3 1500 14,71 9,81 33,818 10,836 -11,592 -33,466 37,1 -37,1 4 2000 19,61 14,71 50,904 16,481 -17,136 -50,148 55,6 -55,6 5 2500 24,52 19,62 68,393 22,226 -22,831 -66,780 74,1 -74,1 Arvutuslikud pinged: max = My/Wy kus My = Fa/2 Wy = 39,7cm3 Joonis 4. Paindepingete epüür 4
52 -66 3 1820 17.85 8.04 136.8 44.4 -47.52 -138 4 2230 21.88 12.07 202.8 66.96 -69.36 -202.08 5 2600 25.51 15.7 270.48 90 -91.92 -268.56 Katseliste pingete arvutamiseks korrutatakse mooned Youngi mooduliga E=210 GPa. Valem 5: =E [MPa] Teoreetiliste paindepingete määramisel lähtume koormuse väärtusest, millest arvutame paindemomendi M y ja maksimaalsed teoreetilised paindepinged määrame jagatisega [2] My valem 6: max = [MPa] Wy seejuures, My arvutatakse valemiga 1, ning Wy= 39.7 cm3 Tabel 3 Katselised ja arvutuslikud pinged tala keskõike kiududes Katseline pinge kius Arvutuslik pinge Jõud F Jrk nr.
antud punktis saavutab teatud piirväärtuse: 8.30. Millisel hüpoteesil põhineb neljas tugevusteooria? Piirseisund tekib siis (sõltumatult pinguse liigist), kui deformatsiooni- energia tihedus antud punktis saavutab teatud piirväärtuse: 8.31. Milliseid tugevusteooriaid kasutatakse metallide puhul? III; IV 8.32. Kumb annab konservatiivsema tulemuse, kolmas või neljas tugevusteooria? *** 8.33. Määratlege põikpaine! -paindepingete ja lõikepingete koosmõju varda samas ristlõikes 8.34. Millal on vajalik tugevusarvutus põikpaindele? tuleb teha juhtudel, kui: *sisejõudude (paindemomendi M ja põikjõu Q) suurimad või neile lähedased väärtused on detaili ühes ja samas ristlõikes; *detail on õhukeseseinalise profiiliga ja/või on ristlõike joonmõõtmetega võrreldes võrreldes lühike; * ühes ja samas ristlõike piirkonnas tekivad suurimate väärtustega lõike- ja paindepinged. 8.35
Joonis 1. Evolventprofiili lihtsustus 1. Arvutan hambumise ringjõu t ja hamba radiaalkoormuse Fr: m2 230 2 Ringjõud Ft : Ft d 0,254 1811 N jaotus Radiaaljõud Fr: sirghammastega silindriliste hammasrataste korral Fr = Ft· tanα = 1811· tan 20◦ = 659 N, kus α on hammasratta hambumisnurk. 2. Lewis’e paindepingete arvutus hamba jalas σA, n ( hambaprofiili (konsooli) punktis A mõjub painde nimi- tõmbepinge σA, n) Ft 1811 A,n 100 MPa b m Y 20 2 0,454 Y = [0.447 · (150 – 127) + 0.460 · (127 – 100)]/(150 – 100) = 0.454 (saime interpoleerides) ___________________________________________________________________ 3
· Radiaaljõud Fr : - sirghammastega silindriliste hammasrataste korral Fr = Ft tan = 3100 tan 20° = 1128,3 N, kus on hammasratta hambumisnurk ( = 20 º). tan - kaldhammastega hammasratta korral Fr = Ft cos , kus on hamba kaldenurk mis võib varieeruda vahemikus 8 < < 45 º. Radiaaljõud Fr = 1128,3 N, ringjõud Ft = 3100 N 2. Lewis'e paindepingete arvutus hamba jalas A, n (hambaprofiili (konsooli) punktis A mõjub painde nimi-tõmbepinge A, n) (vt. Joonis 1): Ft 3100 A, n = = = 116,43 MPa b m Y 25 2,5 0,426 Tabel 1. Silindriliste hammasrataste kataloog [2] Tabel 2. Lewis'e teguri Y väärtusi evolventhammastele hambumisnurgaga 20º
................. 5 2. HAMMASÜLEKANDE MATERJALI VALIK. ............................................................ 10 2.1. HAMMASRATASTE KÕVADUSE, TERMOTÖÖTLUSE JA MATERJALI VALIK ................................................................................................................................. 10 2.2. LUBATUD KONTAKTPINGETE H MÄÄRAMINE ........................................ 10 2.3. LUBATUD PAINDEPINGETE F MÄÄRAMINE ............................................. 11 2.4. KINNISE SILINDERHAMMASÜLEKANDE ARVUTUS .................................... 11 3. RIHMÜLEKANDE ARVUTUS ..................................................................................... 15 3.1. KIILRIHMA ARVUTUS .......................................................................................... 15 4. VÕLLIDE KOORMUSED, VÕLLIDE ARVUTUS .........................................
