektoorid on sama kujuga. Pöördliikumisel liiguvad keha erinevad punktid mööda erinevat trajektoori ringjoont. Taustkeha on keha, mille suhtes liikumist vaadeldakse. Teepikkus keha alg- ja lõppasukoha vahekaugus mõõdetuna piki trajektoori. Vektor on suunaga sirglõik. Nihkeks nimetatakse kahe punkti vahelist kaugust mõõdetuna linnulennult. Nihkel on suund. Füüsikalised suurused jagunevad kaheks: 1) Vektoriaalseteks (kiirus, kiirendus, nihe jne) neil on suund 2) Skalaarseteks (teepikkus, temperatuur, voolutugevus jne) neil pole suunda Vektoriaalset suurust iseloomustavad: suund, arvväärtus ja rakenduspunkt. Ühtlaselt muutuv liikumine on liikumine, mille kiirus muutub mis tahes võrdsete ajavahemike jooksul võrdsete väärtuste võrra. Muutumist iseloomustab kiirendus.
Milleks seda vaja on? - Et määrata keha asukohta ja tema liikumist. 1) Sirgjoonel: üks kordinaat. 2) Tasapinnal: kaks koordinaati. 3) Ruumis: kolm koordinaati. 10.Mis on 1) teepikkus 2) nihe? – Lähtume trajektoori mõistest – keha liikumise teel. Teepikkuse tähis on s. 2) Nihe on suunatud sirglõik mis algab keha algasukohas ja lõpeb lõppasukohas. Erinevus: teepikkus võibolla nii sirge kui ka kõver, kuid nihe on alati sirge. Teepikkusel ei ole suunda kuid nihkel on. 11.Mis ühikutes võib teepikkust ja nihet mõõta? – Pikkusühikutes (mm; cm; dm; m; km) 12.Milline liikumine on kõige lihtsam liikumise liik? – Sirgjooneline; ühtlane; 13.Mis on kiirus, kuidas seda arvutada, mis ühikutes kiirust mõõdetakse? – Kiirus näitab, millise teepikkuse läbib keha ühes ajaühikus. Põhiühik on m/s. Kiirus = teepikkus/aeg = nihe/aeg => v = s/t
Ristlõike serval saab esineda vaid kontuuri puutujasihiline nihkepinge 3.27. Kus paikneb väänatud ümarvarda ristlõike ohtlik punkt (punktid)? Ümarvarda ristlõike suurim väändepinge mõjub alati selle ristlõikepinna serval ning väändepinge puudub varda teljel. 3.28. Mille poolest erinevad nihkepinge väärtused, mis mõjuvad puhtalt väänatud ümarristlõike võrdse polaarkoordinaadiga punktides? 3.29. Milles seisneb Hooke'i seadus nihkel? seega on ka iga punkti väändepinge võrdeline tema raadiusega (Hooke'i sedaus nihkel: = G ): = K , kus: K -võrdetegur 3.30. Mis on ristlõike polaar-tugevusmoment? -vastupanumoment 3.31. Kui palju suureneb täis-ümarvarda väändetugevus, kui tema läbimõõtu suurendada kaks korda? 3.32. Miks tugevusõpetus ei käsitle mitteümarvarraste väändeprobleeme? need kuuluvad elastsusteooriasse. 3.33. Kus paikneb väänatud nelikant-varda ristlõike ohtlik punkt (punktid)
Suurim paindepinge = = 58 MPa Tugevuse kontroll paindel = = = 4,05 4 = 4 Ristlõike B tugevus paindel on tagatud Alljärgnevalt normaalpinge epüür 3.4 Tala tugevuskontroll vahemikus CG Suurim lõikepinge vahemikus CG s seinapksus - poolristlõike staatiline moment y telje suhtes Q ristlõike põikjõud I ristlõike inertsimoment Poolristlõike staatiline moment y telje suhtes = 108,22 cm3 I= = = 0,7 MPa Terase voolepiir nihkel = 0,56 * 235 = 131,6 MPa Tugevuse kontroll lõikel = = = 188 [S] = 4 Ristlõikevahemiku CG tugevus on tagatud. 4. Vastus Tala ohtlikud ristlõiked on vahemik CG ja punkt B Sobiva ristlõikega INP profiil on INP200 Ohtlike ristlõigete varutegurid on 188 ja 4
- absoluutselt kuiv puit: = 0 % - toakuiv puit: = 8-13 % - õhukuiv puit: = 15-20 % - poolkuiv puit: = 20-25 % - toores puit, mida ehituskonstruktsioonides kasutada ei või > 25 % Niiskus on peamine puidu tugevust mõjutav parameeter. Seetõttu taandatakse puidu (tugevus) omadused 12 % juurde, et neid saaks adekvaatselt omavahel võrrelda. Vee hulga suurenedes kuni rakuseina küllastuspunktini väheneb puidu tugevus eriti paindel ja survel, vähem nihkel ja eriti vähe tõmbel ja löökkoormusel. Niiske puit on kuivast alati nõrgem, sest niiskus eraldab puurakke teineteisest ja nõrgestab nendevahelist sidet. Niiskussisalduse muutus mõjutab eelkõige mahu muutust. Näiteks 150 mm laia voodrilaua niiskussisalduse muutumisel 30%-lt 10%-ni kahaneb voodrilaua laius 9 mm. See on eriti oluline sulundiga laudadel, kuid ka muul materjalil. Peale tugevuse ja mõõtmete mõjutamisel on niiskuse sisaldus oluline komponent bioloogiliste
