.................................... Töö esitatud: Töö parandada: Arvestatud: 06.01.2012 Algandmed T = 750 Nm Fa = 1400 N Ra = 1,6 m [S] = 1,8 d2 = 110 mm d = 50 mm Tiguratta rummu materjal on valuteras 1.0558 DIN 1681 = ReH = 300 MPa Võlli materjal on teras C45 = ReH = 370 MPa Tõrkedeta töö tõenäosus on 95% ehk töökindluse tegur P = 0.95 Pressliite kontakti survepinge k kus p on pressliite kontakti survepinge; K 1,5...2 on varutegur ja f on hõõrdetegur (terasvõlli ja rummu korral f = 0,1...0,2). Võtame, et f = 0,1 ja K =2. Määratakse pressliite kontakti survepinge p, mis peab tekkima kontaktialas, et tagada antud koormuse ülekandmise: kus liitele mõjuv ringjõud: 30 kN p Liite arvutuslik survepinge Määratakse liite arvutuslik ping Narv seosest: p= E1 ja E2 on võlli ja rummu materjali elastsusmoodulid; 1 ja 2 on võlli ja rummu
MASINAELEMENTIDE JA PEENMEHAANIKA ÕPPETOOL 1.Algandmed Võll T = 500 Nm (pöördemoment) Fa = 900 N (telgjõud) [S] = 1,5 (ehk K) d = 35 mm d1 = 0 mm (täisvõll) Materjal teras C45 = ReH = 370 MPa Rumm d2 = 70 mm = 0.07 m l = 100 mm = 0.1 m Ra = 0.6 * 10-6 m (pinnakaredus) Materjal valuteras 1.0558 = ReH = 300 Mpa Keskmine töötemperatuur on 40ºC. Tõrkedeta töö tõenäosus on 95% ehk töökindluse tegur P = 0.95. 2. Kontaktala survepinge Esiteks tuleb leida kontaktala survepinge. Selleks aga tuleb leida pressliitega ülekantav telgjõud ning ülekantav pöördemoment. Ülekantav telgjõud Tugevustingimus: f * p * * d 2 K * Fa 2 p pressliite kontakti survepinge K varutegur (antud juhul [S] ehk 1,5) f - hõõrdetegur (terasvõlli ja rummu korral f =0.1...0.2). Ülekantav pöördemoment Tugevustingimus: f * p * * d 2 K *T 2 Nendest kahest avaldub kontaktala survepinge
EPS 80 1.1 14,95 4,85 17,6 150,1 EPS 80 140,8 1.2 15,00 4,90 16,7 139,1 EPS 80 1.3 15,00 4,90 16 133,3 EPS 50 1.1 15,05 4,85 7,6 64,4 EPS 50 61,2 1.2 15,00 4,90 7,1 59,1 EPS 50 1.3 15,00 4,90 7,2 60,0 4.4 Survepinge määramine 10 %-lisel deformatsioonil otsekatsetusega Katse võeti kolm EPS 80 ja kolm EPS 50 katsekeha. Kehad asetatakse surveplaadi keskele ja viiakse kokkupuutesse pressi ülemise plaadiga. Katsekeha koormatakse eelkoormusega 250 10 Pa. Katsekehade 50*50*50 eelkoormus on 0,064 0,003 kgf. Katse tulemused on näidatud tabelis 4.4. Survepinge arvutatakse valemiga (3): (3)
võlli materjal on teras C45 ( = ReH = 370 MPa). Liite koostamine - pressimine. Keskmine töötemperatuur on 40ºC. Tõrgedeta töö tõenäosus on 95% ehk töökindluse tegur P = 0.95. T = 1100 Nm Fa = 2000 N [S] = 2,5 d = 90 mm d2 = 70 mm l = 100 Ra = 0.6 m Analüüsida, mis on pressliite eelised ja puudused võrreldes eelmises kodutöös projekteeritud liist- ja hammasliitega. Ülesande lahendus: Pressliitega ülekantav telgjõud: kus p on pressliite kontakti survepinge; K1,5...2 on varutegur ja f on hõõrdetegur (terasvõlli ja rummu korral f =0,1...0,2) Pressliitega ülekantav pöördemoment: Pressliitega ülekantav pöördemomendi ja telgjõu koosmõju: Võtame, et f = 0,1 ja K = 2,5 . Määratakse pressliite kontakti survepinge p, mis peab tekkima kontaktialas, et tagada antud koormuse ülekandmise: kus liitele mõjuv ringjõud: Ft = 2T/d = 2200 * 103 / 90 = 24,4 kN Määratakse liite arvutuslik ping Narv seosest:
Iga üksiku katsekeha paindetugevus arvutatakse valemi Valem 3.4.3 abil. Paindetugevus leitakse kolme katsekeha aritmeetilise keskmise abiga, täpsusega 0,1 N/mm2. 3 Fl f p= 2 Valem 3.4.3 2b h kus, fp katsekeha paindetugevus, [kPa] F purustav jõud; l tugiava; h katsekeha paksus; b katsekeha laius; 3.5. Survepinge määramine 3.5.1. Survepinge määramine 10%-lisel deformatsioonil otsekatsetusega Koormustaluvused viiakse läbi kolme katsekehaga mõõtmetega 50x50x50 mm või 100x100x100 mm. Katsekeha asetatakse pressi alumisele surveplaadile, tsentreeritakse ning viiakse sujuvasse kokkupuutesse pressi ülemise plaadiga. Katsekeha koormatakse eelkoormusega 250±10 Pa. Kui keha deformeerub oluliselt, siis valitakse 50 Pa. Peale
Tabel 1.4 Katsekehade soojaerijuhtivus Katsekeha Sooja- tihedus, erijuhtivus (kg/m3) (W/m*K) A 14,4 0,038 B 23,8 0,034 4 1.5 Survepinge (koormustaluvuse) määramine kaudse meetodiga. Sel meetodil survepinge määramisel lähtuti katsetatava materjali tihedusest, mis saadi tabelist 1.1. Survepinge arvutati valemiga (5): 10 = 10,0 * 0 - 81,0 kus, - katsekeha koormustaluvus, kPa 0- katsekeha tihedus. Arvutustulemused on tabelis 1.5 Tabel 1.5 Kaudsel meetodil määratud survepinge Katsekeha Surve-
