x = ( x ) + ( x ) + ( x ) j 2 s 2 i 2 (4) Kaudne viga: (Toru ristlõike pindala ja selle viga) S = f ( ds , dv ) S= 4 (2 dv - d s 2 ) (5) 2 2 S S S = d v + d S
valemist (2): = n-1 = 9 = 0,95 ( ) Mõõteriistast tingitud määramatus valemist (4) lubatud põhiviga lpv = 0,05 mm Liitmääramatus valemist (5) ( ) (4) SILINDRI RISTLÕIKE PINDALA Füüsika praktikum, Üldmõõtmised (I-1) | Mihkel Heinmaa | 09/09/2010 Silindri ristlõike pindala Silindri ristlõike pindala määramatus (kaudsel mõõtmisel) ( ) ( ) võttes tuletised, saame: ( ) ( ) ( ) ( )
elektrivälja tööga ühikulise elektrilaengu ümberpaigutamisel juhi ühest punktist teise. U=A/q U = pinge V, A = elektrivälja töö J, q = elektrilaeng C. Takistus ühik . Juhi takistus on 1 , kui juhi otstele on rakendatud pinge 1 volt korral on voolutugevus juhis 1A. Eritakistus füüsikaline suurus, mis iseloomustab aine mõju elektrivoolule. Aine eritakistus on arvuliselt võrdne sellest ainest valmistatud ühikulise pikkuse ja ühikulise ristlõike pindalaga keha takistusega. Takistid ja reostaadid reguleeritakse voolutugevust vooluringis. Takisti on kindla takistusega juht, mille takistus on tunduvalt suurem vooluringis kasutatavate juhtmete takistus. Reostaat on juht, mille takkistuse väärtus on muudetav Juhi elektritakistus füüsikaline suurus, mis iseloomustab juhi mõju elektrivoolule. Metallides on elektritakistus põhjustatud suunatult liikuvate vabade elektronide ja kristallvõre võnkuvatele ioonide vastastikmõjust
Paindemomend [8, lk 12] ,kuna arvutan paindemomendi punkti C suhtes siis on mõlemad paindemomendid võrdsed MA=MB Kus: FA= FB- reaktsiooni jõud punktis A ja B, 3143 N AC, BC- õla pikkus, 0,026 m M=3143 N * 0,026 m= 82 Nm Arvutan telje tugevuse paindele , selleks kasutan tugevustingimuse valemit paindele [8, lk 16] [8, lk 17 ] Kus: - Suurim normaalpinge ristlõikes M- ristlõike paindemomend, 82 Nm W- ristlõike telgtugevus moment - materjali voolavuspiir 335 MPa [S]- nõutav varutegur (vähemalt 1,5) D- võlli diameeter, 0,017 m Painde pinge tuleb 170Mpa, see on sobiv ,sest 17mm telje diameetri puhul ning 335 Mpa voolavuspiiriga materjali kasutades on telje varutegur [S] paindepingele kahe kordne ja tugevustingimus on täidetud. Kronsteini tugevusarvutused Kronsteini tugevusarvutus paindele Kronsteini külgmiste seinte painde arvutamisel kasutan valemit ühtlase ristkülik-tala
pingekontsentratsioonitegur staatilisel koormusel. Tsükliline Staatiline 4.RistlõikeBohtlikepunktidekohalikupingeajalistmuutustnäitavgraafik Kohalik paindepinge amplituudväärtus: Kohalik paindepinge keskväärtus: 5. Materjali pöördpainde väsimuspiir = Suurim sümmeetrilise pingetsükli amplituudpinge, mida sellest materjalist katsekeha talub purunemata enam, kui 106 pingetsükli vältel. 6. Ristlõike B kohalik väsimuspiir , kasutades väsimuspiiri alanemise tegurit Väsimuspiiri alanemise tegur: Kkon koormusliigitegur, mille saab valida alltoodud tabelist. Antud juhul . Km on mastaabitegur, mille tarvis ristlõike ekvivalentne läbimõõt arvutada seosega Mastaabitegur Kp on pinnakaredustegur. Selle vajalikud andmed järgnevast tabelist Astme pinnakaredustegur: Kt on temperatuuritegur, mille väärtus valida alltoodud tabelist. Antud juhul
Voolutugevus juhis on võrdeline juhi otstele rakendatud pingega ja pöördvõrdeline juhi takistusega. Pinge Voolutugevus = Takistus U I=R ______________________________________________ U (pinge)(V) R(takistus)() = I (voolutugevus)(A) 1 volt 1 oom = 1 amper Takistuse sõltuvus juhi mõõtmetest ja ainest. Eritakistus 1.) Mida pikem on traat, seda suurem on selle takistus. 2.) Mida suurem on traadi ristlõike pindala, seda väiksem on traadi takistus. Juhi takistus on võrdeline juhi pikkusega, pöördvõrdeline selle ristlõike pindalaga ning sõltub juhi ainest. Juhi pikkus Juhi takstus= eritakistus x juhi ristlõike pindala l R = p ( roo) x S _______________________________________ RS p (roo) = l ________________________ Takistiks loetakse kindla takistusega juhti, mille takistus on tunduvalt
takistusega .Voolutugevus juhis sõltub pingest juhi otstel ja kui suur on juhi takistus,pinge erinevate väärtuste korral on voolutugevus juhis erinev. Juhi takistus sõltub:juhi pikkusest,juhiristlõike pindalast,aine omadustest. Juhi takistus on võrdeline juhi pikkusega,pöördvõrdeline juhi ritlõike pindalaga ning sõltuvuses juhi ainest. Aine eritakistus iseloomustab aine mõju elektrivoolule ning on arvuliselt võrdene sellest ainest valmistatud ühikulise pikkuse ja ühikulise ristlõike pindalaga keha takistusega. Juhi elektritakistus on füüsikaline suurus,mis iseloomustab juhi mõju suunatult liikuvatele vabadele laengukandjatele e elektrivoolule. Metallide elektritakistus on põhjustatud suunatult liikuvate vabadeelektronide ja kristallivõre võnkuvate ioonide vastastikmõjust.Juhi elektritakistus on 1 oom,ühiku tähiseks on .Kui juhi otstele on rakendatud pinge 1 volt korral on voolutugevus juhis 1 amper.Juhi takistust määratakse kaudesel meetodil
Juhi takistus sõltub: · Juhi pikkusest · Juhi ristlõikest · Aine omadustest Kuidas sõltub juhi takistus juhi pikkusest? · 2m pikkuse traadi takistus on 2 korda suurem 1meetri pikkuse traadi omast. 4 meetri pikkuse traadi takistus on 4 korda suurem 1meetri pikkusest. Pmst joosta 4 km on 4 korda raskem, kui joosta 1 km. · Järelikult, juhi takistus on võrdeline juhi pikkusega. Kuidas sõltub juhi takistus ristlõike pindalast? · Kui traadi ristlõike pindala on 2 korda suurem, siis traadi takistus on 2 korda väiksem. Kui 4 korda pindala suurem, siis takistus neli korda väiksem. Pmst kui uks 2 korda suurem, kui tavaliselt siis sul kaks korda lihtsam tulekahju ajal välja tormata. · Järelikult, juhi takistus on pöördvõrdeline juhi ristlõike pindalaga. Kuidas sõltub juhi takistus juhi ainest? · Pmst läbi õhu on lihtsam joosta, kui vees. · Pikkuse tähis l, ristlõike pindala S, eritakistus (roo).