Suurim paindepinge = = 77 MPa Tugevuse kontroll paindel = = = 4,58 4,5 Ristlõike B tugevus paindel on tagatud Alljärgnevalt normaalpinge epüür 3.4 Tala tugevuskontroll vahemikus CG Suurim lõikepinge vahemikus CG s seinapksus - poolristlõike staatiline moment y telje suhtes Q ristlõike põikjõud I ristlõike inertsimoment Poolristlõike staatiline moment y telje suhtes = 107 cm3 I= = = 0,33 MPa Terase voolepiir nihkel = 0,56 * 235 = 131,6 MPa Tugevuse kontroll lõikel = = = 398 [S] = 4 Ristlõikevahemiku CG tugevus on tagatud. 4. Vastus Tala ohtlikud ristlõiked on punkt C ja punkt B Sobiva ristlõikega INP profiil on INP140 Ohtlike ristlõigete varutegurid on 188 ja 4,5
Tala tugevuskontroll ohtlikus ristlõikes B Suurim paindepinge = = 59 MPa Tugevuse kontroll paindel = = = 3,98 4 4 Ristlõike E tugevus paindel on tagatud Alljärgnevalt normaalpinge epüür Suurim lõikepinge s seinapksus - poolristlõike staatiline moment y telje suhtes Q ristlõike põikjõud I ristlõike inertsimoment Poolristlõike staatiline moment y telje suhtes = 259 cm3 I= = = 4,8 MPa Terase voolepiir nihkel = 0,56 * 235 = 131,6 MPa Tugevuse kontroll lõikel = = = 27 [S] = 4 Ristlõikevahemiku CG tugevus on tagatud. 4. Vastus Tala ohtlikud ristlõiked on punktis D ja punktis B Sobiva ristlõikega INP profiil on INP260 Ohtlike ristlõigete varutegurid on 27 ja 4
Kinnitusdetailide ülevaatus enne paigaldamist ning defektsete komponentide asendamine. Mutri ja poldipea ristseisu tagamine poldi telje suhtes. Piltide perioodiline vahetamine vastavalt juhenditele. Õigest materjalist kinnitusvahendite kasutamine. Õige kujuga kinnitusvahendite kasutamine. Keerme väljajooks ei tohi paikneda mutrile liiga lähedal. Mis olukorral võib tekkida poldi keerme "mahatulek"? ,,Mahatulek" - keermeniitide kahjustumine/purunemine nihkel (lõikel). Keere tuleb maha, kui poldi tõmbejõust põhjustatud nihkepinged sise- või väliskeerme materjalis ületavad vastava materjali nihketugevust. Kuidas vältida keerme "mahatulekut"? Õige tugevusega komponentide kasutamine. Keermepaari pikkus peab olema piisav. Keerme nimiläbimõõt peab olema piisav. Väiksema lõtkuga keermepaari kasutamine. Paksemaseinalise mutri kasutamine, mille laienemine liite pindestamisel on väiksem
204∗103∗a−1 ¿ 2−2∗14 706∗a−1∗204∗103∗a−1∗cos 2,82 ¿ 14 706∗a−1 ¿ 2+ ¿ ¿ T Q 1= √ ¿ 4. Arvutada nurkõmbluse kaatet (täismillimeetrites). Kui kaatet tuleb suurem, kui δ väärtus, suurendada (horisontaalse) keevisõmbluse pikkust. Kui kaatet tuleb väiksem, kui 3 mm, vähendada keevisõmblus(t)e pikkust ja/või paigutust. Keevisõmbluse voolepiit nihkel: T y, K =0,56 σ y =0,56∗350=196 Mpa Keevisõmbluse tugevustingimus: T TO 1≤ y , K [ s] 6 196∗10 218∗10 3∗a−1 ≤ 1,5 Keevisõmbluse vähim paksus: 218∗103∗1,5 a≥ 6 =1,7∗10−3 m=1,7 mm ≈ 2 mm 196∗10 Keevisõmbluse kaatet: Z =√2∗a=√ 2∗2 ≈ 2,8 mm ≈3 mm 5
Nurk tQ ja tT vahel : zc 105 a=π −arctan =π −arctan =2,5 rad b−x c 210−70 Punktide O1 ja O2 summaarne nihkepinge: t O 1=√ t 2Q +t 2T −2∙ t Q ∙ t T ∙ cosα=√(7937 a−1 )2+(77 ∙ 103 ∙ a−1 )2−2∙( 7937 a−1) ∙(77 ∙10 3 ∙ a−1 )∙ cos 2,5=69,1∙ 103 ∙a− 4. Nurkõmbluse kaatet 4.1 Keevisõmbluse voolepiir nihkel t y ,K =0,56 ∙ σ y =0,56 ∙350=196 MPa 4.2 Keevisõmbluse tugevustingimus tO 1 ≤ t y , K 69 ∙103 ∙ a−1 ≤ 196 ∙10 6 4.3 Keevisõmbluse vähim paksus 69 ∙ 103 −6 a≥ 6 =352∙ 10 m≈ 1 mm 196 ∙ 10 4.4 Keevisõmbluse kaatet z=√ 2∙ 1=1,41 ≈ 2 mm Kuna kaatet tuli väiksem, kui 3mm, tuleks muuta keevituse pikkust või keevituse konstruktsiooni