4.4 Soojusisolatsioonmaterjalide paindetugevuse määramine Paindetugevuse määramiseks asetatakse katsekeha kahele toele, mille vahekaugus on 200 mm (katset sooritades oli 253 mm). Koormus rakendatakse katsekehale tugiava keskel. Paindetugevus arvutatakse valemi 3 järgi Valem 3. Rp = ( 3Fl )/( 2bh2 ) [ kPa ] Rp katsekeha paindetugevus [ kPa ] F purustav jõud [kgf] l tugiava [mm] h katsekeha paksus [mm] b katsekeha laius [mm] 4.5.1 Soojusisolatsioonmaterjalide survepinge (koormustaluvuse) määramine 10%-lisel deformatsioonil otsekatsetusega. Enne katsetamist määratakse proovikehade mõõtmed veaga mitte üle 1mm. Koormustaluvuse määramine viiakse läbi 3 katsekehadega mille mõõtmed on 50*50*50 mm (d=50 mm). Katsekeha asetatakse pressi alumisele surveplaadile, tsentreeritakse ning viiakse sujuvasse kokkupuutesse pressi ülemise plaadiga. Katsekeha koormatakse eelkoormusega 250±10 Pa: katsekeha mõõtudega 50*50*50 eelkoormus = (0,064±0,003) kgf.
l (0.5l )2 (2l )2 (0.5l )2 (0.7l )2 Joonis 13.7 13.2.6. Euleri valemi kehtivuspiir Sirgele ümarvardale mõjub kriitilise väärtusega suruv telgkoormus FCR: N F · varda ristlõigete punktides mõjub survepinge: = = CR ; A A Priit Põdra, 2004 203 Tugevusanalüüsi alused 13. SURUTUD VARRASTE STABIILSUS 2 EI · Euleri valemi järgi saab varda kriitilise koormuse väärtuse: FCR = ;
11.2010 1. Ülesanne Valida ääriku mõõtmed ja arvutada poltliide. Andmed Keevisliite mõõtmed 70 mm x 50 mm M = 1872 Nm q = 2,6kN/m = 2600 N/m l = 1,2m Q = ql = 2600*1,2 = N = 3120 N Materjal teras S355J2H voolepiir ReH = 355 MPa 2. Lahendus 2.1 Poltide ja ääriku valik Valin 4 polti tugevusklassist 8.8 Ääriku mõõtmeteks valin: Ääriku laius b = 140 mm Ääriku kõrgus h = 200 mm 2.2 Äärikule mõjuvad pinged Ääriku paindepinge Valin See survepinge peab tekkima poltide eelpingutusest. Valime eelpingutusjõuks 22 kN Ääriku survepinge on 1.1 Poldi arvutus Poldile mõjub välisjõud Koormus enimkoormatud poldile - koormusetegur, = 0,2 ... 0,3 Leian lubatava pinge Arvutan minimaalse siseläbimõõdu Valin poldi M12, mille d1 on 10,106 mm Arvutan poldi sisepinge Varutegur Arvutan poldi lõiketugevuse Arvutan poldile mõjuva lõikepinge Järeldus: tugevus on tagatud 3. Vastus
sama, kasutatakse Priit Põdra Tugevusõpetus II materjale olukorra kirjeldamiseks. 5 Ohtliku ristlõike pingete epüürid (jõu F funktsioonidena) ning ristlõike ohtlik(ud) punkt(id). Kõvera varda paindepinge: Paindepinge punktis koordinaadiga z Ohtliku ristlõike paindemoment: Rislõike piirkoordinaadid: Joonis Piirkoordinaadid Paindepinge punktides D Punktis D mõjub tõmbejõud (+) Paindepinge punktides G Punktis G mõjub survepinge (-) Paindepinge punktides (kasutades MS Excel't) Tabel Paindepinge punktides Suurim paindepinge on ristlõike punktides D, ehk kõikides punktides, mille koordinaat on z = -80 mm Kõvera varda pikkepinge: Joonis Painde- ja pikkepinge epüür 6 Tugevustingimus kõiki pingekomponente arvestades ning jõu F suurim lubatav väärtus. Kõvera varda tugevustingimus: - materjali voolepiir [S] nõutav varutegur - Ohtliku ristlõike ohtlike punktide summaarne normaalpinge
Tõste ja edastusmasinad 01.01.2019 Lihtsad tõstemehhanismid Kruvitungraud arvutus Algandmed P := 68kN tõstevõime L := 0.2m tõstekõrgus R := 160N käepidemele rakendatav jõud N Teras 45 spindli materjal s := 70MPa = 70 lubatud survepinge 2 mm Malm C4 18-36 mutri materjal f := 0.15 hõõrdetegur keermepaarile (teras-malm (1, lk 58 )) Arvutused 1) Spindli tugevustingimus survele (1, lk 58) P0 s = 2 d1 4 Arvutuslik koormus P0 P0 := 1.3 P = 88.4 kN Keerme siseläbimõõt 4 P0 4 P0
katsetulemusest. 4.4 Soojusisolatsioonmaterjalide paindetugevuse määramine Paindetugevuse määramiseks asetatakse katsekeha kahele toele, mille vahekaugus on 200 mm. Koormus rakendatakse katsekehale tugiava keskel. Paindetugevus arvutatakse valemi 3 järgi Valem 3. Rp = ( 3Fl )/( 2bh2 ) [ kPa ] Rp katsekeha paindetugevus [ kPa ] F purustav jõud [kgf] l tugiava [mm] h katsekeha paksus [mm] b katsekeha laius [mm] 4.5.1 Soojusisolatsioonmaterjalide survepinge (koormustaluvuse) määramine 10%-lisel deformatsioonil otsekatsetusega. Enne katsetamist määratakse proovikehade mõõtmed veaga mitte üle 1mm. Koormustaluvuse määramine viiakse läbi 3 katsekehadega mille mõõtmed on 50*50*50 mm (d=50 mm). Katsekeha asetatakse pressi alumisele surveplaadile, tsentreeritakse ning viiakse sujuvasse kokkupuutesse pressi ülemise plaadiga. Katsekeha koormatakse eelkoormusega 250±10 Pa: katsekeha mõõtudega 50*50*50 eelkoormus = (0,064±0,003) kgf