nelikanttoru. Varda kinnitusviis ei ole otsustatud. Arvutada varda teljesihiliselt koormava aktiivse punktkoormuse F suurim lubatav väärtus kõigi joonisel näidatud nelja kinnitusviisi jaoks. Varuteguri nõutav väärtus on [S] = 2. Ruudukujulise nelikantristlõike mõõtmed (H x B x T) valida vastavalt üliõpilaskoodi viimasele numbrile A. Varda pikkus L valida vastavalt üliõpilaskoodi eelviimasele numbrile B. Ruudukujulise nelikanttoru ristlõike andmed võtta juuresolevast Ruukki tootekataloogi väljavõttest. Vajalikud etapid: 1. Tuvastage tootetabelist nelikanttoru ristlõike vajalikud parameetrid; 2. Arvutage antud materjalile Euleri piirsaledus E; 3. Arvutage ohtlik saledus varda iga kinnitusviisi jaoks; 4. Arvutage nõtketegur varda iga kinnitusviisi jaoks; 5. Arvutage koormuse F suurim lubatud väärtus (0,1 kN täpsusega) varda iga kinnitusviisi jaoks; 6
Avaldada trossi ja puitvarda sisejõud funktsioonidena koormusest F; 3. Koostada komponentide tugevustingimused ja arvutada puitvarda optimaalne läbimõõt d täissentimeetrites (lähtudes nõudest, et mõlema komponendi varutegurid oleksid ligikaudu võrdsed); 4. Arvutada tarindile koormuse F suurim lubatav väärtus täiskilonjuutonites; 5. Arvutada komponentide varutegurite väärtused ja kontrollida komponetide tugevust; 6. Arvutada trossi ristlõike nimipindala ning trossi pikkuse muutus; 7. Formuleerida ülesande vastus. Puitvarda pöördenurk vastavalt üliõpilaskoodi viimasele numbrile A Varrastarindi mõõtmed vastavalt üliõpilaskoodi eelviimasele numbrile B B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 H, m 3 3,5 2,9 3,2 4 5 6 3,8 4,4 4,8
ja tiheneb ,,takistuse" juures. Selle tulemusena tekib ebaühtlane pingejaotus. Maksimaalse pinge erinevus nn nimipingest nom = N/Anet või nom = M/Wnet võib ulatuda kordadesse. Seda nähtust nimetatakse pingekontsentratsiooniks. max Pingekontsentratsiooni iseloomustab kontsentratsioonitegur = . nom Mida järsem on ristlõike muutus, seda suurem on kontsentratsioonitegur. Kui vaadelda näiteks terasriba, kus on poldiauk läbimõõduga d = b/2 (b terasriba laius), siis 2,16 ; kui d = b/4. siis 2,52 jne. Mida vähem ,,voolujoonelise" kujuga takistus on, seda suurem on kontsentratsioonitegur. Nagu katsed näitavad, ei vähenda pingekontsentratsioon staatilise koormuse puhul märgatavalt ristlõike kandevõimet. Kuna pinge tipp on koondatud väga kitsale alale, siis kõrval paiknev
· koormuse F toimel varras deformeerub: lõiketsoonis tekivad nihkedeformatsioonid (materjalikihid nihkuvad üksteise suhtes koormuse mõjumise sihis ja paindedeformatsioon on tühine); - varda ristlõikepinnas (yz) mõjub lõikele vastav nihkepingexy ja sellele vastavtekib y-telje sihiline deformatsioon v; - nihkepingete paarsuse tõttu tekib ristlõike ristpinnas (zx) nihkepinge yx ja sellele vastav x-telje sihiline deformatsioon u; - nihked u ja v, suhtelised osanihked xy = v u ja yx = u v ning suhteline nihkedeformatsioon xy = yx = xy + yx sõltuvad koormuse F väärtusest; kontaktpinnal tekivad survedeformatsioonid;
· koormuse F toimel varras deformeerub: lõiketsoonis tekivad nihkedeformatsioonid (materjalikihid nihkuvad üksteise suhtes koormuse mõjumise sihis ja paindedeformatsioon on tühine); - varda ristlõikepinnas (yz) mõjub lõikele vastav nihkepingexy ja sellele vastavtekib y-telje sihiline deformatsioon v; - nihkepingete paarsuse tõttu tekib ristlõike ristpinnas (zx) nihkepinge yx ja sellele vastav x-telje sihiline deformatsioon u; - nihked u ja v, suhtelised osanihked xy = v u ja yx = u v ning suhteline nihkedeformatsioon xy = yx = xy + yx sõltuvad koormuse F väärtusest; kontaktpinnal tekivad survedeformatsioonid;
... 9 4.2 Ristlõikeklasside määramine ................................................................................................................. 14 4.3 Ristlõikeklassi 4 efektiivristlõike määramine......................................................................................... 19 5. RISTLÕIKE KANDEVÕIME ............................................................................................................................ 20 5.1 Tsentriliselt tõmmatud varda ristlõike kandevõime ............................................................................. 20 5.2 Tsentriliselt surutud varda ristlõike kandevõime .................................................................................. 20 5.3 Painutatud varda ristlõike kandevõime................................................................................................. 20 5.4 Ristlõike põikjõukandevõime..............................................................................