Nihe on tegelikult vektor, mis viib liikumise algpunktist liikumise lõpppunkti. Hetkkiirus Hetkkiirus näitab, kui kiiresti ja mis suunas osake liigub antud ajahetkel. Nihutame punkti P2 üha lähemale punktile P1. Siis ka aeg selle vahemaa läbimiseks lüheneb ja keskmisest kiirusest saab hetkkiirus, mille arvutamiseks tuleb võtta ajaline tuletis nihkest. x dx v(t ) = lim = t dt t 0 Me eeldame alati, et t > 0. Siis hetkkiirusel on sama märk, mis nihkel x. Seega liikumisel x-telje suunas v > 0 ja x-telje suunaga vastassuunas v < 0. Tuleb vahet teha kiirusel (velocity), mis näitab peale suuruse ka suunda, ja kiiruse suurusel (speed), mis ei ole seotud suunaga. Keskmine kiirendus ja hetkkiirendus Kui kiirus aja jooksul muutub, öeldakse, et kehal on kiirendus. Ka kiirendus on vektor, mis tähendab, et sirgjoonelisel liikumisel võib temagi olla positiivne või negatiivne. Ent see pole nii lihtne nagu kiiruse puhul.
· DE plastsed deformatsioonid ja katsekehal tekib kael (venib välja ja läbimõõt väheneb), lõpuks katsekeha puruneb (katkeb). Katkepinge, pinge (punkt E), mille korral materjal puruneb Materjalide deformatsioonid pöördemomentide (väänavate ja painutavate) mõjudes on sarnased deformatsioonidega jõudude mõjudes. Materjalide piirpinged nihkel määratakse katseliselt väändeteimiga. Väändeteimi väljundiks on nihkediagramm (Joon. 1.10). Teras on ainuke konstruktsioonimaterjal, millel esineb märgatav voolavus. Piirseisund inseneripraktikas = Hooke'i seaduse kehtivuse lõpp lim = Y = ReH lim = 0.2 = Rp0.2 elastsed materjalid Voolavuspiir: = või
16. Kuidas saab jaotada keha liikumist trajektoori kuju järgi? Kui trajektooriks on sirge, nimetatakse liikumist sirgjooneliseks, kui trajektoor pole sirge, siis kõverjooneliseks. Kõverjoonelise liikumise erijuhuks on näiteks ringjooneline liikumine. 17. Kuidas jaotub liikumise kiirus? Ühtlane liikumine ja mitteühtlane. 18. Mis on taustkeha? Keha, mille suhtes teiste kehade asukohta kirjeldatakse 19. Mis vahe on nihkel ja teepikkusel? Erinevalt teepikkusest iseloomustab nihe ka liikumise suunda. Seega on nihe vektoriaalne suurus 20. Kuidas vaadeldakse klassikalises mehaanikas aega? absoluutse suurusena 21. Mis on vektor? Suunaga lõik. A - alguspunkt. B lõpp-punkt. 22. Mis on kiirus? 23. Mis on kiirendus? võrdeline mõjuva jõuga ja pöördvõrdeline massiga. 24. Newtoni esimene seadu
Näiteks keha vabal langemisel Maa raskusjõu väljas muundub potentsiaalne energia kineetiliseks, kuid nende summa jääb muutumatuks. Pots.energia vastastikmõju e. Asendi energia. Vektorväli (igas punktis mõjub kehale mingi suuruse ja suunaga jõud). Igat konservatiivse jõuvälja punkti saab iseloomustada sinna asetatud kehale mõjuva jõuga ja potentsiaalse energiaga. Peab olema seos energia ja jõu vahel. Leiame selle. Vaatame tööd nihkel 5)Pöördliikumise dünaamika- Jõumoment ehk moment on füüsikas ja teoreetilises mehaanikas jõu võime põhjustada pöörlevat liikumist ümber punkti. Jõu momendi suurus arvutatakse jõu suuruse ja jõu õla korrutisena. Jõu õlaks on jõu kandesirge kaugus vaadeldavast punktist. Momendi mõõtühik on Nm (njuutonmeeter) Impulsimoment ehk pöördimpulss ehk liikumishulga moment on mehaanikas jääv suurus, mis on seotud pöördliikumisega.
31 10,6 ( 242 - 1,312 ) 207 cm 3 I = Ix = 4250 cm4 vastab selles ülesandes Iy Q SO1 10 103 207 10-6 2,07 2,07 6 max = = = = =8,55 10 Pa 9 MPa I s -8 4250 10 5,7 10 -3 0,0000425 0,0057 0,000000242 4.2.2 Terase voolepiir nihkel : y =( 0,56 ... 0,6 ) y =0,56 y y =0,56 y =0,56 235=131,6 131 MPa 4.2.3 Tugevuse kontroll lõikel : y 131 S = = =14,6 [ S ] =4 max 9 Tala tugevus lõikel on tagatud. 5. Ülesande vastus : INP240 korral on tala tugevus paindel ja lõikel tagatud.