1. kirjelduse järgi. Paindetugevuse määramiseks asetatakse katsekeha kahele toele, mille vahekaugus on 200 mm. Koormus rakendatakse katsekehale tugiava keskel. Iga üksiku katsekeha paindetugevus arvutatakse valemi [3] järgi. Soojusisolatsioonmaterjali paindetugevus arvutatakse kui aritmeetiline keskmine 3 proovikeha katsetuse tulemustest, täpsusega 0,1 N/mm². Mõõtmistulemused on tabelis 5.3. 4.5. Survepinge (koormustaluvuse) määramine 10%-lisel deformatsioonil Tulemused punktis 5.4. 4.5.1. Otsekatsetusega Katseteks võetakse vähemalt 6 tundi temperatuuril (23±5)ºC hoitud katsekeha. Enne proovikeha katsetamist määratakse tema mõõtmed veaga mitte üle 1 mm punktis 4.1. toodud kirjelduse järgi. Koormustaluvuse määramine viiakse läbi 6 katsekehaga, mille mõõtmed on 50*50*50 mm (d=50 mm). Katsekeha asetatakse pressi alumisele
I I y z Priit Põdra, 2004 123 Tugevusanalüüsi alused 8. LIITKOORMATUD DETAILIDE TUGEVUS · kahe samasihilise normaalpinge (tõmbepinge või survepinge) resultant antud ristlõike punktis (koordinaatidega y ja z) võrdub nende pingete algebralise summaga: Ristlõike iga punkti summaarne My Mz paindepinge = selles punktis mõjuvate = My + Mz = z+ y normaalpingete algebraline summa: Iy Iz
Rp=3*F*l/(2*b*h2) (3) Rp katsekeha paindetugevus [kPa] F purustav jõud [N] l tugiava pikkus [mm] h katsekeha paksus [mm] b katsekeha laius [mm] Soojusisolatsioonmaterjali paindetugevus arvutati kui aritmeetiline keskmine kolme proovikeha katsetuse tulemustest, täpsusega 0,1 N/mm2 ja mõõtmistulemused kanti tabelisse 4.4. 3.5 Survepinge (koormustaluvuse) määramine 10%-lisel deformatsioonil 3.5.1 Survepinge (koormustaluvuse) määramine 10%-lisel deformatsioonil otsekatsetusega vastavalt standardile EVS-EN 826:1999 Katseks võeti vähemalt 6 tundi temperatuuril 23±5 oC hoitud katsekeha. Enne proovikeha katsetamist määrati tema mõõtmed veaga mitte üle 1 mm punktis 3.1 toodud kirjelduse järgi. Koormustaluvuse määramine viidi läbi 3 katsekehaga
Nulljoon R Nulljoon R0 Survepinge min Joonis 14.2 Painutatud (algselt kõvera) vardalõigu ristlõikes: · iga kihi suhtelise deformatsiooni väärtus sõltub tema CC' ( y + e ) = = ,
Järeldus = sisejõu väärtuse saab leida selle osa tasakaalutingimus(t)est. Tasakaalus kehast mõtteliselt eraldatud osa on ka tasakaalus 2.11. Mis on sisejõu epüür? sisejõu graafik piki varda telge 2.12. Kirjeldage normaalpinget! kui sisejõu mõjumise siht ühtib antud lõike normaali sihiga 2.13. Kirjeldage nihkepinget! kui sisejõu mõjumise siht on lõike normaali sihiga risti 2.14. Sõnastage pikkepinge märgireegel! Pikkepinge (tõmbepinge või survepinge) = normaalpinge Tõmbepinge on positiivne (+) ning survepinge on negatiivne () 2.15. Kuidas laotub pikkepinge? Pikkepinge (tõmbepinge või survepinge) laotub üle varda ristlõike ühtlaselt (kõigis varda ristlõike punktides on üks ja sama väärtus): 2.16. Selgitage lubatavat pinget! konkreetse ülesande (koormusseisundi) puhul ohutuks loetud pinge: 2.17. Mis on tegelik varutegur? Varutegur on tegeliku tugevuse ja nõutava tugevuse jagatis.Tavaliselt 1,5
4 EAP - 1-1-1- E MASINAELEMENTIDE JA PEENMEHAANIKA ÕPPETOOL _________________________________________________________________________ _________ 1. Milleks on vaja kasutada määrdeainet vintsi reduktoris? 1. Kontakti hõõrdumise vähendamine väheneb kontaktis genereeritud soojus ning temperatuur on madalam. 2. Suurendab kontakti pinda, mille tulemusena survepinge kontaktialas langeb suuremale pindalale, järelikult on survepinge kontaktipiirkonnas väiksem. 3. Vähendab adhesiooni teket, tekitab kahe materjali vahele eralduskile - Üks materjal ei saa teiselt osakesi välja rebida või materjalid ei saa kokku "kleepuda". 4. Määrdeaine viib välja kahe detaili puutekohast kõvemaid osakesi, mis võivad põhjustada abrasioonkulumist.