S 1660 I sek = 1, 2,3 = 66,4 A U efekt 25 y66A. I sek = 66 A U sek ( efekt ) = 25V S = 1,66kVA (3 = 5kVA). × A2 S= 50 Hz sagedusel töötava trafo näivvõimsuse valem on 14000 , kus A on südamiku ristlõike S ja on südamiku materjali kasutegur. Kuna me alguses lisasime andmetesse juba , siis võib hetkel kasutada valemit lihtsustatult A2 S= = A 2 = 14000 × 1660 = 23240000 A = 23240000 = 4820mm 2 14000 4820 = 5073mm 2 Arvestades trafo plekkide isolatsioonikadu 5% 0,95
kokku). Paindepinge tähendab seda, et vardale mõjub painemoment, mis jaguneb samuti märgiliselt kaheks, vastavalt Valem 2 Paindepinge surutud ja tõmmatud kiududele ning sõltuvalt teljestiku asetusest. Teine, kui pinge mõjub konstruktsiooni osa või lõikepinnaga paralleeleselt (piki pinda), siis nimetatakse seda nihkepingeks ehk tangetsiaalpingeks. Nihkepingeväli on seotud väändemomendi ja põikjõuga. Nihkepingevälja puhul kehtivad reeglid: Ristlõike serval saab esineda ainult puutujasihiline nihkepinge. Ristlõike väljaastuvas nurgapunktis võrdub nihkepinge nulliga Valem 3 Väändenurga arvutamine Väändel ümarristlõike korral kehtib ristlõigete tasandilisuse
Valem 3: o12 = ow / Kw12 o12 puidu tihedus niiskusel 12% [kg/m3] ow puidu tihedus antud niiskusel [kg/m3] Kw12 redutseerimiskoefitsient, mis võetakse tabelist 3. Arvutus: Proovikeha nr. 4. ow = 615,7 [kg/m3] Kw12 = 0,985 [-] o12 = 615,7 / 0,985 = 625,1 [kg/m3] 3.3 Puidu piki kiudu survetugevuse määramine. Niiskus sisalduse mõju uurimine survetugevusele piki kiudu. Survetugevuse määramiseks kasutatakse proovikehasid ristlõike mõõtmetega 20 x 20 mm ja pikkuseda 30 mm kiu suunas. Proovikeha ristlõike mõõtmed mõõdetakse täpsusega 0,01 mm. Katsetamisel koormatakse proovikeha ühtlaselt ja sellise kiirusega, et ta puruneks 1 ± 0,5 min peale koormamise algust. Survetugevus arvutatakse valemiga 4. Peale katsetamist määratakse proovikeha niiskussisaldus ning saadud survetugevus arvutatakse ümber standardniiskusele. Juhul kui proovikeha
Kordamisküsimused -1 1. Mis on materjali tugevus? Tugevus on materjali võime purunemata taluda koormust, ebaühtlast temperatuuri vm. Materjalide tugevusnäitajaks on tugevuspiir (Rm). 2. Mis on materjali jäikus? Võime vastu panna deformatsioonidele. 3. Milles seisneb Hooke'i seadus? Traadi pikenemine l on materjali elastse käitumise piirides - võrdeline selleks vajaliku tõmbejõuga F ning algpikkusega l , pöördvõrdeline traadi ristlõike pindalaga A. 4. Mis on materjali proportsionaalsuspiir? Proportsionaalsuspiir, suurim pinge (punktis A), mille korral kehtib veel Hooke'i seadus. 5. Mis on materjali voolavuspiir? Pinge, mis vastab voolamisjõule. 6. Mis on materjali tinglik voolavuspiir? Tinglik voolavuspiir Rp0.2 (kui materjalil voolavus puudub), pinge, mille korral plastiline jääkdeformatsioon on 0.2% 7. Mis on materjali tugevuspiir? tugevuspiir Rm, see on maksimaaljõule Fm vastav mehaaniline pinge
Neetliide 2d 3d 3d 2d b1 F a z0 Andmed: [ ] =355/3,1= 114,5 Mpa [ S ]= 3,1 F= 240 kN Materjal: S355 Re= 175 Mpa Rm= 290 MPa Leian ühe nurkterase sisejõu tõmbel: NL=FL=F/2=240/2= 120 kN Tõmbe tugevustingimus: NL = [ ] AL Ühe nurkterase ristlõike nõutav pindala: Valin RUUKKI kataloogist sobiva mudeli, milleks on 80x80x8 ning selle ristlõike pindala on 12,3 . Profiili inertsmoment: Ix= 72,3 cm4 Profiili tugevusmoment: Wx= 12,6 cm3 Määran neetide asukoha ja läbimõõdu d1= 23mm (needi läbimõõt) a= 45mm (needirea kaugus nurkterase servast) d0= d1 + 1; d0=23+1= 24 mm -neediava läbimõõt Eeldus: Kõik needid on võrdselt koormatud Neediava ristlõike pindala d 02 A0 = 4
Takistuse R määramiseks võib kasutada Ohmi seadust vooluringi osa kohta: U R= I kus I on traati läbiva voolu tugevus ja U pinge traadilõigul. Viimased määrame ampermeetri ja voltmeetri abil. Takistus R on pikkusega l lineaarselt seotud ja sõltuvuse graafikuks on sirge tõusuga k=/S ning siit saame, et =k·S kus S on traadi ristlõike pindala. Traatide ristlõike pindalad leiame kasutades valemit : S = · r2 Kus r on traadi raadius, millle leiame kasutades valemit d = 2r , kus d on diaametr 4)Mõõtmised. a) Traadi diameetri mõõtmine. Järjekorra number d1 (mm) d2 (mm) 1 0,84 1,58 2 1,09 1,6 3 0,94 1,55