Kinnitusdetailide ülevaatus enne paigaldamist ning defektsete komponentide asendamine. 3. Mutri ja poldipea ristseisu tagamine poldi telje suhtes. 4. Piltide perioodiline vahetamine vastavalt juhenditele. 5. Õigest materjalist kinnitusvahendite kasutamine. 6. Õige kujuga kinnitusvahendite kasutamine. 7. Keerme väljajooks ei tohi paikneda mutrile liiga lähedal. Mis olukorral võib tekkida poldi keerme "mahatulek"? ,,Mahatulek" - keermeniitide kahjustumine/purunemine nihkel (lõikel). Keere tuleb maha, kui poldi tõmbejõust põhjustatud nihkepinged sise- või väliskeerme materjalis ületavad vastava materjali nihketugevust. Mida tuleb silmas pidada poldi ja mutri materjalide tugevus ja omadusklassi valikul? Tuleb vaadata, millised poldid ja mutrid kokku sobivad tabeli järgi. Kuidas vältida keerme "mahatulekut"? 1. Õige tugevusega komponentide kasutamine. 2. Keermepaari pikkus peab olema piisav. 3. Keerme nimiläbimõõt peab olema piisav. 4
LÕIKELE töötav põkkliide Keevisõmbluse Keevisõmbluse põikjõud LÕIKE tugevustingimus (keevitustuselektroodi) L voolepiir oolepiir nihkel y,K F K Q F K A sL S
3.16): Väänatud ümarvarras Purunemine ristlõikepinnal (teras) M Puhas vääne M Materjali nihketugevus on on väiksem, kui tõmbetugevus: Lim < Lim puruneb nihkel Purunemine telglõikepinnal (puit) Purunemine kaldpinnal 45° (malm, kriit) 45° Anisotroopse materjali nihketugevus ühes sihis on Materjali tõmbetugevus on väiksem väiksem nihketugevusest teises sihis puruneb nihketugevusest: Lim < Lim puruneb tõmbel
kui on tegu samade kehadega) FH = μmg μ - hõõrdetegur, ilma ühikuta sõltub kokkupuutuvate pindade karedusest ja materjalist, tuntud materjalide jaoks mõõdetud ja tabelitesse kantud V ELASTSUSJÕUD Elastsusjõud on jõud, mis tekib kehade deformeerimisel ning mis on alati suunatud vastupidiselt deformatsiooni esile kutsuvale jõule. Elastsusjõud tekib tõmbel, väändel, survel, paindel ja nihkel. a) Alustes tekkiv elastsusjõud, nim ka toereaktsiooniks b) Riputusvahendis tekkiv elastsusjõud, nim ka pingeks c) Vedrus tekkiv elastsusjõud Vedrus tekkiv FE on suunatud alati vedru tasakaaluasendi poole. Elastsusjõud kasvab järkjärgult deformatsiooni kestel. Deformatsiooni kasv lakkab, kui kehas tekkiv elastsusjõud ja deformeeriv jõud saavad võrdseks. Kui deformeeriv jõud ületab elastsusjõu, siis keha läheb katki. Hooke´i seadus:
tugevus erineb arvutuslikust (näitab tegeliku olukorra ohtlikkust) 2.35. Kui mitut tugevustingimust peab detail rahuldama? *** 1.34. Määratlege nõutav varutegur! varutegur [S] - näitab, mitu korda (detaili) 2.36. Mis on Lüders'i jooned? *** tegeliku suurima pinge väärtus peab ületama arvutuslikku enne materjali 2.37. Kirjeldage tõmmatud/surutud detaili purunrmist nihkel! *** piirseisundi saabumist (lühiajaliselt või avariiolukorras) konstruktsiooni kõige 2.38. Millal on normaalpinge tugevustingimus pikke korral rangem, kui ohtlikkumas punktis nihkepinge tugevustingimus? *** 2.39. Määratlege tugevustingimus varutegurite järgi? ***
2 4 2 2 2 2 4 2 2 2 I = 𝐼𝑥 = 7590 𝑐𝑚4 𝑄𝑆01 10∗103 ∗318∗10−6 𝜏𝑚𝑎𝑥 = = = 4,1 MPa 𝐼𝑠 7590∗10−8 ∗10,1∗10−3 Terase voolepiir nihkel 𝝉𝒚 = (𝟎, 𝟒𝟖 … 𝟎, 𝟓)𝜹𝒚 = 𝟎, 𝟒𝟖𝜹𝒚 𝜏𝑦 = 0,48 * 235 = 112,8 MPa Tugevuse kontroll lõikel 𝜏𝑦 112,8 𝑆𝜏 = = = 28,2 > [S] = 4 𝜏𝑚𝑎𝑥 4,1 Ristlõikevahemiku CD tugevus on tagatud. Hindamistabel Lahendi Sisu Illustratsioonid Tähiste Korrektsus Kokku
(täidab õppejõud) seletused MASINAELEMENDID I -- MHE0041 4. Nurkõmbluse kaateti arvutamine(täismillimeetrites). Kui kaatet tuleb suurem, kui väärtus, suurendada (vertikaalse) keevisõmbluse pikkust. Kui kaatet tuleb väiksem, kui 3 mm, vähendada keevisõmblus(t)e pikkust ja/või paigutust. 4.1. Keevisõmbluse voolepiir nihkel τ y, K =0,56 σ e=0,56∗350=196 MPa 4.2. Keevisõmbluse tugevustingimus 6 196∗10 54∗103∗a−1 ≤ 1,5 Keevisõmbluse vähim paksus: 54∗103∗1,5 −6 a≥ 6 =411,5∗10 ≈ 4 mm 196∗10 10 mm>a=4 mm>3 mm 5. Saadud liite koostamiseks vajalik eskiis Mõõtmestada ja tolereerida sobivalt ning anda keevisõmbluste korrektsed tähised.