6.27. Kuidas paikneb painutatud detaili ristlõike nulljoon (kui muud sisejõud puuduvad)? - läbib (antud juhul) ristlõikepinna keset (ristub varda teljega): Painutatud keha sümmeetriateljel 6.28. Miks tuleb painutatud varda tugevust analüüsida just kesk- peatasandites? 6.29. Missuguse kujuga on ristlõike paindepinge epüür? 6.30. Kus paiknevad painutatud detaili ristlõike ohtlikud punktid? servadel 6.31. Kus mõjub painutatud detailis tõmbepinge, kus mõjub survepinge? Tõmbepinge 6.32. Millistel juhtudel on painde korral ristlõike suurim survepinge ja suurim tõmbepinge võrdse arvväärtusega? 6.33. Millistel juhtudel on painde korral ristlõike suurim survepinge ja suurim tõmbepinge erinevate arvväärtustega? 6.34. Määratlege varda ristlõike tugevusmoment! Wz -ristlõike (telg-) tugevusmoment (vastupanumoment) peatelje z suhtes, [m3]; Iz- ristlõike inertsimoment peatelje z suhtes, [m4]; a-kaugeima
0255 Lihtsad tõstemehhanismid Var. 6 Töö eesmärk: Konstrueerida kruvitungraud tõstevõimega P (kN) ja tõstekõrgusega l (m). Spindel on valmistatud terasest 35 ja mutter malmist C4 18-36. Käepidemele rakendatav jõud on R = 0,2 kN. Lähteandmed: P := 5kN lk := 0.4m = 400 mm Rk := 200N Lahenduskäik: 1. Võtame spindli materjaliks terase 35. Lubatud survepinge selle materjali jaoks on [ s] = 70 MPa. s := 70MPa Po 2. Spindli tugevustingimus survele on s = s 2 d1 4 kus Po on arvutuslik koormus, Po := 1.3P Seega keerme siseläbimõõt avaldub 4 1.3P 2.1. d1 s 4 1.3 P
matriits: dmII=d2=140mm tempel: dtII= d2-2z= 140 – 3,3=136,7mm Joonis 1. Tõmme I eskiis Joonis 2. Tõmme II eskiis Detaili tõmbejõu ja surveplaatidega materjali kinni surumisjõu arvutamine Tõmme I Tõmbe jõud: P1=π*(dmI-s)*s*Rm*k1 Tegur k1 võtame tabelis32. [1] Saame et k1=1 P1=π*(dmI-s)*s*Rm*k1=3,14*(185,36-1,5)*1,5*340*1=294582,7N≈30t π Survejõud: 1 4 [ t ( tI Q = ∗ D2− d +2∗r m )2 ]∗q Keskmine survepinge q on tabeli 34 [1] järgi q=2MPa 3,14 Q 1= ∗[ 3312− (185,36+ 2∗12,5 )2 ]∗2=131704,5 N ≈ 13,4 t 4 Pressisurvejõud:Ppr1= P1+Q1=30+13,4=43,4t Tõmme II Tõmbe jõud: P2=π*(dmII-s)*s*Rm*k2 Tegur k1 võtame tabelis33. [1] Saame et k2=1,1 P2=π*(dmII-s)*s*Rm*k2=3,14*(140-1,5)*1,5*340*1,1=244097N≈25t π Survejõud: 2 4 [ tI ( tII Q = ∗ d 2 − d +2∗r m )2 ]∗q Keskmine survepinge q on tabeli 34 [1] järgi q=2,5MPa 3,14
Lühiajaline koormus L 0, y Hetkeline koormus y= = 92,38 iy L0, z z= = 69,28 iz Kriitiline survepinge y- ja z-telje suhtes Põhikombinatsioonid : 2 E 0,05 8,56 N/mm2 Saepuit c , crit , y = = Okaspuidust saematerjal tugevusklassiga C 2y Lamellpuit ja spoonliimpuit
58 - 2 * 1.4 = 171.78 mm Detaili tõmbejõud [1:80] P1 = π * (d1t – s) * s * Rm * k1 = π * (174.58 - 1) * 1 * 330 * 0.82 = 147488,15 N = 15.04 t k1= 0.82 k1 – paranduskoefitsent, tabel 32 [1] Surveplaadi survejõud [1:78] 𝜋 𝑄1 = [𝐷 2 − (𝑑1𝑡 + 2 ∗ 𝑟𝑚1 )2 ] ∗ 𝑞 = 0.785 ∗ [3012 − (174.58 + 2 ∗ 13)2 ] ∗ 2 = 79078.8𝑁 4 𝑡 = 8.06 𝑡 q = 2, tabel 34 [1] q – surveplaadi survepinge toorikule, MPa; Pressi tõmbejõud Ppr [1:80] Ppr1= P1 + Q1 = 15,04 + 8.06 = 23.1 t 4 Templi ja matriitsi eskiis O 171,78 R 9,5 R 13 O 174,58 Joonis 2. Templi ja matriitsi mõõdud 4.2
· varda ristlõige väheneb sisejõu maksimumväärtuse lähedal. 3.6 Mis on varda neutraalkiht? Materjali kiht tõmmatud ja surutud (pikenenud ja lühenenud) kihtide vahel, mille pikkus ei muutu (mis ei deformeeru). 3.7 Missuguse kujuga on ristlõike paindepinge epüür? 3.8 Kus paiknevad painutatud detaili ristlõike ohtlikud punktid? Ümarristlõike servadel y-teljel. 3.9 Kus mõjub painutatud detailis tõmbepinge, kus mõjub survepinge? Tõmbepinge tõmmatavas kohas ja survepinge survestatavas kohas. 2 3.10 Sõnastage tugevustingimus paindel! Koormatud detaili üheski punktis ei tohi M ühegi pinge väärtus ületada vastavat lubatava pinge väärtust. = [ ] .
