Varda jämedama osa D leidmiseks on antud funktsioon D = 1,40d Varda üleminekuraadiuse leidmiseks on antud funktsioon R = 0,2(D d) Joonis Ohtliku koha eskiis Korpuse ja varda ühenduskoht on ohtlikem koht ehk varda jämenemise koht (Joonis 2). 3 Pingekontsentratsioon paindel Alltoodud jooniselt 3 saab välja lugeda K väärtused (vertikaalteljel), milleks on · Kui ,siis K = 1,8 · Kui ,siis K = 1,95 Joonis Pingekontsentratsioonitegur paindel Lineaarse interpoleerimise skeem joonisel 4. Joonis Interpoleerimise skeem Pingekontsentratsioonitegur staatikas K - Silindrilisele astmele STAATILISEL paindel Pingekontsentratsioonitegur tsüklilisel koormusel Pingekontsentratsioonitegur TSÜKLILSEL koormusel: q = kontsentratsioonitundlikkuse tegur Kontsentratsioonitudlikkuse tegur: r = pingekontsentraatori kõverusraadius a = Neuber'i konstant Kontsentratsioonitundlikkuse tegur:
Ohtliku koha eskiis: Korpuse ja varda ühenduskoht on ohtlikem koht ehk varda jämenemise koht. 3 Pingekontsentratsioonpaindel Kasutanõppejõupooltantudmaterjale: Alltoodud jooniselt 3 saab välja lugeda K väärtused (vertikaalteljel), milleks on · Kui ,siis K = 1,8 · Kui ,siis K = 1,95 Lineaarseinterpoleerimiseskeem: Pingekontsentratsioonitegurstaatikas K - Silindriliseleastmele STAATILISEL paindel Pingekontsentratsioonitegurtsükliliselkoormusel Pingekontsentratsioonitegur TSÜKLILSEL koormusel: q = kontsentratsioonitundlikkuse tegur Kontsentratsioonitudlikkuse tegur: r = pingekontsentraatori kõverusraadius a = Neuber'i konstant Kontsentratsioonitundlikkuse tegur: Pingekontsentratsioonitegur tsüklilisel koormusel: Pingekontsentratsioonitegur tsüklilisel koormusel on väärtuselt väiksem, kui pingekontsentratsioonitegur staatilisel koormusel. Tsükliline Staatiline 4
F = 300 N F = 700 N F = 1100 N F = 1500 N F = 1900 N 6 7 8 9 0 F = 2300 N F = 2700 N F = 3100 N F = 3500 N F = 3900 N Sisukord 1. Paindemomendi epüür 3 2. Ohtlik lõik 4 3. Pingekontsentratsioonitegur 4 4. Pinge ajalist muutust näitav graafik 5 5. Pöördpainde väsimuspiir 5 6. Kohalik väsimuspiir 5 7. Kohalik väsimusgraafik 6 8. Vastus 7 2 1. Paindemomendi epüür 2. L = 140mm - varda pikkus 3. D = 1,40d - varda peenema ja paksema osa diameetrite suhe 4. FA = 3900 N - varda otsale rakendatud jõud 5. FA = FB 6. [S] = 4 - varutegur 7. Re = y = 295 MPa - voolepiir 8. Rm = 470 MPa tugevuspiir 9
Sisukord Algandmed 1. Koormuse suurimale väärtusele Fmax vastav paindemomendi M epüür. Painde tugevustingimus. Varda peenema osa läbimõõt d. 2. Varda jämedama osa läbimõõt D, ja raadius seosest R = 0,2(D – d). Varda ohtliku koha eskiis (mõõtkavas 1:1). 3. Ülemineku B staatika pingekontsentratsiooniteguri Kt väärtus ning pingekontsentratsiooniteguri väärtus tsüklilisel koormusel K-1. Pingekontsentratsioonitegur staatikas: Kontsentratsioonitundlikkuse tegur: 4. Pingekontsentraatoriga ristlõike B ohtlike punktide kohaliku pinge ajalist muutust näitav graafik. 5. Materjali pöördpainde väsimuspiir seosega σ-1 = 0,5Rm. 6. Ristlõike B kohalik väsimuspiir , kasutades väsimuspiiri alanemise tegurit. 7. Ristlõike B kohalik väsimusgraafik, võttes 1000 pingetsükli tingliku väsimuspiiri väärtuseks σ-1E3 = 0,9Rm. Eeldatav pingetsüklite arv purunemiseni. 8