3.23. Kuidas puruneb väänatud ümarvarras, kui 2.35. Kui mitut tugevustingimust peab detail materjali nihketugevus on suurem, kui rahuldama? tõmbetugevus? 2.36. Mis on Lüders'i jooned? 3.24. Miks tekivad väänatud ümarpalki (puit) 2.37. Kirjeldage tõmmatud/surutud detaili teljesihilised praod? purunrmist nihkel! 3.25. Kuidas saab nihkepinge olla suunatud 2.38. Millal on normaalpinge tugevustingimus sisepinna väljaulatuvas nurgas? pikke korral rangem, kui nihkepinge 3.26. Kuidas saab nihkepinge mõjuda sisepinna tugevustingimus? kontuuril? 2.39. Määratlege tugevustingimus varutegurite 3.27. Kus paikneb väänatud ümarvarda ristlõike
üheski detaili punktis. 35. Kui mitut tugevustingimust peab detail rahuldama? 36. Mis on Lüders'i jooned? Kui materjali vastupanuvõime nihkele (nihketugevus) on väiksem kui tõmbele ja/või survele (tõmbe- ja/või survetugevus) - deformatsioon ja purunemine toimuvad materjaliosade nihkumise tagajärjel (tasapinnas, mille kaldenurk on 45°).Deformeeruva detaili pinnale tekivad siis diagonaalsed nn. Lüders'i jooned. 37. Kirjeldage tõmmatud/surutud detaili purunemist nihkel! Detail puruneb kaheks või enamaks tükiks, purunemise kohas tekib 45 kraadine nurk. 38. Millal on normaalpinge tugevustingimus pikke korral rangem, kui nihkepinge tugevustingimus? Nihke ja pikke tugevustingimuste võrdlus näitab, et enamasti on pikke tugevustingimus nihke omast rangem (v.a. mõningad rabedad materjalid) 39. Määratlege tugevustingimus varutegurite järgi? Tugevustingimus varutegurite järgi: S= / [S] ja samaaegselt S = / [S]
b epüür b,max Joonis 10.1 10.2. Ümarvarda astmeline vääne 10.2.1. Ühtlaselt väänatud ühtlane ümarvarras Eelnevast: Nihkepinge on võrdeline suhtelise nihkedeformatsiooniga: = G (Hooke'i seadus nihkel) Priit Põdra, 2004 155 Tugevusanalüüsi alused 10. DETAILIDE VÄÄNDEDEFORMATSIOONID Ühtlase ümarvarda suurim R T T max = G ning max = = R
170. · sobivad poorsete materjalide (puit, paber jt.) liimimiseks; 171. 12. SURVETUNDLIKUD liimid ei kõvastu: 172. · kasutatakse kleepribades ja siltide liimimiseks; 173. · ei sobi püsivalt koormatud liidetesse; 174. 13. ULTRAVIOLETT-KÕVASTUVAD liimid kõvastuvad ultraviolettkiirguse toimel: 175. · ei sisalda lahusteid; 176. · liide on läbipaistev; · kasutatakse klaasi, metallide ja plastide liimimiseks; 16. Kas liimide tugevus on parim nihkel või rebimisel ja millest see on tingitud? 177. LIIMLIIDETE tugevus on parim NIHKEL. Liimliite PINGEKONTSENTRATSIOON on liite servades. Rebimisel lisandub liite serval täiendav tõmbepinge. 17. Teha skitse liimliidete põhitüüpidest, mis tagavad tugeva liite. 178. 18. Mis on optimaalseks liimikihi paksuseks? 179. Liimikihi OPTIMAALNE PAKSUS on tavaliselt (0,05 ... 0,15) mm. 19
• Toores puit >35% kaalust • Poolkuiv puit 20…25% • Õhukuiv puit 15…20% • Toakuiv puit 8…13% VEESISALDUSE MÕJU PUIDU TUGEVUSELE Vee hulga suurenedes kuni rakuseina küllastuspunktini (30%) väheneb puidu tugevus eriti paindel ja survel, vähem nihkel ja eriti vähe tõmbel ja löökkoormusel. EHITUSMATERJALID 6 PUIDU FÜÜSIKALISED OMADUSED Mahumuutused veesisalduse muutumisel – niiskudes paisub, kuivades kahaneb. Mahumuutus ei ole kõigis suundades ühesugune - radiaalsuunas 2-6%, tangensiaalsuunas 5-10% ja puu pikkuses 0,1-0,3%. Tehnilisest seisukohast on olulised ristikiudu tekkivad deformatsioonid.