(varda telg) Joonis 2.14 Priit Põdra, 2004 23 Tugevusanalüüsi alused 2. DETAILIDE TUGEVUS TÕMBEL JA SURVEL Pikkepinge (tõmbepinge või survepinge) = normaalpinge 2.4.2. Pikkepinge ja selle laotus Bernoulli hüpotees: Varda deformeerumisel jäävad kõik selle ristlõiked (Joonis 2.15) tasapinnalisteks Ühtlane sirge varras on tõmmatud koormusega F: · koormuse toimel varras pikeneb; · varda ristlõigetevahelised mahud deformeeruvad võrdselt (kõik mõttelised
Paindemoment M = 1377 Nm. Lõikejõud Q = ql = 0,9*3,4=3,04 kN. Ääriku kinnitamiseks sambaga valime 4 polti tugevusklassiga 8.8. Ääriku laius b = 120 mm ja kõrgus h = 160 mm valime konstruktiivselt, lähtudes keevisliide mõõtmetest ja pidades silmas nelja poldi kinnitamist koos mutritega ja seibidega. Ääriku paindepinge: Garanteerides ääriku mitteavamist, peab minimaalne ekvivalentpinge seina ja ääriku vahel olema [1,2]. Valime Kuna Siis Survepinge tekib poldi eelpingutusjõust, kusjuures Siis, Valime Ääriku suvrepinge: . Poltidele mõjuva välisjõudu F1 saame tingimusest: Siis, Koormus enamkoormatud poldile: Kus -koormustegr, =0,2.....0,3 Siis minimaalne keerme siseläbimõõt: Kus, Valin poldi M12 , mille d1 = 10,106 mm. Siis poldi sisepinge Ja tugevuse varutegur: Poldi lõiketugevus: Jõud F on jagatud nelja poldi vahel. Siis ühele poldile mõjuva lõikejõu saame tasakaaluvõrrandist:
võrreldes eelmises kodutöös projekteeritud liist- ja hammasliitega. 1.2 Antud andmed T= 950Nm Fa=1800N [S]=2,3 d=80mm d2=100mm l=100mm Ra=0.6m K=2 =0.1 Tiguratta rummu materjal on valuteras 1.0558 DIN 1681 ( = ReH = 300 MPa), võlli materjal on teras C45 ( = ReH = 370 MPa). Liite koostamine - pressimine. Keskmine töötemperatuur on 40ºC. Tõrkedeta töö tõenäosus on 95% ehk töökindluse tegur P = 0.95. 2. Lahenduskäik 2.1 Survepinge p määramine , kus 2.2. Arvutusliku pingu määramine , kus ja Terasel = E(21...22)*10^4 MPa E1;E2 Elastsusmoodulid ; poissoni tegurid 2.2.1. Leiame tegurid C1 ja C2 2.3. Nõutud minimaalse arvutusliku parandi pingu määramine , kus SIIN1.2 ASEMEL PEAB OLEMA 5,5 . ja 1,25 asemel etteantud Ra. Edasi teha samade valemitega ja õige U-ga ja tuleb kõik õige. 2.4
26. Kuidas on matemaatiliselt seotud pikisisejõu resultant ja pikkepinge? Ristlõikepinnal jaotunud sisejõu (pikijõu) resultant: (see on pikijõu N staatiline seos) N= dA =A A kus: - ristlõike kõigi punktide pikke-pinge, [Pa]; N - ristlõike piki-sisejõud, [N]; A - ristlõike pindala, [m2]. 27. Sõnastage pikkepinge märgireegel! Tõmbepinge on positiivne (+) ; Survepinge on negatiivne (-) 28. Sõnastage Bernoulli hüpotees! Varda deformeerumisel jäävad kõik selle ristlõiked tasapinnalisteks. 29. Kuidas laotub pikkepinge? Pikkepinge (tõmbepinge või survepinge) laotub üle varda ristlõike ühtlaselt (kõigis varda ristlõike punktides on üks ja sama väärtus): = N / A= const 30. Millistes ristlõike punktides on pikkepinge suurimad väärtused?
