Барови на делови од некружни форми

Општи аспекти

Следните ставови детално ја дискутираат дискусијата за најважните и најчесто наидуваните категории на некружни делови; централната цел е партикуларизација на односите за пресметување во однос на карактеристиките на деловите, а последниот дел од поглавјето се однесува на употребата во примената на овие поими.

A. Барови со правоаголни пресеци

В Од оваа причина, нивната графичка презентација е направена на повеќе дијаграми, како на сликата подолу. Тензиите се Празнина Во центарот на делот, но исто така и во неговите агли (така што дијагоналниот граф има посебен кривилинеарен аспект), наместо тоа, тој варира во согласност со законите од типот параболичен по должината на секоја страна. Врз основа на тоа, најголемите напони во дел (П "1) се добиваат во средината на страната со најголема должина.
На оските на симетријата на пресекот, распределбата на напонот е близу до линеарната, соодветна на кружните делови, а односот помеѓу максималните напрегања е константен, за деловите со ист пропорција помеѓу страните на правоаголникот. Овој дел (h/b) е исто така одлучувачко за големината на генерализираните карактеристики на извртување на оваа категорија делови, за кои е утврдено дека следниве релации на пресметка се точни, во зависност од страните на пресекот, соодветно од максималниот напон 1:

В В В В (8,3)
Коефициентите во овие односи се означени во специјализирани книги или во различни категории инженерски бази на податоци, како што е прикажано во табелата подолу.

Вредностите на коефициентите во пресметковните односи да се извртуваат
(за правоаголни делови)

Извонредно е што, кога се зголемува диспропорцијата на страните, вредностите на коефициентите "и" стануваат еднакви и се приближуваат повеќе и повеќе од 1/3. Врз основа на ова, горенаведените релации може да се запишат поедноставени, за деловите наречени тесни правоаголници, така:
В В В В (8,4)
Во принцип, делови кои имаат сооднос од најмалку 10 страни се вклучени во оваа категорија, но во многу практични ситуации, делови со малку пониски вредности на овој однос се асимилираат на оваа група.

Б. Барови со едноставно поврзани делови

Сл. 8.2

Ова се деловите чија контура може да се поминува постојано без алатката за пишување да бара скокови од хартија. Нивните форми можат да бидат разновидни, но честопати дозволуваат да се распаѓаат во тесни правоаголници (Сл. 8.2), што е основа за нивна пресметка.
Напрегањата се распределуваат практично линеарно по ширината на елементарните правоаголници, кои се нула на нивните оски на симетрија и се зголемуваат кон страните, на кои се ориентирани во спротивни насоки. Така е можно да се формира еден вид на затворено коло на извртувачки напони на целата контура, кои, сепак, имаат различни вредности од една до друга точка.
Разликата доаѓа од фактот дека напрегањата на елементарните правоаголници достигнуваат максимални вредности, толку е поголема ширината на правоаголникот, а на должината на страните варијацијата е параболна, со максимумот во средината на страните. Затоа, најголемите напони на извртување на овие едноставно поврзани делови се снимаат во средината на долгите страни на елементарниот правоаголник со максимална ширина [макс].
Пресметките на јачината и цврстината се прават во согласност со општите односи (8.1) и (8.2), а генерализираните карактеристики на деловите се утврдуваат како што следува:

В В В (8,5)
Одреден случај, на дел што се состои од еден тесен правоаголник, со долги страни на кривилинеарниот, е претставен на следната слика. Тука се важни како димензии на "ширина" т на профилот, обично константна во текот на целата "должина", што се означува со С. Се мери на средната крива на пресекот.
Карактеристиките на извртување се добиваат како во правоаголници:
Б (8,6)
а најголемата вредност на тангенцијалните напрегања се јавува во средината на должината С. на кривилинеарниот профил.

В. Барови со двојно поврзани делови

В Од рамнотежата на силите што дејствуваат на волуменскиот елемент во wallидот на шипката се добива важниот услов производот помеѓу напрегањата П "(и) И дебелината Оґ (и) е константна во која било точка од средната крива на профилот. Овој производ се нарекува проток на тангенцијалните напрегања и неговата постојаност покажуваат дека напрегањата се големи таму каде што дебелината е мала и реципрочна. Затоа, најголемата затегнатост ќе се случи близу минималната дебелина Оґmin на профилот.
Овие наоди имаат одредена кореспонденција на начинот на пресметување на карактеристиката на отпорноста на двојно поврзаните профили, за кои врз основа на равенката за еквивалентност на ова барање се добива релацијата:

В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В (В

Релацијата за пресметка за карактеристиката на цврстина е прикажана почнувајќи од изразувањето на потенцијалната енергија на еластична деформација акумулирана од барањата од ваков вид во решетките со двојно поврзани делови; потребни се малку повеќе макотрпни пресметки, а последниот израз е напишан како што следува:
В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В
Интересно е да се забележи како се менува овој однос за цевчести делови кои имаат постојана дебелина на wallидот - Оґ (и) = ct = Оґ; Во овие случаи големината Оґ може да се одземе од факторот и да се извлече надвор од интегралот од именителот, правејќи го интегралот на затворената крива О " ја претставуваат должината на оваа крива, што може да се означи со L (О ") [Мм] Врз овие основи, односот на моментот на инерција кон извртувањето станува:
В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В
Исто така, може да се заклучи дека во овие делови тангенцијалните напрегања имаат иста вредност во сите точки на wallидот на шипката.

Сл. 8.5

8.1. Се смета за шипка со кружен, тубуларен пресек (со тенки wallsидови), со константна големина по целата должина, со посебност дека нејзиниот просечен дијаметар Д. тој е 8 пати поголем од дебелината т на листот од кој е направен, со тркалање.
Лентата има одредена должина ИТ И тоа е вчитано за да се извртува низ надворешните моменти Планина кои се нанесуваат на нејзините краеви. Споредете ја јачината и вкочанетоста на шипката во две конструктивни ситуации:
I. без примена на заварување на генераторот на ролери од лим;
II. со затворање на контурата, преку заварувачко зрно нанесено на целата должина на генераторот на шипката.

I. Ако профилот е отворен, тогаш пресметката се прави со помош на релациите (8.6), во кои должината на лакот на кругот што ја претставува средната линија е s, а карактеристиките на делот ќе бидат:

II. По нанесувањето на заварот, профилот (со тенки wallsидови) станува двојно поврзан, а за модулот за отпорност се применува релацијата (8.7), како што следува:

За пресметување на моментот на инерција се забележува дека се исполнети условите за примена на релацијата (8.9), во форма:

Потребната споредба на проблемот се прави со поврзување на резултатите од втората серија со оние од отворен профил. Така, се добива дека:

Затоа, затворениот профил е многу посилен и поцврст од отворениот.!
8.2. Да се анализираат разликите, при утврдување на карактеристиките на извртувањето на пресеците, помеѓу резултатите дадени со ригорозната пресметка, соодветно со односите од двојно поврзаните делови, за шипка слична на онаа од апликацијата 8.1, случајот на затворениот профил на заварување, за различни вредности на односот t/D, помеѓу дебелината на wallидот и просечниот дијаметар на пресекот.

Со цел да се набудуваат разликите помеѓу двата начина на пресметка, ќе се пристапи кон три варијанти на затворени цилиндрични пресеци, кои имаат заедничка вредност на просечниот дијаметар D = 32mm, но различни вредности за Dmin и Dmax.

на. Dmin = 28mm, Dmax = 36mmВ В В = 32мм, t = 4мм
Добиено е дека односот на димензиите е В В В В t/D = 4/32 = 1/8 = 0,125
Точните односи, од кружните кружни делови, даваат:

Ако се користат односите од двојно поврзаните делови, како што е прикажано во претходната апликација, добиваме:

Приближната пресметка резултираше со резултат помал за 1,54% за моментот на инерција и повисок за 10,77% (многу поголема разлика од дозволената грешка во инженерските пресметки) во случај на модул на отпор, точната пресметка е прифатлива само во пресметката на вкочанетоста.

б. Dmin = 30mm, Dmax = 34mmВ В В = 32мм, t = 2мм
Добиено е дека односот на димензиите е В В В В t/D = 2/32 = 1/16 = 0,0625
Точните врски даваат:

Користејќи ги приближните односи добиваме:

Разликите, во овој случај, се -0,39% при проценка на вкочанетоста и + 5,8% при пресметување на модулот на отпорност на извртување. Грешките се намалија многу, но онаа од пресметката Wt е сè уште прилично голема, ставајќи го резултатот малку надвор од дозволениот опсег на отстапување.