mille korral TR-TC on suurem kui 0 (positiivne e sellisel juhul on tegemist majanduskasumiga) ning võimalikult suur; suurim positiivne kogutulu TR ja kogukulu TC vahe ongi toodangu mahu 2 juures; 20.d; pikal perioodil saavad täielikult konkureerivad firmad üksnes normaalkasumit ehk teisisõnu majanduskasum on 0; 21.b; kuna üks osa TKF-i piirkulu MC kõverast on ka firma pakkumiskõveraks, siis MC kõvera nihkel alla (paremale) viitab see ühtlasi pakkumiskõvera kontekstis ka pakkumise suurenemisele; 22.b; kuna majanduskasumi saamine meelitab turule uusi ettevõtteid, siis firmade arvu suurenemine tähendab ühtlasi ka pakkumise suurenemist ja TKT turupakkumiskõvera nihet alla paremale; 23.b; NB! Täieliku konkurentsi turg on ainus turustruktuur, kus üksikud firmad toodavad pikal perioodil ATC miinimumväärtuste juures (teenides seejuures ainult normaalkasumit, kuna majanduskasum on pikal
r r p m = ISn , kus I on voolutugevus kontuuris ja S kontuuri katva pinna pindala. Välises r r r B magnetväljas B jõu F = p m mõjul kontuur liigub suunas, kus magnetväli on n r r r tugevam, ja momendi M = p m × B mõjul pöördub tasakaaluasendisse, mille korral r r r p m B ( M = 0 ). Ampe`re´i jõudude töö kontuuri nihkel juhul, kui kontuuris hoitakse vool püsivana: A = I ( 2 - 1 ) , kus 1 , 2 - magnetvood läbi kontuuri alg- ja lõppasendites. r Magneetikus kujutab magnetväli endast välise välja B0 ja aines molekulaarvooludest r r r r r põhjustatud nn sisemise välja B´ superpositsiooni: B = B0 + B´. Magnetvälja B´ suurust r 1 r
Jõuvälju võib väljajõudude poolt väljas kehade liikumisel tehtava töö järgi liigitada neljaks: konservatiivsed(n.gravitatsiooniväli), dissipatiivsed(n.hõõrdejõud), güroskoopilised(n.Lorentzi jõud), mittestatsionaarsed(n.lühiajalised tõuked) jõud. Konservatiivsed e potentsiaalsed väljad on statsionaarsed jõuväljad, milles kehale mõjuv jõud on määratud keha asukoha koordinaatidega, ei sõltu keha kiirusest ja väljajõu poolt keha nihkel tehtud töö on määratud nihke alg ja lõpppunkti asukohtadega, ei sõltu keha trajektoori kujust. 11)Potentsiaalne energia Potentsiaalne energia on süsteemi energia, mis on tingitud keha asendist ja mõjust süsteemi teiste kehade suhtes ja kõigile süsteemis olevatele kehadele vastastikku mõjuvatest jõududest välises jõuväljas. Wp=mgh (J) 12)Mehhaaniline energia ja energia jäävuse seadus
Toereaktsioon on jõud, millega alus või riputusvahend mõjutab keha. Toereaktsioon mõjub alati risti aluspinnaga või siis piki riputusvahendit. Trajektooriks nimetatakse joont, mis näitab keha liikumisteed. Trajektoori saab korrektselt kasutada ainult punktmassi korral. Tööks nimetatakse liikumissuunalise jõu ja sooritatud nihke korrutist.: A = F . s . Töö ühik on 1 J, mis on võrdne tööga, mida teeb jõud 1 N nihkel 1 m. Vaba langemine on liikumine raskusjõu toimel õhutühjas ruumis. See on ühtlaselt kiirenev sirgliikumine raskuskiirendusega g = 9,8 m/s2 10 m/s2. Vaba võnkumine (omavõnkumine) on võnkumine, mida sooritab tasakaaluasendist väljaviidud ja siis vabaks lastud keha. Vastastikmõju avaldub kehadele (osakestele) mõjuva jõu kaudu. Vastastikmõju liike on siiani teada neli: gravitatsiooniline, elektromagnetiline, tugev ja nõrk. vastastikmõjust, mis on suuteline ületama prootonite
m Raskusjõuga koormatud Sisejõud süsteem Osakestevaheline vastasmõju, mis takistab deformatsioone F2 ja purunemist nihkel Joonis 4.3 Eelnevast: Sisejõud = keha osakestevaheliste jõudude (molekulaarjõudude) resultant sisepinnal, mis takistab purunemist ja deformatsioone · takistab materjalikihtide nihkumist
