Ogólne zasady konstrukcji

Transkrypt

1 Ogólne zasady konstrukcji 1. Konstrukcja powinna spełniać wszystkie podstawowe warunki wynikające ze szczegółowych zasad w stopniu równy lub wyŝszy od załoŝonego. 2. Konstrukcja powinna być optyalna (polioptyalna) w danych warunkach ze względu na przyjęte kryteriu (kryteria) optyalizacji. Konstrukcja spełniająca pierwszą zasadę jest konstrukcją poprawną. Konstrukcja spełniająca drugą zasadę jest konstrukcją optyalną (polioptyalną). 1

2 Szczegółowe zasady konstrukcji 1. Funkcjonalność poprawne spełnianie przez aszynę (urządzenie) załoŝonych funkcji. 2. Niezawodność uzyskanie Ŝądanego prawdopodobieństwa pracy bez awarii w określony czasie. 3. Trwałość pozostawanie w stanie zdolności do poprawnej pracy aŝ do stanu granicznego. 4. Sprawność stosunek energii efektywnie zuŝytkowanej do energii doprowadzonej. 5. Lekkość obniŝenie kosztów wytwarzania przez zniejszenie zuŝycia ateriału. 6. Taniość i dostępność ateriałów. 7. Właściwy układ przenoszenia obciąŝeń dobór scheatu konstrukcyjnego odpowiedni do danego układu przenoszenia obciąŝeń. 8. Technologiczność dopasowanie konstrukcji do wyagań technologii. 9. Łatwość eksploatacji prostota obsługi i łatwość napraw. 10. Ergonoiczność dostosowanie aszyn do potrzeb i oŝliwości obsługującego ją człowieka. 11. Zgodność z obowiązującyi przepisai i norai. WYTRZYMAŁOŚĆ ZMĘCZENIOWA 2

3 HARMONICZNE NAPRĘśENIA ZMĘCZENIOWE ( t) = + a sin ωt a a ax in t Współczynniki - napręŝenia średnie = ax aplituda napręŝeń a = ax 2 - aplitudy cyklu - stałości obciąŝenia R = in ax κ 1 R = κ + 1 κ = a in in 1+ R κ = 1 R RODZAJE NAPRĘśEŃ ZMĘCZENIOWYCH NAPRĘśENIA ZMĘCZENIOWE JEDNOSTRONNE odzerowo tętniące OBUSTRONNE wahadłowe 0 t Wytrzyałość zęczeniowa jednostronna Wytrzyałość zęczeniowa obustronna Z j 3

4 BADANIA WYTRZYMAŁOŚCI ZMĘCZENIOWEJ Stanowisko do badań na zginanie obustronne Próbka do badań 4

5 Wykres zęczeniowy Sith'a ax a ax P a a S T in ax in 0 t 0 R Uproszczony wykres Sith'a R ax D F G E Z j A R e H ½Z j C B 5

6 Uproszczony wykres Sith'a ax D F G Z j A R e 45º ½Z j C H B 6

7 Wpływ karbu na zianę wytrzyałości zęczeniowej Współczynnik kształtu α κ Wpływ karbu na zianę wytrzyałości zęczeniowej 7

8 Wpływ karbu na zianę wytrzyałości zęczeniowej Współczynnik kształtu α κ Wpływ karbu na zianę wytrzyałości zęczeniowej Współczynnik kształtu α κ 8

9 Współczynnik η wraŝliwości ateriału na działanie karbu Wyznaczanie współczynnika karbu β k β k 3,0 2,8 2,6 2,4 2,2 α k =3,0 2,8 2,6 2,4 2,2 Z, MPa ,0 2, ,8 1,66 1,6 1,8 1, ,4 1, ,2 1, , ,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,6 1,8 2 2,5 3,0 3,5 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0 0,35 0,7 1,1 1,4 1,8 2,1 2,5 3,2 4 4,5 5,4 6,2 7,0 9,0 10,7 12,5 14,2 16,0 17,0 ρ, 0,56 1,1 1,7 2,2 2,8 3,3 3,9 4,5 5,6 7,0 8,3 9,8 11,0 14,0 16,7 19,5 22,0 25,0 28,0 9

10 Wyznaczanie współczynnika karbu β k Wpływ karbu na zianę wytrzyałości zęczeniowej Karby szeregowe - odciąŝające 10

11 Wpływ karbu na zianę wytrzyałości zęczeniowej Karby odciąŝające Karby dociąŝające Łagodzenie działania karbu 11

12 Wpływ stanu powierzchni na zianę wytrzyałości zęczeniowej Wpływ wielkości przediotu na zianę wytrzyałości zęczeniowej 12

13 Rzeczywisty współczynnik bezpieczeństwa ax Z δ = Z κ z ax Z j ½Z j zax za Współczynnik wraŝliwości ateriału na asyetrię cyklu 2Zo Z ψ = B Z j j R e δ κ Model rozwoju napręŝeń = κ δ κ ψ = const Z = κ z ax Zo + βγ a Rzeczywisty współczynnik bezpieczeństwa ax Z δ = z ax Z Model rozwoju napręŝeń Z j ½Z j zax za Współczynnik wraŝliwości ateriału na asyetrię cyklu 2Zo Z ψ = B Z j j R e δ = = const δ Zo + Z = z ax ( 1 ψ) + βγ a 13

14 Rzeczywisty współczynnik bezpieczeństwa ax Z δ = Z j za zax R e z ax Zarówno dla κ = const jak i dla = const Z = R e ½Z j B stąd δ e = Re + βγ a 14