(täidab õigsus selgitused seletused õppejõud) 3. Ülemineku B staatika pingekontsentratsiooniteguri Kt väärtus ning pingekontsentratsiooniteguri väärtus tsüklilisel koormusel K-1 𝐷 71 = = 1,2033 𝑑 59 𝑅 2,4 𝑟= = = 0,04 𝑑 59 Pingekontsentratsioonitegur staatikas: 𝐷 Kui = 1,2, 𝑠𝑖𝑖𝑠 𝐾 ≈ 1,78 𝑑 𝐷 Kui = 1,5, 𝑠𝑖𝑖𝑠 𝐾 ≈ 1,85 𝑑 1,4−1,2033 𝐾𝑡 = 1,78 + ∙ (1,85 − 1,78) = 1,77 1,5−1,2033 Kontsentratsioonitundlikkuse tegur: Tugevuspiir - Rm = 𝜎𝑚 = 470 MPa Neuber’i konstant - √𝑎 √𝑎 = 0,5𝑚𝑚0,5 Pingekontsentraatori kõverusraadius - r = 0,08
Tsüklilistele koormustele töötavad elemendid tuleb arvutada väsimusele, kuna sellisel koormusel võivad hakkada tekkima väsimuspraod ja element võib puruneda. 13. Mis võlli konstruktsioonielemendid on pingekontsentraatoriteks? Teha joonised. Astmega ümarvarras Ringsoonega ümarvarras 14. Kuidas näeb välja ohtliku ristlõige ohtliku punkti võimalikud pingetsüklid? Graafikul näidata pinge amplituudi väärtus. 15. Pingekontsentratsioonitegur TSÜKLILISEL koormusel on väärtuselt väiksem, kui pingekontsentratsioonitegur STAATILISEL koormusel. Pange kirja pingekotsentratsiooni arvutamise valemi tsüklilisel koormusel. Kirjutada lahti valemi sümbolid. Millest sõltub Neuber’i konstandi väärtus? K−1=1+q ( K t−1 ) , kus q−kontsentratsioonitundlikkusetegur , K t−staatika pingekontsentratsioonitegur . 1
1 2 3 4 5 L = 650 mm L = 700 mm L = 750 mm L= 800 mm L = 850 mm 6 7 8 9 0 L = 900 mm L = 950 mm L = 1000 mm L = 1050 mm L = 1100 mm Sisukord 1. Paindemomendi epüür 3 2. Ohtlik lõik 4 3. Pingekontsentratsioonitegur 4 4. Pinge ajalist muutust näitav graafik 5 5. Pöördpainde väsimuspiir 5 6. Kohalik väsimuspiir 5 7. Kohalik väsimusgraafik 6 8. Vastus 7 2 1. Parameetrid 2. Materjal: S355J2H 3. Varda pikkus: L= 1100 mm = 1,1 m 4. Voolepiir tõmbel: y = 355 MPa 5. Varutegur: [S] = 2 6. Materjali elastsusmoodul E = 210 GPa 7. Ristlõike mõõtmed (mm): 40 x 40 x 2,0 8. Inertsiraadiused: i x =i y =1,54 cm
3. Hamba jala punkti A kohalik tõmbepinge avaldub: Ft 1811 A,n K 1 A,n K 1 1,58 158 MPa b m Y 20 2 0,454 K 1 1 q ( K 1) 1 q ( K 1) 1 0.68(1.86 1) 1.58 , kus q = kontsentratsioonitundlikkuse tegur; K = staatika pingekontsentratsioonitegur 1 1 q 0.68 a 0.36 1 1 r 0.6 Tabel 2. Neuberi konstandi väärtusi a 0,36 mm0,5 ___________________________________________________________________ 4 Harjutustunnid: Assistent, td. Alina Sivitski, tuba AV-416; [email protected]
õ.a. KEVADSEMESTER ______________________________________________________________________ 3. Hamba jala punkti A kohalik tõmbepinge avaldub: Ft 3100 A,n = K -1 A,n = K -1 = = 1,59 116,43 = 185,1 MPa b m Y 25 2,5 0,426 K -1 = 1 + q ( K -1) = 1 + q ( K -1) = 1 + 0,69(1,85 -1) = 1,59 , kus q = kontsentratsioonitundlikkuse tegur; K = staatika pingekontsentratsioonitegur 1 1 q= = = 0,69 a 0,36 1+ 1+ r 0,6 Tabel 3. Neuberi konstandi väärtusi a =0,36 mm0,5 Tabel 4. Hammasratta hamba jala üleminekuraadiuse pingekontsentratsioonitegureid, kui survenurk on 20º
annaabi.ee 