m Raskusjõuga koormatud Sisejõud süsteem Osakestevaheline vastasmõju, mis takistab deformatsioone F2 ja purunemist nihkel Joonis 4.3 Eelnevast: Sisejõud = keha osakestevaheliste jõudude (molekulaarjõudude) resultant sisepinnal, mis takistab purunemist ja deformatsioone · takistab materjalikihtide nihkumist
Qy x Põikjõud y Sisejõud F Osakestevaheline vastasmõju, mis Osakestevaheliste Fy takistab deformatsioone ja jõudude resultant Koormus purunemist nihkel Joonis 6.8 Priit Põdra, 2004 88 Tugevusanalüüsi alused 6. DETAILIDE TUGEVUS PAINDEL · varras deformeerub tekivad nihkedeformatsioonid koormuse sihis (samuti, kui
T epüür 0.015F x 19000F Joonis 8.8 · nurgiku ohtlik lõik on hinnanguliselt BD nurgiku kandevõime arvutatakse vertikaalse osa BD ekstsentrilise pikke tugevustingimusest ning seejärel kontrollitakse horisontaalse osa tugevust nii nihkel kui paindel; · nurgiku ristlõike (selles A = bh = 50 5 = 250mm 2 ; tugevusanalüüsis vajalikud) parameetrid on pindala A, b 2 h 50 2 5 W = = = 2083mm 3 2.1cm 3 2 [m ] ning telg- z
Qy x Põikjõud y Sisejõud F Osakestevaheline vastasmõju, mis Osakestevaheliste Fy takistab deformatsioone ja jõudude resultant Koormus purunemist nihkel Joonis 6.8 Priit Põdra, 2004 88 Tugevusanalüüsi alused 6. DETAILIDE TUGEVUS PAINDEL · varras deformeerub tekivad nihkedeformatsioonid koormuse sihis (samuti, kui
ökonoomsete soojusmasinate järele tekkis soojusõpetus. 20ndal saj pandi alus tuumaenergiale, tänu tahke keha füüsika edusammudele tekkis mikroelektroonika. Tehnika areng on vajalik füüsika arenguks 3) Keha Impulss? Jõu ja selle mõjumisaja korrutist nim jõuimpulsiks või lihtsalt impulsiks see on võrdne liikumishulga muutusega d (mv ) = Fdt ( Newton II ) 4) Millal on töö negatiivne? Jõu F töö nihkel ds on negatiivne kui (90° < 180°) 5) ? 6) Miks ei saa potensiaalset energiat kasutada mittetsentraalses jõu väljas ? Näiteks hõõrdejõu puhul mõjub see alati liikumisele vastu,mistõttu tööö oleneb ka trajektoori kujust ja üheleruumipunktile ei saa omistada mingit potentsiaalse energia väärtust,mis arvestaks hõõrdevõu tööd üleminekul ühesti punktist teise. Seepärast on mittetsentraalsed väljad ka mittepotentsiaalsed väljad
sünteetiliste vaikudega. Puidus leiduv maksimaalne niiskus kõigub väga suurtes piirides, olenedes puidu tihedusest ja keskkonna tingimustest. Näiteks värskelt raiutud puidu niiskus võib olla 80-100% ja kauemat aega vees seisnud puidu niiskus läheneb 200 %. 3 Puidu tugevuse seisukohalt niiskuse suurenedes kuni 30% väheneb puidu tugevus eriti paindel ja survel, vähem nihkel ja eriti vähe tõmbel ja löökkoormusel. Samuti väheneb puidu elastsusmoodul, seega jäikusomadused. Õhukuivaks ehituspuiduks loetakse puitu niiskusel 15- 20%, poolkuivaks 20-24% ja tooreks >24%, mida ehituskonstruktsioonides kasutada ei või (mööblikuiv 6-10% ja tislerikuiv 9-15%). Tähtsamate puuliikide toore biomassi niiskus on toodud tabelis 1. Tabel 1 Toore puidu niiskus, Wt, % Puuliik Tüvi Kogu puu Kogu puu Noored puud Tüvi
m Ühtlaselt muutuva liikumise võrranditest saab valemi (1.12) põhjal tuletada aega mittesisaldava valemi 2a r = v 2 - v 02 , mida keha massiga läbi korrutades saab viia kujule mv 2 mv02 ma r = Fres r = - . 2 2 Valemi vasakul pool on vastavalt valemile (5.18) kehale mõjuva resultantjõu töö nihkel r . Paremal pool esimene liidetav on keha kineetiline energia pärast nihke r sooritamist, teine liidetav kineetiline energia enne seda. Seega kehtib tõepoolest A( Fres ) = E k - E k 0 . (5.24) Potentsiaalseks energiaks nimetatakse niisugust energiat, mida keha omab oma asendi tõttu teiste kehade suhtes (näit. ülestõstetud raskus, pingutatud vedru jne.)