soojustussüsteemides ja liitpaneelides, kuid neid tooteid sisaldavate süsteemide toimivus ei kuulu käesoleva standardi käsitlusalasse.[1] 1.1.1 Pikkus ja laius Pikkus l ja laius b tuleb määrata vastavalt standardile EN 822. Ühegi katsetulemuse erinevus nimiväärtusest ei tohi ületada järgmisi väärtusi: pikkus ±2% laius ±1,5% 1.1.2 Paksus Paksus d tuleb määrata standardi EN 823 järgi. Koormus peab olema 50 Pa, välja arvatud tooted, mille survepinge või survetugevuse tase on 10 kPa või suurem. Sel juhul peab koormus olema 250 Pa. Ükski katsetulemus ei tohi erineda nimipaksusest rohkem, kui seda lubavad tabelis 1 antud tasemele või klassile vastavad tolerantsid. 1 EVS-EN 13162:2008. (2009). Eesti Standardikeskus [WWW]. http://www.evs.ee/product/tabid/59/p-164092- evs-en-131622008.aspx (29.04.2010)
ei ületaksid lubatud pinget, ehk 7.Mida iseloomustavad normaal- ja tangentsiaalpinge. Tähistus. Pingevektor esitatakse enamasti kahe komponendina: 1) lõikepinnaga risti mõjuv normaalpinge iseloomustab aineosakesi üksteisest eemale rebivate või neid üksteisele lähendavate jõudude intensiivsust; 2) lõikepinna sihis mõjuv tangentsiaal- ehk nihkepinge näitab aineosakesi piki lõikepinda teisaldavate jõudude intensiivsust. 8.Tõmbe- ja survepinge. Tugevustingimus tõmbel ja survel. T max W0 ristlõike polaarvastupanumoment Tõmbeks või surveks nimetatakse sellist deformatsioonide liiki, mille juures varda sees tekivad ainult pikijõud. tõmbel
max 7. Mida iseloomustavad normaal- ja tangentsiaalpinge. Tähistus. Pingevektor esitatakse enamasti kahe komponendina: 1) lõikepinnaga risti mõjuv normaalpinge iseloomustab aineosakesi üksteisest eemale rebivate või neid üksteisele lähendavate jõudude intensiivsust; 2) lõikepinna sihis mõjuv tangentsiaal- ehk nihkepinge näitab 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
suurusest ja pidades silmas nelja poldi kinnitamist koos mutritega ja seibidega. Garanteerides ääriku mitteavamist peab minimaalne ekvivalentpinge seina ja ääriku vahel olema ekv min > 0 [4, 5]. Valime ekv min = 0,5 MPa. Kuna ekv min = Smin + (- M ) siis Smin = M + ekvmin = 1,9 + 0,5 = 2,4 Mpa Survepinge tekkib poldi eelpingutusjõust, kusjuures n * FE n * FE S = = . AC bh Smin bh 2,4 *10 6 * 0,12 * 0,16 Siis FE = = 11,5 kN n 4 Valime FE = 12 kN Poltidele mõjuva välisjõudu F1 saame tingimusest M = 4 F1 r1 Siis M 980 F1 = = 4,1 kN 4r1 4 * 0,06 Koormus enamkoormatud poldile
l 0 := Zpl - 1 l c = 0.285 m (4, lk 31) Zpl polüspasti liikuva ploki plokirataste arv Lc ploki rummu pikkus Trumli pikkuse le idmin e l := 2l s + 2l ä + l 0 = 1.32 m Trumli tugevuse kontroll Joonis 2.1 Trumli arvutusskeem [4, lk 30] Trumli seina kontroll survele S Trossiharu koormus S adm lubatav survepinge s = adm (4, lk 31) t 1 trumli seinapaksus t 1 soone samm 5 N Lubatav survepinge malmile 15-32 adm := 800 10 = 80 MPa (4, lk 31). 2 m S s := = 80.753 MPa t 1
presiimine. Keskmine töötemperatuur on 40ºC. Tõrkedeta töö tõenäosus on 95% ehk töökindluse tegur P = 0.95. Analüüsida, mis on pressliite eelised ja puudused võrreldes eelmises kodutöös projekteeritud liist- ja hammasliitega. Algandmed: T = 950 Nm Fa = 1800 N [S] = 2,3 d = 80 mm d2 = d+30 = 80 + 30 = 110 mm l = 100 mm Ra = 1,6 µm 1,0558 DIN1681 t = 300 MPa tC45=370 MPa t = 40oC P = 0,95 Pressliitega ülekantav telgjõud p on pressliite kontakti survepinge; K1,5...2 on varutegur ja f on hoordetegur (terasvõlli ja rummu korral f = 0,1...0,2). Pressliitega ülekantav pöördemoment Pressliitega ülekantava pöördemomendi ja telgjõu koosmõju Võtan f = 0,1 ja K = 2 Määratakse liite arvutuslik ping Narv seosest ja E1 ja E2 on võlli ja rummu materjali elastsusmoodulid; 1 ja 2 on võlli ja rummu materjali Poissoni tegurid. Teras E (21...22)104 MPa; 0,3 Määratakse nõutud minimaalne arvutuslik parandiga ping seosest:
16. Mis on pingeteooria? paindepinge epüür? 7.17. Mis on peapind? 6.30. Kus paiknevad painutatud detaili 7.18. Mis on peapinge? ristlõike ohtlikud punktid? 7.19. Mitu peapinda on koormatud varda mingi 6.31. Kus mõjub painutatud detailis punktis ja kuidas nad paiknevad? tõmbepinge, kus mõjub survepinge? 7.20. Kuids peapingeid tähistatakse? 6.32. Millistel juhtudel on painde korral 7.21. Mis on tasandpingus? ristlõike suurim survepinge ja suurim 7.22. Kuidas paikneb antud punktis suurima tõmbepinge võrdse arvväärtusega? nihkepingega sisepind peapindade suhtes? 6.33. Millistel juhtudel on painde korral 7.23. Kuidas paikne joonpinguse peapind?