Töö esitatud: Töö parandada: Arvestatud: Nelikanttoru pikkusega l = 0,9 m on elekterkaarkäsikeevitusega keevitatud ääriku külge. Talale mõjub lauskoormus ühtlase intensiivsusega q = 3,4 Kn/m Valida nelikanttoru profiil ja arvutada keevisliide. Analüüsida konstruktsiooni võimalike optimeerimisviise. Ristlõike dimensioneerimine Maksimaalne paindemoment: 1377 Nm Painde tugevustingimusest leiame konsooli ristlõike minimaalse telgvastupanumomendi . Materjal: teras S355J2H (EN 10025) [1, 2] Mehaanilised omadused : voolavuspiir ReH (y) = 355 MPa; tugevuspiir Rm (u) = 510 - 680 MPa; elastsusmoodul E = 2,1.105 MPa; nihkeelastsusmoodul G = 8,1.104 MPa. Siis lubatud paindepinge: ning minimaalne telgvastupanumoment: Meile sobiv ristlõike: nelikanttoru toru 50x30x4 [1, 2], Wx = 6,10 cm3, mass m = 4,20 kg/m. Mõõtmed ja ristlõigete parameetrid
mis võib võnkuda mingi raskuskeset mitteläbiva telje ümber. Kõik looduses eksisteerivad võnkuvad kehad on füüsikalised pendlid. Füüsikalise pendli periood arvutatakse järgmise valemi järgi: I on siin keha inertsimoment pöörlemistelje suhtes, m keha mass ja a pöörlemistelje ja masskeskme vaheline kaugus (pendli pikkus). 3. Joa pidevuse võrrand - Joa pidevuse teoreemi kohaselt, ideaalse vedeliku hulk, mis voolab ajaühikus läbi voolutoru iga ristlõike, on const S1V1=S2V2=const Ehk dV/st=sv=const v-voolamise kiirus s- voolutoru ristlõike pindala dV/dt-vedeliku hulk,mis voolab ajaühikus läbi voolutoru ristlõike 4. Käiguvahe ja interferentsi maksimumi ja miinimumi tingimused - Käiguvahe on teepikkuste erinevus(vahe), mis tuleb lainetel läbida liitumispunkti jõudmiseks. Tähistatakse (delta). S2P S1P = Valguse maksimaalne tugevnemine - interferentsi maksimumid tekivad neis
käitumisega tõmbel ja survel ning määrata olulisimad karakteristikud. Kasutatud vahendid: Mehaaniline universaalkatsemasin Zwick/Roell 250 SN suurima jõuga 250 kN (tõmme) Hüdrauliline universaalkatsemasin EU 100 suurima jõuga 1000 kN (survekatse) 1. Tõmbekatse terasega Katsekeha andmed: Algpikkus l0 = 100,4 mm Lõplik pikkus l = 127,57 mm Algläbimõõt d0 = 19,96 mm Lõplik läbimõõt d= 11,54 mm Algristlõike pindala A0 = 312,9 mm2 Ristlõike pindala purunemise järel A = 104,6 mm2 Joonis 1. Terase tõmbediagramm Arvutused: Katkevenivus = (u/l0) * 100% , kus u pikkuse muut, mis on mõõdetud purunemise järel l0 algpikkus = (27,17 / 100,4) *100 = 27.1 % Katkeahenemine = (A0-Au)/A0 *100% , kus A0 - algristlõikepindala Au ristlõike pindala purunemise järel = (312,9-104,6)/312,9 *100 = 66.6 %
3) Keerukalt muutuv pikijõud konstantse ristlõikega vardas 4) Pidevalt muutuva ristlõikega varras(Siin on taandatud ehk redutseeritud pikijõud) Simpsoni valem eeskiri määratud integraali väärtuse ligikaudseks arvutamiseks. Paindedef: (Mõõduks paindenurk varda otspindade vastastikune pöördenurk) Paindedeformatsiooni intensiivsus ehk paindeprinkus - vaadeldava lõike vahetus läheduses on võrdeline paindemomendiga ja pöördvõrdeline korrutisega EI y(x) nim ristlõike paindejäikuseks. Kõverjoone raadiuse pöördväärtust nimetatakse teatavasti kõveruseks tähisega K. Seega paindeprinkus võrdub varda telje kõverusega. Arvutusvalemid erijuhtude jaoks: 1) Konstantse paindemomendi korral konstantse ristlõikega vardas 2) Astmeliselt muutuva paindemomendi või ristlõike puhul 3) Keerukalt muutuva paindemomendi korral konstantse ristlõikega vardas 4) Pidevalt muutuva ristlõikgea vardal
∑¿ F Az∗EA 632,3∗0,16 FCz = = =632,3 N EC 0,16 Varda paindemomendid y-telje suhtes: Kuna varda otstes pöördemomente ei mõju, siis punktide E ja B pöördemoment võrdub nulliga. M Ay=0 M By =0 −¿ M Ey =F Az∗AE=632,3∗0,16=101,2 Nm ¿ M Cy=F Ez∗CE−F Az∗CA=1264,6∗0,16−632,3∗0,32=0 Nm Joonis 8. Varda paindemomendid y-telje suhtes 4. Ümarvõlli ristlõike pingete analüüs Ristlõike resultant-paindemoment: M =√ M 2y + M 2z Selle paindemomendi M tasand valin kesk-peatasandiks. |M| 32 √ M y + M z 2 2
∑ F =0 G ∑ M =0 M G=−F res∗Gj+ F A∗GA =−5000∗0,4375+10000∗0,875=6563 N (+) +¿ Q G=F B + F res −F=10+5−10=5 kN ¿ Ohtlikud ristlõiked on QB = 10 kN MB = 17,5 kNm 3. Tugevusarvutus 3.1 INP-ristlõike nõtav tugevusmoment M δy δ max= ≤ Painde tugevustingimus W [ S] δ max - suurim normaalpinge ristlõikes W - ristlõike telg-tugevusmoment [S ] - ülesandes nõutav vartteguri väärtus δ y - materjali voolepiir Ristlõike nõtav telg-tugevusmoment M 17,5∗103 [W] = [S ] = ∗4=2,979∗10−4 ≈ 297,9 cm 3 δy 235∗10 6 Wx ≥[W ] = 297,9 cm 3 kui paine on umber telje y W x võtma Peab 3.2 INP-ristlõike valik