antud punktis saavutab teatud piirväärtuse: 8.30. Millisel hüpoteesil põhineb neljas tugevusteooria? Piirseisund tekib siis (sõltumatult pinguse liigist), kui deformatsiooni- energia tihedus antud punktis saavutab teatud piirväärtuse: 8.31. Milliseid tugevusteooriaid kasutatakse metallide puhul? III; IV 8.32. Kumb annab konservatiivsema tulemuse, kolmas või neljas tugevusteooria? *** 8.33. Määratlege põikpaine! -paindepingete ja lõikepingete koosmõju varda samas ristlõikes 8.34. Millal on vajalik tugevusarvutus põikpaindele? tuleb teha juhtudel, kui: *sisejõudude (paindemomendi M ja põikjõu Q) suurimad või neile lähedased väärtused on detaili ühes ja samas ristlõikes; *detail on õhukeseseinalise profiiliga ja/või on ristlõike joonmõõtmetega võrreldes võrreldes lühike; * ühes ja samas ristlõike piirkonnas tekivad suurimate väärtustega lõike- ja paindepinged. 8.35
3mm 3 0.21cm 3 3 [m ]: 6 6 · pikijõud N põhjustab ristlõigetes N F N = = = 4 10 3 F ; normaalpinge laotuse: A 250 10 - 6 · paindemomendid My ja Mz põhjustavad ristlõigetes paindepingete laotused, millede suurimad max M y 0.015F väärtused (vastavalt z- My = = = 71.4 10 3 F 71 10 3 F W y 0.21 10 -6 telje ja y-telje sihis ; ekstreemsetes punktides) Mz = M 0 .04 F
2) Võtan tabelist 7 lubatud kontaktpingete väärtused, mis vastavad kontaktväsimuspiirile vahelduvpinge tsüklitel NHO1 ja NHO2: []HO1=1.8HB1+67=1.8·285.5+67=580.9 MPa; []HO2=1.8HB2+67=1.8·248.5+67=514.3 MPa; 3) Määran kindlaks lubatud kontaktpinged väikese ratta jaoks []H1 ning suure ratta jaoks []H2: []H1=KHL1·[]HO1=1·580.9=580.9 MPa; []H2=KHL2·[]HO2=1·514.3=514.3 MPa; Võtan lubatud kontaktpingeks väiksema väärtuse []H=[]H2=514.3 MPa. 4. Lubatud paindepingete []F määramine: 1) Eategur väikese ratta jaoks KFL1 ja suure ratta jaoks KHL2: KFL1= (NF·O/N1 )0.5 , kui N1>NFO, siis võetakse KFL1=1 KFL2= ( NF·O/N2 )0.5 , kui N2>NFO, siis võetakse KFL2=1 2) Paindeväsimuspiirile vahelduvpinge tsüklitel NFO vastavad lubatud painde-pinged []FO1 ja []FO2 võetakse tabelist 7: []FO1=1.03·HB1=1.03·285.5=294 MPa; []FO2=1.03·HB2=1.03·248.5=256 MPa
Lubatud kontaktpinge on: [] =877 MPa 7 Suur ratas: [] =, + , MPa []2 = 2 []2 = (1,8*285,5+67)*1 = 580,9 MPa Lubatud kontaktpinge on: [] =580,9 MPa [] = 0,45 []2 + []1 0,45 (580,9 + 877) = Lubatud kontaktpinge on: [] = 657 MPa 2.3 Lubatud paindepingete [] määramine Lubatud paindepinged: []1 =1,031 = 294,1 MPa Väike ratas: []1 = 1 []1= 1*294,1 = 294,1 MPa []2 =1,032 = 294,1 MPa Suur ratas: []2 = 2 []2 = 1*294,1 = 294,1 MPa Lubatud paindepinge: [] = 294,1 Mpa 2.4 Kinnise silindilise kaldhammasülekande arvutused 8 = m/T2 = 35,89/358,91 = 0,1 m = 0,1*T2 = 0,1*358,91 = 35,891kg
kus: Sz pinna staatiline moment z-telje suhtes, [m3]; · staatiline moment Sz = 0 vaid kesktelje suhtes, järelikult z on kesktelg: Nulljoon läbib (antud juhul) ristlõikepinna keset (ristub varda teljega) · võrdeteguri K avaldise saab tuletada (Joon. 6.21) paindemomendi staatilisest seosest (mis annab matemaatilise sõltuvuse pinna paindepingete ja nende resultandiks oleva paindemomendi vahel); · ühes peatasandis mõjuv M paindemoment ei saa tekitada M y = x( Mz ) zdA = 0 z yzdA = 0 , Iz pinged teises peatasandis (ehk A A
kus: Sz pinna staatiline moment z-telje suhtes, [m3]; · staatiline moment Sz = 0 vaid kesktelje suhtes, järelikult z on kesktelg: Nulljoon läbib (antud juhul) ristlõikepinna keset (ristub varda teljega) · võrdeteguri K avaldise saab tuletada (Joon. 6.21) paindemomendi staatilisest seosest (mis annab matemaatilise sõltuvuse pinna paindepingete ja nende resultandiks oleva paindemomendi vahel); · ühes peatasandis mõjuv M paindemoment ei saa tekitada M y = x( Mz ) zdA = 0 z yzdA = 0 , Iz pinged teises peatasandis (ehk A A