vastupanumoment W = 611,92 cm3; polaarvastupanumoment Wp = 798,51 cm3. Ekvivalentpinge kontroll Tegelik paindemoment l q2 52 M = Fw z + q ref b1 = 11,35 8 + 0,456 0,3239 92,6 2 2 kNm Paindepinge M 92,6 10 3 M = = 152 W 0,611 10 -3 MPa Survepinge FS mg mT g + m P l g 550 9,81 + 62,3 5 9,81 S = = = = 1,06 A A A 0,007939 MPa kus FS survejõud, N; m konstruktsiooni mass, kg; g raskuskiirendus, m/s. Arvutuslik väändemoment T = Fw 0,25b = 11,35 0,25 3 8,5 kNm Väändepinge T 8,5 10 3 = = 10,6 W p 0,79851 10 -3
Pinged jaotuvad kaheks ning see jaotumine sõltub pinge suunast. Esimene, kui pinge on sisepinna normaali sihiline nimetatakse seda normaalpingeks, mida tähistame σX (Sigma, indeks tähistab normaali sihti). Normaalpinge alla käivad pikke- ja paindepinge. Pikkepinge Valem 1 esineb siis, kui vardale mõjub ainult pikijõud. Pikkepinge on Pikkepinge positiivne, kui tegemist on tõmbepingega (mõjuvad jõud tahavad varrast pikendada) ja negatiivne, kui esineb survepinge (varrast surutakse 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
Esmalt määratakse proovikeha mõõtmed ning seejärel asetatakse katsekeha kahele toele, mille vahekaugus on 200mm. Koormus rakendatakse katsekehale tugiava keskele. Paindetugevus arvutatakse valemi 3 järgi. 3F l Rp = 2bh2 (Valem 3) Kus, F-purustatav jõud [N] l- tugedevaheline kaugus [mm] b- proovikeha laius, [mm] h- proovikeha paksus [mm] 3.5 Survepinge määramine 10%-lisel deformatsioonil otsekatsetusega Määratakse katsekeha mõõted ning seejärel asetatakse katsekeha pressi alumisele surveplaadile, tsentreeritakse ning viiakse sujuvasse kokkupuutesse pressi ülemise plaadiga. Katsekeha koormatakse eelkoormusega 250+/- 10 Pa. Koormustaluvus arvutatakse valemiga 4. Koormustaluvus kaudsel meetodil arvutatakse valemiga 5. 10 = FS (Valem 4)
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 Tugevusõpetus I ja Tugevusõpetus II Teooriaküsimused 14. KÕVERATE VARRASTE TUGEVUS 14.1. Mis on varda kõverus?
Voolavuspiir ja tugevuspiir määratakse tõmbeteimil 28. Mida iseloomustavad normaal- ja tangentsiaalpinge. Tähistus. Lõikepinnaga risti mõjuv normaalpinge (sigma) iseloomustab aine osakesi üksteisest eemale rebivate tõmbe- või neid üksteisest lähendavate survejõudude intensiivsust. Lõikepinna sihis mõjuv tangentsiaalpinge ehk nihkepinge (tau) näitab aineosakesi piki lõikepinda teisaldavate jõudude intensiivsust. p = 2 - 2 ? 29. Tõmbe- ja survepinge. Tugevustingimus tõmbel ja survel. Tõmbepinge- lõikepinnast eemale suunatud pinge (loetakse pos-ks) Survepinge- lõikepinna poole suunatud pinge( loetakse neg-ks) Tõmme on pikkijõud, mis keha näilisel lõikel on suunatud lõike tasakaalustamiseks lõikepinnast eemale. Tõmbel loetakse pikkijõudu positiivseks. T = F/A <= []T Surve on pikkijõud, mis keha näilisel lõikel on suunatud lõike tasakaalustamiseks lõike poole. Survel loetakse pikkijõud negatiivseks. S = F/A <= []S
4.11. Kuidas arvutada kontaktpinna muljumispinge väärtusi? F -ühe kontaktiala (arvestuslik) koormus, [N]; 4.12. Kus paikneb tingliku muljumispinna ohtlik punkt (punktid)?*** 4.13. Defineerige tugevustingimus lõikel! Koormamisel vardas tekkiva lõikepinge väärtused ei tohi ületada lubatavat nihkepinget 4.14. Defineerige tugevustingimus muljumisele! Koormamisel kontaktipinnal tekkiva muljumispinge (survepinge) väärtused ei tohi ületada lubatavat muljumispinget 4.15. Määratlege liite lubatav muljumispinge! = kontaktis olevate materjalide lubatavatest muljumispingetest vähim 4.16. Määratlege tugevuse seisukohast kvaliteetne neetliide! = liide on võrdtugev lõikele, muljumisele ja pikkele ehk Iga üksiku needi kõik tugevustingimused peavad olema samaaegselt täidetud 4.17. Miks on neetliite tugevusarvutuses tähtis neediava läbimõõt (mitte needi oma)? Neetimisel neet täidab neediava 4.18
Kiviseina piirsaledus u =27. Mida see projekteerijale tähendab? seina arvutuspaksuse ja arvutuskõrguse jagatise tulemus ei tohiks olla üle 27. Tsentrilise ja ekstsentrilise surve olemus, jõudude rakendamise skeemid Tsentriline surve surve asub keskel, ekstsentriline surve surve asub ääres. Survetsoon elemendi ristlõikes Nõtketeguri olemus - tegur, mis näitab kui mitu korda on nõtkepurunemisele vastav survepinge väiksem materjali voolepiirist survel. Surutud müüritise arvutamine ekstsentrilisele survele. Lihtsustatud arvutusskeem (üleval ja all liigendid). Mida ja kus kontrollitakse? Talade toetumine vahetult müürile. Millest sõltub
Mz Surutud F Mz Neutraalkiht M Ristlõike normaalpinge jaotus Ristlõike normaalpinge epüür Survepinge x min Mz epüür Nulljoon z z x y y max