Varvi mark MV299 8 teras Materiaali hind 1267.50 9 plastik Varvi hind 32.37 Hind 1299.87 Sisestada oma matrikli number, nii saab teada kõik nõutud variandid: M_nr Ristlõike kuju a c 143128 28 8 0 Materjal Värv teras mastiks Rakendus "Detail" Ülesande püstitus. Ettevõte valmistab erinevatest materjalidest, erineva kujuga ja mõõtmetega detaile, mis kaetakse ka mingi värviga. Realiseerida uuel töölehel järgmised ülesanded variandiga määratud kujuga detaili jaoks: 1. Teha detaili ristlõike skeem 2
Järmisena täpsustatakse katse kiirus ning soovitud tulemused millele järgnevalt võib katset alustada. Tähtis on peale purunemist proovikehal mõõta baasipikkus ja läbimõõt kaela kohal (pannes selleks katkenud osad kokku). Katsetulemused: Esialgne läbimõõt d0 = 20.05mm Lõplik läbimõõt du = 11.78mm Esialgne pikkus l0 = 100,25 mm Lõplik pikkus lu = 128.96 mm d 2 20.05 2 Esialgne ristlõike pindala A 0= = =315.372 mm2 4 4 2 du 11.782 Lõplik ristlõike pindala Au = = =108.988 mm2 4 4 Graafik 1 Terasvarda tõmbetugevus 200 160 120 Jõud [kN] 80 40 0
s, mis iseloomustab juhi mõju suunatud liikuvatele vabadele laengukandjatele ehk elektrivoolule. Ohmi seadus: voolutugevuse juhis võrdub otstele rakendatud pinge ja pöördvõrdeline juhi takistusega. Metalli elektritakistus on põhjustatud suunatult liikuvate vabade elektronide ja kristallivõre võnkuvate ioonide vastastikmõjust. Takistus on f.s - tähis R | valem R = U / I , R= roo x (l / S), ühik 1oom. Mida suurem on juhi pikkus, seda suurem on juhi takistus. Mida suurem on traadi ristlõike pindala, seda väiksem on traadi takistus. Juhi takistus on pöördvõrdeline juhi ristlõike pindalaga. Juhi takistus on võrdeline juhi pikkusega. Juhi takistus sõltub juhi ainest. Valemis R = roo x (l / S) Kus, R on juhitakistus, l juhi pikkus, S ristlõike pindala ja roo aine eritakistus. Takistuse sõltuvust ainest väljendatakse mõistega eri takistus. Eritakistus on f.s - tähis roo | valem roo = R x (S / l) | ühik 1oom x m. Vooluringis saab reguleerida vooluringitugevust muutes pinget
Kodune töö Õppeaines : Sisepõlemis mootorid Teaduskond: Transpordi teaduskond Õpperühm: AT 31/B Üliõpilane: Roland Oja Juhendaja: A. Lukk Tallinn 2012 ÜLESANNE1. Lähte ülesanne. Arvutada oma auto sisselaskesüsteemis voolukiirus drosseli korpuses selle 100% avatuse korral iga 500 p/min tagant, alates tühikäigust. Auto andmed. Honda Acord 2354cc 189hp(140Kw)@6800rpm 223Nm@4500rpm Drosselklapi läbimõõt on 62mm, seega ristlõike pindala on 0,01276m2 Mootori töömaht on 2354cm3, seega ühe silindri ruumala on 588cm3. Täiteaste on 1. Kasutatud valem. n Q N TA vsl = 2 60 A vsl sisselaske voolukiirus(m/s) n silindrite arv kanali kohta N pöörlemissagedus(p/min) TA täiteaste Q silindri ruumala(m3) A drosseli ristlõikepindala (m2) Arvutus tulemused tabelina. rpm 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500
d´ ¿ t ∞ , β=2,0 ¿ UB ¿ Liitmääramatus: U C ( d´ )= √ 0,1012 +0,03332=0,106 mm Vastus: Toru välisläbimõõt on d = (74,91 ± 0.106) mm, usutavusega 0.95 4. Toru ristlõike pindala arvutamine π 2 S=S v ä lis−S sise = ( d −d2 sise) 4 v ä lis π S= ( 74,912−68,832 ) =686,4 mm2 4 Toru ristlõike pindala määramatus (kaudsel mõõtmisel) √( 2 2 δS δS U C ( S )= ´ δ d v ä lis )(
120 1,08 184 0,018 72 0,05 102 0,840 78 0,620 68 0,340 38 0,08 5. Magnetmaterjalide parameetrid [ 2 ] 1.1 Katsekeha nr.1: Raud Keerdude arv: 225 Tihedus: = 7870 Magnetahela ristlõike pindala (Mähised on keskmisel sambal, seetõttu on magnetahela ristlõike pindala võrdne keskmise samba ristlõike pindalaga): S = 5x6 = 30 = 0,00003 Magnetahela keskmine pikkus: l = 2×(10-1,25)+2×(17,5-2.5) = 47,5 mm = 0,0475 m 1.2 Katsekeha nr.2: Ferrid
66 Tugevusanalüüsi alused 5. DETAILI SISEPINNA OMADUSED 5. DETAILI SISEPINNA OMADUSED 5.1. Ristlõige kui varda tugevuse mõõt Tugevusanalüüsi oluline küsimus: Kas detaili ristlõike kuju ja "Jäme" varras on tugevam, kui "peenike" ehk mõõtmed on optimaalsed? varras milline "jämedus" on piisav? Eelnevast: Ristlõike vastupanuvõime sõltub varda koormamise viisist Ristlõike vastupanuvõime koormuste toimele on erinevate sisejõudude mõjudes erinev (Joon. 5.1) ning sõltub:
