Mašinski elementi - vježbe Grafički rad broj 1. (Koncentracija napona)

Grafički rad broj 1.(Koncentracija napona)

2.1. Za mašinske dijelove prema slikama 1 i 2 potrebno je odrediti najveće napone, odvojeno za zatezanje , savijanje , uvijanje (dio 1 nije napregnut na uvijanje) . Sve vrijednosti treba proračunati za dvije kombinacije dimenzija sa različitim veličinama strana , odnosno prečnika i prikazati ih tabelerno.

h

b D d

FF

M M MM

F F

T T

B

Podaci:h=14 mm, B=D=52 i 80 mm, b=d=38 i 52 mm, =4 i 6 mm,F=18 kN, M=15 kN, T=20 kN

a) ZATEZANJE

, [Miltenović, V.: Mašinski elementi –

tablice i dijagrami. Univerzitet u Nišu – Mašinski fakultet, Niš, 7. izdanje 2009. str. 55, tabela. П13-26]

1

B b

ΦD

Φd

h

Napomena:Usvaja se sledeći sistem označavanja:

σxyz, gdje jex-broj slike(1,2)y-dimenzije(1,2)z-naprezanje(1,2,3)

Slika 1Slika 2

ρ ρ

Mašinski elementi - vježbe Grafički rad broj 1. (Koncentracija napona)

nominalni napon:

, [Miltenović, V.: Mašinski elementi – tablice i

dijagrami. Univerzitet u Nišu – Mašinski fakultet, Niš, 7. izdanje 2009. str. 55, tabela. П13-26]

, [Miltenović, V.: Mašinski

elementi – tablice i dijagrami. Univerzitet u Nišu – Mašinski fakultet, Niš, 7. izdanje 2009. str. 53, tabela. П13-24]

2

Mašinski elementi - vježbe Grafički rad broj 1. (Koncentracija napona)

Nominalni napon:

, [Miltenović, V.: Mašinski

elementi – tablice i dijagrami. Univerzitet u Nišu – Mašinski fakultet, Niš, 7. izdanje 2009. str. 53, tabela. П13-24]

b) SAVIJANJE

Nominalni napon:

, [Miltenović, V.: Mašinski elementi –

tablice i dijagrami. Univerzitet u Nišu – Mašinski fakultet, Niš, 7. izdanje 2009. str. 55, tabela. П13-26]

3

Mašinski elementi - vježbe Grafički rad broj 1. (Koncentracija napona)

Nominalni napon:

, [Miltenović, V.: Mašinski

elementi – tablice i dijagrami. Univerzitet u Nišu – Mašinski fakultet, Niš, 7. izdanje 2009. str. 55, tabela. П13-26]

Nominalni napon:

, [Miltenović, V.: Mašinski elementi –

tablice i dijagrami. Univerzitet u Nišu – Mašinski fakultet, Niš, 7. izdanje 2009. str. 53, tabela. П13-24]

4

Mašinski elementi - vježbe Grafički rad broj 1. (Koncentracija napona)

Nominalni napon:

, [Miltenović, V.: Mašinski elementi –

tablice i dijagrami. Univerzitet u Nišu – Mašinski fakultet, Niš, 7. izdanje 2009. str. 53, tabela. П13-24]

c) UVIJANJE:

Nominalni napon:

, [Miltenović, V.: Mašinski elementi –

tablice i dijagrami. Univerzitet u Nišu – Mašinski fakultet, Niš, 7. izdanje 2009. str. 53, tabela. П13-24]

5

Mašinski elementi - vježbe Grafički rad broj 1. (Koncentracija napona)

Nominalni napon:

, [Miltenović, V.:

Mašinski elementi – tablice i dijagrami. Univerzitet u Nišu – Mašinski fakultet, Niš, 7. izdanje 2009. str. 53, tabela. П13-24

TABELARNI PRIKAZ REZULTATA PRORAČUNA

BROJ SLIKE

DIMENZIJEVRSTA OPTEREĆENJA

ZATEZANJE(1) SAVIJANJE(2) UVIJANJE(3)

11 6,591 6,542

2 4,742 3,736

21 2,779 4,798 2,586

2 1,683 1,957 1,03

6

Mašinski elementi - vježbe Grafički rad broj 1. (Koncentracija napona)

2.2 Nacrtati smitove dijagrame dobijene ispitivanjem epruveta od čelika , i pri tome su određene dinamičke izdrizljivosti za naizmjeničnu promenu napona (σ D(-1) ,τ D(-1) ), i za jednosmjernu promjenu napona (σ D(-1) , τ D(-1) ):

za savijanje : σ D(-1)S = 0,47 Rm : σ D(0)S = 0,72 Rm

za zatezanje : σ D(-1)Z =0,425 Rm : σ D(0)Z = 0,54 Rm

za uvijanje : τ D(-1)U = 0,325 Rm : τ D(0)U = 0,38 Rm

Granica razvlačenja pri zatezanju : Re = 380 Mpa

Granica razvlačenja pri savijanju : Res = 1,5 Re

Granica razvlačenja pri uvijanju : Reu = 0,7 Re

Napon pri kidanju : Rm = 580 MPa

a) ZATEZANJE

Re = 380 MPa

b) SAVIJANJE

Res = 1,5 Re=570 MPa

c) UVIJANJE

7

Mašinski elementi - vježbe Grafički rad broj 1. (Koncentracija napona)

Reu = 0,7 Re=266 MPa

Smitov dijagram:

8

Mašinski elementi - vježbe Grafički rad broj 1. (Koncentracija napona)

2.3 Mašinki dio prikazan na slici 2 , opterećen je promjenljivim momentom savijanja M . Izračunati dinamičke izdržlivosti mašinskog dijela i prikazati ih odgovarajućem smitovom dijagramu za tri karakteristička slučaja :

Dinamička izdržljivost mašinskog dijela:

, gdje je:

-dinamička izdržljivost mašinskog dijela

-dinamička izdržljivost epruvete KD -faktor dinamičke izdržljivosti

9

B b

a) σ sr = const = 140 Mpa

b) σ d = const = 115 Mpa

c) σ sr / σ g = const = 0,3

Materijal dijela je kao u tački 2.2 , a obrađen je finim struganjem bez

posebng ojačanja površinskog sloja .

Gdje su:

1 - faktor uticaja veličine poprečnog presjeka2 - faktor uticaja hrapavosti površina 2 - faktor uticaja stanja površinskog slojaηk – faktor osjetljivosti materijala na koncentraciju napona βk – efektivni faktor koncentracije napona

[Miltenović, V.: Mašinski elementi – tablice i dijagrami., Univerzitet u Nišu, Mašinski fakultet / Mašinski elementi I / Predavanje 3 ]

Mašinski elementi - vježbe Grafički rad broj 1. (Koncentracija napona)

a)

10

σ D

(-1)

Mσ

DM

Mašinski elementi - vježbe Grafički rad broj 1. (Koncentracija napona)

b)

β=63.4o

c)

11

Mašinski elementi - vježbe Grafički rad broj 1. (Koncentracija napona)

12