Mz Surutud F Mz Neutraalkiht M Ristlõike normaalpinge jaotus Ristlõike normaalpinge epüür Survepinge x min Mz epüür Nulljoon z z x y y max
(veealuste) ahelike moodustamisel. (Hawaii-Imperaatori ahelik). Kuum täpp(tuum) laamasisene vulkaaniline piirkond. Kuuma täpi all kerkivad vahvööst kõrge temperatuuriga vahevöö pluumid, mille kohal litosfäär õheneb ning praguneb. Tekkinud lõhedest voolab magma maapinnale moodustades ookeanilisi saari, põhjustades mandrite rifistumist (Hawaii Imperaatori ahelik). 39. Maakoores valitsevate pingete 3 tüüpi. (1)survepinge kahe teineteise poole suunatud jõuvektori tulemusena püütakse keha kokku pressida. (2)venitus- ehk lahknemispinged kahe keha eemale suunamine keha väljavenitamine (3)nihkepinged kaks paralleelset, kuid teineteisest mööda suunatud jõuvektorit. 40. Kivimite deformatsioon. Haprad ja plastilised deformatsioonid. Haprad ja plastilised kivimid. Kurrud. Kurru mõiste ja kaks peamist liiki antiklinaal ja sünklinaal. Kivimite
Lehtpuu siseehitus (tamm) PUITKONSTRUKTSIOONID –ABIMATERJAL 4/106 Georg Kodi TALLINNA TEHNIKAÜLIKOOL ehitiste projekteerimise instituut Puitelementide telgede tähistus: Materjalitugevuse (f) tähistus: fc,0,k c – surve 0 – kiudude suunas k – normatiivne t – tõmme 90-kiudude suunaga risti d – arvutuslik m – paine v – lõige (nihe) Gaussi kõver: Puidu tõmbe-survepinge ja deformatsiooni diagramm: PUITKONSTRUKTSIOONID –ABIMATERJAL 5/106 Georg Kodi TALLINNA TEHNIKAÜLIKOOL ehitiste projekteerimise instituut Puidu tugevusklassid on määratud vastavalt EVS-EN 338:2005 ja liimpuidu tugevusklassid vastavalt EVS-EN 1194:2000. Tugevusklasse tähistatakse tähe ja numbri kombinatsiooniga. - Täht tähistab puidu liiki: C-okaspuit (coniferous), B- lehtpuit (decidous),
1. Tööga kaasneb müra; 2. Kõrged nõuded valmistamise täpsusele. Hammasrataste peamised tõrkemehhanimid on: 1. Hammasratta hamba PAINDEVÄSIMUS: · hambale mõjub ühe- või kahepoolne tsükliline paine; · hamba jala üleminekuraadius on pingekontsentraator; · tagajärjeks on väsimusprao teke ja hamba eraldumine; 2. Hammasratta hamba PINDVÄSIMUS (pitting): · hamba kontaktpindadele mõjub tsükliline survepinge ning materjalis sellest tingitud tsükliline nihkepnge; · pinnakihi alla tekivad praod ning kontaktpinnalt eralduvad materjali väikesed tükid; · väiksem hammasratas kahjustub kiiremini; · suuremad kahjustused on jaotusringjoonel; 3. Hammasratta hamba KULUMINE: · hambumises on alati suhteline libisemine; · olulisemad on adhesioon- ja abrasioonkulumine;
Seega võime öelda, et ankrupoldid muudavad SPM kere konstruktsiooniliselt tugevamaks ja eelpingutuse tulemusel malmist kereosad jäävad tõmbe pinge alla, sest töötamisel normaaljõud N Mõjudes vasakule silinder paindub vasakule seega vasakus pooles survepinge suureneb, aga paremas pooles survepinge väheneb. Kui normaaljõud N mõjub paremale siis silinder paindub paremale ja paremas pooles survepinge suureneb ja vasakus pooles survepinge väheneb. Seega on näha, et kereosadas ei teki tõmbepingeid (mida malm ei talu ) ja seda oligi meil tarvis saavutada. Ankrupoldid valmistatakse üldjuhul: ● süsinikterasest 35 – 40 ● legeeritudterasest 20Х3A, 18HMA
Selleks ei tohi arvutuslik läbipaine uk ületada lubatud suurust uadm : u kuadm. Elemendi kasutatavuse ja välimuse seisukohalt võib lubatud läbipaindeks võtta 1/250 silde pikkusest, kui läbipaine kahjustab piirnevaid konstruktsioone või viimistlust tuleks lubatut läbipainet vähendada kuni suuruseni 1/ 500 silde pikkusest. Pingepiirangute piirseisund Ekspluatatsioonikoormuse põhjustatud ülemäärane betooni survepinge võib soodustada pikipragude tekkimist ja mikropragude arenemist betoonis. Selleks, et need praod ei viiks konstruktsiooni kestvuse vähenemisele, tuleks ette näha survetsooni tugevdavad abinõud (nagu armatuuri kaitsekihi suurendamine survetsoonis või survetsooni ümbritseva põikiarmatuuri kasutamine) või piirata survepinge suurust. 27. Betooni arvutuslikud pinge-deformatsioonidiagrammid (p 2.1). Diagrammid käivad normaallõike kohta (lõige, mis on elemendi peateljega risti, st
valime kaks liistu ning paigaldame neid nurgal 180° (Sele 12.). Siis Tugevustingimus on rahuldatud. Vastasel juhul peab kasutama hammasliidet. Lõikepinge 9. Trumli arvutus Trumli materjaliks on teras S235J2G3 EN 10025. Siis lubatav pinge [] 120 MPa. Trossi mõõt d =8 mm. Seinapaksus kus t trossi keerdude vahekaugus, t d = 8 mm. Valime = 7 mm ja b. Trumli läbimõõt D = 160 mm, Siis Reaktsioonijõud Maksimaalne paindemoment Survepinge Paindepinge Väändepinge Ekvivalentpinge Lisa 1
annaabi.ee 