66 Tugevusanalüüsi alused 5. DETAILI SISEPINNA OMADUSED 5. DETAILI SISEPINNA OMADUSED 5.1. Ristlõige kui varda tugevuse mõõt Tugevusanalüüsi oluline küsimus: Kas detaili ristlõike kuju ja "Jäme" varras on tugevam, kui "peenike" ehk mõõtmed on optimaalsed? varras milline "jämedus" on piisav? Eelnevast: Ristlõike vastupanuvõime sõltub varda koormamise viisist Ristlõike vastupanuvõime koormuste toimele on erinevate sisejõudude mõjudes erinev (Joon. 5.1) ning sõltub:
kokkuleppeliselt tema suunaks alati positiivsete laengute liikumise suuna. Elektrivoolu tekkimise tingimused: 1) vabad laengukandjad 2) keskkond, kus liiguvad vabad laengukandjad 3) jõud, mis paneb osakesed liikuma Alalisvool Alalisevool elektrivool, mille tugevus ajas ei muutu Voolamist iseloomustab voolukiirus, mis näitab, kui palju läheb edasi ühe sekundi jooksul. Elektrivoolu iseloomustab elektrivoolu tugevus ehk VOOLUTUGEVUS. Voolutugevus ajavahemik t juhi ristlõike läbinud laengujuhi q ja selle sama ajavahemiku suhe. Voolutugevus sõltub: 1) laetud osakeste laengust (q) 2) osakeste konsentratsioonist n=N/V (osakeste arv/ruumala) 3) osakeste liikumise kiirusest (v) 4) juhi ristlõikest (ristlõike pindalast s) 5) Ajast (t)
KORDAMINEEEEEEEEEEEEEEE 1. Takistuse sõltuvus juhi mõõtmetest Valem : R= l/s Rtakistus 1 oom (roo) eritakistus 1 oom x m L juhi pikkus m s juhi ristlõike pindala 1m2 · Juhi takistus on võrdeline juhi pikkusega · Juhi takistus on pöördvõrdeline juhi ristlõike pindalaga 2. Kuidas sõltub takistus juhi temperatuurist? · Temperatuuri tõustes juhi takistus suureneb. 3. Mis on reostaat, kasutusala? Reostaat Juht, mille takistuse suurus on muudetav. Kasutatakse takistuse muutmiseks (n. elektroonikas) 4. Juhtide jada ja rööpühendus Jadaühendus Rööpühendus Voolutugevus (I) I=I1=I2=I3... I=I1+I2+I3... Pinge (U) U=U1+U2+U3..
tõmbel N A ja survel pinge sõltub ainult sisejõust ja ristlõige pindalast. Ristlõike kuju tähtsust ei oma. 9.Hooke’i seadus tõmbel. 10.Väändepinge. Tugevustingimus väändel. Väändepinge tekib, kui ristlõikeid üksteise suhtes pööratakse ümber varda telje. Väändeks nim varda koormusseisundit, milleks ristlõikepindade jaotatud elementaarjõud taandunud väändemomendiks. T- ristlõike vä 1 IV 1 2 2 2 3 2 3 1 2 .või
aineosakesi piki lõikepinda teisaldavate jõudude intensiivsust. 8. Tõmbe- ja survepinge. Tugevustingimus tõmbel ja survel. Tõmbeks või surveks nimetatakse sellist deformatsioonide liiki, mille juures varda sees tekivad ainult pikijõud. tõmbel ja survel pinge sõltub N ainult sisejõust ja ristlõige pindalast. Ristlõike kuju tähtsust ei oma. A 9. Hooke'i seadus tõmbel. 10. Väändepinge. Tugevustingimus väändel. Väändepinge tekib, kui ristlõikeid üksteise suhtes pööratakse ümber varda telje. Väändeks nim varda koormusseisundit, milleks ristlõikepindade jaotatud elementaarjõud taandunud T
Paekivi d = 50, 98,17 245 255 4,08 10,19 2495,7 2507,5 h = 50 Silikaat- 250 × 2640 5100 5600 9,8 18,9 1931,8 2121,2 tellis 120 × 88 Betoon 20 × 20 8000 18400 19100 3,8 8,75 2300 2387,5 × 20 TÖÖ NR.3 PUIDU SURVETUGEVUSE MÄÄRAMINE PIKI KIUDU Survetugevuse määramiseks kasutatakse proovikehasid ristlõike mõõtmetega 40 ×40 mm ja pikkusega kiu suunas 60 mm. Proovikeha ristlõike mõõtmed mõõdetakse veaga mitte üle 0,1 mm. Katsetamisel koormatakse proovikeha ühtlaselt ja sellise kiirusega, et ta puruneks 1 ± 0,5 minuti pärast peale koormamise algust. Survetugevust arvutatakse valemiga 1: Rs= Pmax/ab [kg/cm2] [Valem 1.] kus Pmax- purustav koormus, [kg] a, b - ristlõike mõõtmed, [cm] Peale katsetamist määratakse proovikeha niiskussisaldus
Kontrollida ühendust ääriku ja seina vahel. Kandevõime m = 200 kg Talade vahe l1 = 3000 mm Töö välja antud: 28.10.2006 a. Esitamise tähtpäev: 21.12.2006 a. Töö väljaandja: I. Penkov Tähistus F jõud, N; FE poldi eelpingutusjõud, N; R reaktsioonijõud, N; q lauskoormuse joonintensiivsus, N/m; M paindemoment, Nm; m mass, kg; l pikkus, mm; h ristlõike pikkus, mm; b ristlõike laius, mm; d1 poldi siseläbimõõt, mm; A ristlõike pindala, cm2; Si ristlõike staatiline moment, cm3; W telgvastupanumoment, cm3; I ristlõike inertsimoment, cm4; g raskuskiirendus, m/s2; - materjali tihedus, kg/m3; - normaalpinge, MPa; - tangentsiaalpinge, MPa; S varutegur; n poltide arv; Sisukord 1. Projekteerimise objekt ja lähted ..................................................................... 3 2. Vaheplaadi arvutus .........