в. Dmin = 31мм, Дмакс = 33ммВ В В Д = 32мм, т = 1мм
Добиено е дека односот на димензиите е В В В В t/D = 1/32 = 0,03125
Точните врски даваат:

Користејќи ги приближните односи добиваме:

Овие резултати се погодни близу до точните, а разликите се -0,1% за моментот на инерција и + 3% за модулот на отпорност.
Затоа, тубуларните делови со тенки ledидови може да се пресметаат на ист начин како и двојно поврзаните делови, резултатите се точни како дебелината на wallидот. т тој е помал од просечниот дијаметар Д. на делот. Во случај на параметарот Ip, тој може многу добро да се приближи со It од релативно високи вредности на односот t/D (пример за тоа со вредност 1/8).

Сл. 8.6

8.3. Целосна лента со кружен пресек, потребна за извртување од моментот Планина, нанесена на нејзиниот крај, таа мора да биде обработена така што на половина од должината на шипката да има правоаголен пресек, од страни ч Еџi б; да се анализираат намалувањата на отпорноста/цврстината произведени од намалувањето на делот, за три варијанти на димензии на делот:
на. h = b; б. h = 2b; в. h = 3b.

на. ДакДѓ b = h Тоа значи дека намалениот пресек има форма на квадрат, за што коефициентите во односите (8.3) се О ± = 0.208 и ОІ = 0.141, а дијаметарот на почетниот круг е В. Карактеристиките на пресврт ќе бидат:

Компаративните односи помеѓу двата региона на лентата се напишани на следниов начин:

Овие резултати покажуваат дека, ако делот се намали на квадрат, тогаш отпорноста на пресврт се намалува, на тој дел од шипката, за над 62%, а деформабилноста се зголемува скоро 2,8 пати (или вкочанетоста се намалува исто толку пати), т.е. слабеењето на шипката е прилично конзистентно.

б. ДакДѓ h = 2b, тогаш, а коефициентите се О ± = 0,246 и ОІ = 0,229, така што релациите на споредување стануваат:

За овој случај, отпорноста се намалува за повеќе од 77%, а цврстината скоро 5,4 пати.

в. ДакДѓ h = 3b, тогаш, коефициентите се О ± = 0,267 и ОІ = 0,263, а споредбените релации стануваат:

Ова слабеење на пресекот ја намалува отпорноста на превртувањето на шипката за 87% и вкочанетоста за 12,5 пати. Затоа, преминот од целосниот кружен дел кон правоаголникот остро ги намалува квалитетите на шипката за да издржат на моменти на извртување (што останува вистинито дури и ако делот се намали на многу мал дел од шипката!), Ефектите се уште полоши! ја нагласува диспропорцијата помеѓу страните на правоаголникот.

8.4. Се смета за шипка што има пресек со формата на следната слика (цртежот не ги почитува точно пропорциите помеѓу димензиите на пресекот).
Да се оцени неговата отпорност и цврстина на извртување и да се анализира како овие карактеристики се менуваат кога пресекот се отвора со пресек, во одредена точка на профилот, по целата должина на идот.

Бидејќи е збир на соодноси помеѓу должините, овој резултат нема димензии (тоа е апстрактен број).
Лесно може да се потврди дека распаѓањето во правоаголници на профилот на пресекот, предложено од дропките во последната релација и засновано на сегментација на средната линија е правилно и дека истиот резултат би се добил доколку се направи распаѓањето, на пример. Во 4 правоаголници профилот на пресекот.
Вредноста на горенаведените дропки покажува дека не сите употребени правоаголници се строго во согласност со наведената состојба, за класификација меѓу тесните, но таквата апроксимација обично е дозволена во пракса, особено во пресметките како што се присутните, за да се проценат разликите помеѓу единствените и двојните поврзани профили.

Како заклучок, последните две апликации покажаа дека кружните делови се многу поотпорни и поригидни за извртување од правоаголните, исто како и затворените профили (двојно поврзани) во споредба со отворените (едноставно поврзани).

Набationsудувања за прекин на материјали со извртување

Во друг редослед на идеи, во многу практични ситуации, тангенцијалните напрегања што се ориентирани по должината на решетките потребни за извртување, се значителни и не можат да се занемарат при пресметките: според принципот на двојност на овие напрегања, секој макс. -пресек има надолжен кореспондент, еднаков по големина и ориентиран подеднакво на работ на двете рамнини.

Овие напрегања предизвикуваат, на пример, релативно сув лог за да се формираат надолжни пукнатини при извртување. Слично на тоа, ваквите напрегања создаваат опасност и мора да бидат вклучени во пресметките за споеви со занитвам или заварување на валани лимови од кои се прават тубуларни шипки, со затворен профил, натоварени со моменти на извртување.