t toimub puidu paisumine ja mahu kahanemine. 4 Puidus leiduv maksimaalne niiskus kõigub väga suurtes piirides, olenedes puidu tihedusest ja keskkonna tingimustest. Näiteks värskelt raiutud puidu niiskus võib olla 80-100% ja kauemat aega vees seisnud puidu niiskus läheneb 200 %. Puidu tugevuse seisukohalt niiskuse suurenedes kuni 30% väheneb puidu tugevus eriti paindel ja survel, vähem nihkel ja eriti vähe tõmbel ja löökkoormusel. Samuti väheneb puidu elastsusmoodul, seega jäikusomadused. Õhukuivaks ehituspuiduks loetakse puitu niiskusel 15- 20%, poolkuivaks 20-24% ja tooreks >24%, mida ehituskonstruktsioonides kasutada ei või (mööblikuiv 6-10% ja tislerikuiv 9-15%). 1.2. Puidu kuivatamine Enne kasutamist tuleb puitu kuivatada vajaliku niiskuseni. Puit kuivab seni, kuni auru rõhk puidu pinnal muutub võrdseks aururõhuga ümbritsevas õhus
max = m + a detaili antud ristlõike suurim tegelik normaalpinge, [Pa]. NB! Kui sirge 0A lõikab esmalt voolavusjoont, tekib kriitiline seisund plastsete deformatsioonide tõttu (tugevustingimus pole täidetud) Sel meetodil konstrueeritakse vajadusel ka piirpingediagramm nihkel. 15.5.1.2. Analüütiline lahendus Normaalpinguse tegelik väsimusvarutegur: -1 S F = , (eelnenul põhinev analüütiline valem) K FL a + m kus: -1 materjali sümmeetrilise tsükli väsimuspiir, [Pa]; Priit Põdra, 2004
semele; Kolmandas piirkonnas on keha ükskõikses tasakaalus, kuna potentsiaalne energia on minimaalne ja potentsiaalibarjääri ei ole. Kui keha koguenergia on antud -na, siis keha saab püsivalt, ilma välismõjuta, ol- I II III la vaid I või III piirkonnas. 41. Tuletage jõu ja potentsiaalse energia vaheline seos, lähtudes töö valemist. Vaatame tööd nihkel : Töö ja potentsiaalse energia seotusest saab järeldada: 42. Mis on absoluutselt elastne põrge? Andke vastavad jäävusseadused kahe keha näitel. Absoluutselt elastse põrke korral ei esine kehade mehaanilise energia muundumist teisteks, mittemehaanilisteks energia- vormideks. Sellisel põrkel muundub kehade kineetiline energia täielikult elastse deformatsiooni potentsiaalseks energiaks,
definitsioonides eeldatakse vaikimisi deformatsiooni elastsust (kirjeldatav mõtteline katse on teostatav vaid elastsuse piirides). Näide: Selleks, et vähendada aine mingi koguse kokkusurumisel tema ruumala 1 % võrra, on vaja rakendada rõhku 1 % ruumelastsusmooduli väärtusest. Suhteline nihe (nihkedeformatsioon) on nihkenurga tangens = tan = x / l . Nihkemoodul G näitab, kui suur tangentsiaalpinge tekib kehas ühikulise suhtelise nihke korral. Hooke'i seadus nihkel on nihkemooduli abil esitatav kujul: t = - G . Võnkumine on keha perioodiline liikumine tasakaaluasendi ümber. Võnkumisel mõjub kehale tasakaaluasendi poole suunatud jõud, mis tasakaaluasendile lähenemisel liikumist kiirendab, sellest asendist kaugenemisel aga pidurdab. Harmoonilise võnkumise korral muutub keha hälve (kõrvalekalle) tasakaaluasendist x ajas siinus- või koosinusseaduse kohaselt: x = A sin t või x = A cos t. Siinusega on tegemist
7. Hüdrodünaamika. · Hüdrodünaamika põhimõisted. o Vedeliku- või gaasi osake kaduvväikeste mõõtmetega, suvalise kujuga, harilkult kujutatakse sfääri- või kuubikujulisena. o Vedeliku- või gaasiosakese hetkeline kiirus sõltub neljast muutjast u(x,y,z,t). o Statsionaarne voolamine ajast sõltumatu voolamine, antud punktis vedelikuosakese kiirus ei muutu ajalisel nihkel. o Trajektoor Osakese poolt tema liikumisel läbitud (kujutatud) joon. o Voolujoon joon hetkel t, mille iga punkti puutujaks on kiirusvektor. o Voolutoru e juga voolujoontega piiratud vedelikuosa. o Ideaalne vedelik kokkusurumatu, puudub sisehõõre. · Joa pidevuse teoreem. o u S = const, u-kiirus, S-voolutoru ristlõige. Kitsamas ristlõikes liigub vedelik
definitsioonides eeldatakse vaikimisi deformatsiooni elastsust (kirjeldatav mõtteline katse on teostatav vaid elastsuse piirides). Näide: Selleks, et vähendada aine mingi koguse kokkusurumisel tema ruumala 1 % võrra, on vaja rakendada rõhku 1 % ruumelastsusmooduli väärtusest. Suhteline nihe (nihkedeformatsioon) on nihkenurga tangens = tan = x / l . Nihkemoodul G näitab, kui suur tangentsiaalpinge tekib kehas ühikulise suhtelise nihke korral. Hooke'i seadus nihkel on nihkemooduli abil esitatav kujul: t = - G . Võnkumine on keha perioodiline liikumine tasakaaluasendi ümber. Võnkumisel mõjub kehale tasakaaluasendi poole suunatud jõud, mis tasakaaluasendile lähenemisel liikumist kiirendab, sellest asendist kaugenemisel aga pidurdab. Harmoonilise võnkumise korral muutub keha hälve (kõrvalekalle) tasakaaluasendist x ajas siinus- või koosinusseaduse kohaselt: x = A sin t või x = A cos t. Siinusega on tegemist
annaabi.ee 