võlli ohtlik ristlõige; 4. Koostada tugevustingimus ning arvutada täisvõlli ohutu F2 läbimõõt, valides tulemuse eelisarvude reast R10''; 5. Arvutada valitud läbimõõdu jaoks suurima paindepinge max ja suurima väändepinge max väärtus, joonestada ohtliku ristlõike paindepinge ja väändepinge epüürid ning kontrollida võlli tugevust; 6. Formuleerida ülesande vastus. Koormuste mõjumise skeem vastavalt üliõpilaskoodi viimasele numbrile A 1 2 3 4 5
Mõõdetakse Traadi omadustest U Mõõdetakse I= R Mõõdetakse Ampermeetriga jadamisi Juhi (traadi) takistus sõltub... Juhi pikkusest (l) võrdeliselt Juhi ristlõike pindalast pöördvõrdeliselt Võrdeteguri δ kaudu o Ainest o Temperatuurist l R=δ s l (m) s (mm2) R (Ω) 2 R•s δ= l ( Ω• mm m ) – eritakistus Eritakistus on... Ainet iseloomustav suurus takistus x traadi pindala R= traadi pikkus
suunatud liikumist. 2. Voolu tekkimise tingimused Elektrivälja ja vabade laetud osakeste olemasolu. 3. Voolutugevus Voolutugevus on juhi ristlõiget ajaühikus läbinud elektrilaeng. 4. Millised suurused määravad voolutugevuse? Vabade laengukandjate keskmine kiirus, kontsentratsioon, laeng ja laengukandjate läbitud pindala. I=e*n*S*v 5. Millest voolutugevus sõltub? Voolutugevus sõltub juhi ristlõike pikkusest, lisaks veel ühe üksiku laengukandja laengust ning kiirusest. Ohmi seadus! I=U/R kogu vooluringis I=E/R+r 6. Mis on EMJ? Füüsikaline suurus, mis tekitab ja säilitab vooluringis elektrivoolu. 7. Lühis vooluringis. Takistuse nullilähedaseks muutumine. 8. Millest tekib metallides takistus? Vabadest elektronidest ja nende põrgedest ioonidega. 9. Millest takistus sõltub? Temperatuurist ja R=*l/S 10
3.2 Tiheduse määramine Puidu tihedus kg/m3 antud niiskussisaldusel arvutatakse valemiga nr 2: Valem 2: ow = mw / (awbwlw) * 1000 , kus mw proovikeha mass, g; aw, bw, lw proovikeha mõõtmed, cm. Saadud tihedus arvutatakse ümber puidule niiskussisaldusega 12% valemiga nr 3: Valem 3: o12 = ow / Kw12 , kus Kw12 redutseerimiskoeftisent, mis võetakse tabelist. 3.3 Puidu survetugevuse määramine piki kiudu. Niiskussisalduse mõju uurimine survetugevusele piki kiudu. Proovikeha ristlõike mõõtmed 20x20 mm, pikkus kiu suunas 30mm Proovikeha ristlõike mõõtmed mõõdetakse veaga mitte üle 0,1 mm. Katsetamisel koormatakse proovikeha ühtlaselt ja sellise kiirusega, et ta puruneks 1 +- 0,5 minuti pärast peale koormamise algust. Survetugevust [N/mm2] arvutatakse valemiga nr 4: Valem 4: Rs = P / a*b , kus P purustav jõud a,b ristlõike mõõtmed. Peale katsetamist määratakse proovikeha niiskussisaldus. Saadud survetugevus arvutatakse ümber standardniiskusele:
Le=l korda müü, erinev kinntamis viis annab erineva müü teguri. 13.13. Milline on Euler'i lahendi kehtivustingimus stabiilsusanalüüsis? Euler'i lahendid kehtivad vaid selliste elastsete deformatsioonide korral, mis on koormusega lineaarselt seotud (ehk juhtudel kus materjali elastsusmooduli E saab lugeda konstandiks) 13.14. Mis on surutud varda kriitiline pinge? Sigma cr= E pii ruut jagatud lambda ruut 13.15. Mis on surutud varda saledus? Lambda= le jagatud i, i on varda ristlõike inertsiraadius 13.16. Mis on Euler'i piirsaledus? 13.17. Mis on nõtketegur? nõtketegur ehk lubatava survepinge vähenemise tegur; 13.18. Mis on nõtke varutegur? Tegur, mille arvestamisel tugevusarvutustes väldime varda nõtke teket 13.19. Milles seisneb surutud varda stabiilsuskontroll? Stabiilse seisundi tagamise kontroll. 13.20. Kuidas on võimalik parandada surutud varraste stabiilsust (erinevad võimalused)? Suurendada varda külje paksust, suurendada varda ristlõike pindala