deformeeritavus? Tugevam on pikikiudu. Elastsus sõltub puiduriketest ja kiudude suunast. Pikikiudu on elastsusmoodul 8 000...14 000 MPa, ristikiudu aa 200...500 MPa. 32. Kui suur erinevus on puidu survetugevuses piki- ja ristikiudu? Kuidas mõjutavad survetugevust puidurikked ja niiskuse suurenemine? Ristikiudu on 5x suurem kui pikikiudu. Puidurikked ei mõjuta. Niiskuse toimel survetugevus väheneb. 33. Mis on puidu paindetugevus? Joonistage skeem paindepingete jaotusest puittalas. Http://www.tallnerk.ee/failid/Paindetugevus.jpg Puidu paindetugevuseks nimetatakse puidu omadust vastu panna paindele. Puidu painutamisega kaasneb detaili kuju muutumine, mis on tingitud nii surve-, tõmbe kui nihketugevusest. 34. Mis on puidu kestustugevus ja mille poolest erineb see staatilisest tugevusest? Millised deformatsioonid leiavad puittalas aset tsüklilise koormuse eemaldamisel?
saadakse: S NJ E nurkdeformatsioon: M y+e kus: M ristlõike Kõvera varda ristlõike M = paindemoment paindepingete laotus: eA R + y (+/- märgiga), [Nm]; SNJ ristlõikepinna staatiline moment nulljoone suhtes, [m3]; 14.1.5. Kõvera varda tugevusarvutus paindele Põikkoormatud algselt kõvera ja ühtlase kõverusega varda (Joon. 14.7 ja 14.8):
32. Kui suur erinevus on puidu survetugevuses piki- ja ristikiudu? Kuidas mõjutavad survetugevust puidurikked ja niiskuse suurenemine? Survetugevus on ristikiudu 5-6 korda väiksem kui pikikiudu. Puidurikked (kaldkiulisus, oksakohad) ei oma survetugevuse määramisel suurt mõju. Niiskuse suurenedes survetugevus väheneb. Näiteks niiskuse suurenedes 3 korda (nt 12% kasvab 30%-ni) väheneb puidu survetugevus ca 2 korda. 33. Mis on puidu paindetugevus? Joonistage skeem paindepingete jaotusest puittalas. Paindetugevus on kombinatsioon tõmbe- ja survetugevusest (ka nihketugevusest). Selle väärtus riketeta puiduproovis jääb arvuliselt tõmbe- ja survetugevuse väärtuste vahele. 34. Mis on puidu kestustugevus ja mille poolest erineb see staatilisest tugevusest? Millised deformatsioonid leiavad puittalas aset tsüklilise koormuse eemaldamisel? • Kui katsekehade koormamise aega suurendada, siis väheneb puidu tugevus pidevalt,
tuleb arvestada liidete järeleandvuse mõju. Arvutustes eeldatakse lineaarset seost jõu ja liidetes toimuva nihke vahel. PUITKONSTRUKTSIOONID –ABIMATERJAL 70/106 Georg Kodi TALLINNA TEHNIKAÜLIKOOL ehitiste projekteerimise instituut Efektiivne paindejäikus: (EI)ef = ∑ (Ei ⋅ Ii + γ i ⋅ Ei ⋅ Ai ⋅ ai2 ) Ristlõige (vasakul) ja paindepingete jaotus (paremal). Kõik mõõtmed on positiivsed välja arvatud a2, milline võetakse positiivsena joonisel näidatu korral. a2 = 0 (γ 1 ⋅ E 1 ⋅ A 1 (h1 + h 2 )) (γ 1 ⋅ E 1 ⋅ A 1 ⋅ (h1 + h 2 )) − (γ 3 ⋅ E 3 ⋅ A 3 ⋅ (h 2 + h 3 )) a2 = 2 a2 = 3 2 ∑
- katkeahenemine Z % musega. - 10 - Metalli väsimuse põhjuseks on pingete kogu- nemine kohtades, kus detailis on astmed, sooned, Teimikus tekkivate keermed jms. või defektid (gaasitühikud, mikro- paindepingete praod). Sellised kohad on pingekontsentraatorid. graafik Väsimuspurunemise murdepinnal on iseloo- mulik reljeef kaks teravalt piiritletud ala: üks on väsimusala, mille pind on plastselt deformeerunud ja sile, ning teine staatilise purunemise ala, mis hari- likult on kiuline või kare. Mittepurustavad katsed Metalltoodete mittepurustava kontrolli (MPK) meeto- dite ülesanneteks on
annaabi.ee 