graafik Kohaliku paindepinge amplituudi väärtus M 598 σa= = =74 MPa W 8,1∗10 6 σ aMax =K−1 σ a=1,18∗74=88 MPa Kohaliku paindepinge keskväärtus σ m =0 Max σ m =K−1 σ m=0 Materjali pöördpainde väsimuspiir seosega σ −1=0,5 R m σ −1=0,5∗470=235 MPa Arvutada ristlõike B kohalik väsimuspiir σ (D) −1 K=K k K m K p K t K u K -väsimuspiiri alanemis tegur K m=1,25 ¿ d −0,11 =0,83 K m - mastaabitegur K k =1 K k - koormusliigitegur K p= A σ Bu =4,51∗470−0,265 =0,88 K p - pinnakaredustegur K t =1 Kt -temperatuuritegur
1. Mida näitab elektritakistus? Elektritakistus ehk takistus on elektrijuhi omadus takistada voolu liikumist. Juhi takistus on füüsikaline suurus, mis on võrdeline pingega ning pöördvõrdeline voolutugevusega. 2. Millest sõltub juhi takistus? 1) võib sõltuda juhi pikkusest 2) ristlõike pindalast) 3) juhi ainest 3. Valem:R=P l/S l = juhtme pikkus S = ristlõike pindala (1 mm2) P = eri takistus R = takistus 4.Mida tähendab sisuliselt 1 oom? Juhi elektri takistus on üks oom kui juhi otstele rakendatud pinge 1 volt on voolutugesus juhis 1 amper : 1 oom = 1volt/1amper 5. Kuidas takistus sõltub temperatuurist? Mida suurem on metall temperatuur, seda suurem on selle takistus. See on põhjustatud kristallvõre võnkuvate ioonide ja suunatult liikuvate vabade elektronide vastastikmõjust. 6. Mis on ülijuht?
Pinge paljukordsel vaheldumisel võib element hapralt puruneda tugevuspiirist märksa madalama pinge juures. Soodsates tingimustes põhjustab vahelduvpinge materjalidefektidega seotud mikropragude arenemist, mis võib viia makroprao tekkele. Kui see on olulise osa detailist läbi lõiganud, siis detail puruneb töötava ristlõike vähenemise tõttu. Purunemishetkel tekkiv pinge on madal ainult näiliselt, kui arvutus toimub detaili kogu ristlõike järgi. Sellist kahjustuste järkjärgulist arenemist nim väsimuseks, tekkivat makropragu väsimuspraoks ja materjali võimet väsimusele vastu panna väsimustugevuseks. Väsimust saab ära hoida madala tööpinge tekitamisega. Perioodilise vahelduvpinge väärtuste hulka tema muutumise ühe perioodi vältel nim pingetsükliks, mille iseloomustamiseks kasutatakse suurusi – maksimumpinge, miinimumpinge, keskpinge, amplituudpinge, asümmeetriategur R
2) Protokollin nihiku null-lugemi ning arvestan seda mõõtmiste lõpptulemuste leidmisel. 3) Mõõdan antud katsekeha paksuse. Selleks asetan katsekeha mõõteotsikute vahele, lükkan need tihedalt vastu proovikeha ja leian lugem d i. Kordan mõõtmisi katsekeha kümnes erinevas kohas ning leian keskmine plaadi paksuse d ja tema vea. 4) Mõõdan antud toru sise- ja välisläbimõõdud kümnest eri kohast. Arvutan keskmised läbimõõdud ning nende vead. Arvutn toru ristlõike pindala ja selle viea. 2.2 Mõõtmised kruvikuga 1) Määran kruviku sammu ja jaotiste arv trumlil. 2) Määran null-lugemi (nullpunkti parand). 3) Mõõdan antud katsekeha paksus kümnest erinevast kohast. 4) Arvutan katsekeha keskmine paksus ja tema vea Mõõtmistulemused kannan kõigil mõõtmistel tabelisse. Tabel 1.1 Plaadi paksuse mõõtmine nihikuga nr. 845417 Nooniuse täpsus T= 0,05 mm, null-lugem 0 mm. Detail M41 Katse
2) Protokollin nihiku null-lugemi ning arvestan seda mõõtmiste lõpptulemuste leidmisel. 3) Mõõdan antud katsekeha paksuse. Selleks asetan katsekeha mõõteotsikute vahele, lükkan need tihedalt vastu proovikeha ja leian lugem d i. Kordan mõõtmisi katsekeha kümnes erinevas kohas ning leian keskmine plaadi paksuse d ja tema vea. 4) Mõõdan antud toru sise- ja välisläbimõõdud kümnest eri kohast. Arvutan keskmised läbimõõdud ning nende vead. Arvutn toru ristlõike pindala ja selle viea. 2.2 Mõõtmised kruvikuga 1) Määran kruviku sammu ja jaotiste arv trumlil. 2) Määran null-lugemi (nullpunkti parand). 3) Mõõdan antud katsekeha paksus kümnest erinevast kohast. 4) Arvutan katsekeha keskmine paksus ja tema vea Mõõtmistulemused kannan kõigil mõõtmistel tabelisse. Tabel 1.1 Plaadi paksuse mõõtmine nihikuga nr. 845417 Nooniuse täpsus T= 0,05 mm, null-lugem 0 mm. Detail M41 Katse
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
