Студопедия — Нагрузки в машинах и прочность деталей ПТС и ДМ
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Нагрузки в машинах и прочность деталей ПТС и ДМ






Нагруженность машин – один из главных факторов, определяющих их надежность и энергетическую эффективность.

По характеру изменения во времени нагрузки можно разделить на постоянные, переменные и прочие.

К постоянным нагрузкам относят нагрузки рабочего состояния, не изменяющиеся в течение продолжительного периода времени. Переменные рабочие нагрузки в течение короткого времени могут изменяться по амплитуде и среднему значению. К прочим нагрузкам относят нагрузки, характерные для нерабочего состояния машины.

К числу постоянных нагрузок можно отнести силы тяжести, нагрузки от метеорологических факторов (снега, температуры воздействия); усилия предварительного натяжения тяговых элементов; усилия от расчаливания; нагрузки холостого хода машин непрерывного транспорта и рабочие нагрузки при стационарном режиме их работы. Характерной особенностью многих постоянных нагрузок является то, что, будучи постоянными для одних элементов машины, они вызывают стационарные переменные напряжения в других ее элементах (постоянная нагрузка от силы тяжести тележки с грузом, перемещаемой относительно моста, вызывает в металлоконструкции переменные напряжения, изменяющиеся по асимметричному циклу).

Постоянные нагрузки по-разному влияют на работу машин: в одних случаях их влияние незначительно, в других – существенно (сила тяжести металлоконструкции кранов часто превосходит силу тяжести поднимаемых грузов), и их влияние необходимо учитывать; нагрузки на краны от снега и гололеда могут быть значительными и соизмеримы с силами тяжести – гололед утяжеляет движущиеся части (ленту, полотно) машин непрерывного действия.

Переменные нагрузки – рабочие (полезные) нагрузки; силы сопротивления движению; динамические нагрузки, связанные с пуском (разгоном), торможением, реверсированием; наезды на препятствия, неровности пути, неравномерность движения, ветровые нагрузки; обрыв, падение и заклинивание груза. Основные их причины – нестационарность режима загрузки, переменность рабочего процесса, внутренняя и внешняя динамики.

Прочие нагрузки – сейсмические, транспортные, монтажные и испытательные нагрузки, воздействующие на машину в нерабочем состоянии.

Прочность является важнейшим критерием работоспособности машины, однако понятие прочности относится не к машине в целом, а к ее деталям. Под прочностью понимается способность детали не разрушаться под действием расчетных нагрузок. Прочность обеспечивается правильным подбором материалов, размеров и форм деталей. Она оценивается силой, приходящейся на единицу площади (Н/мм2 или МПа). По критерию прочности существуют следующие виды отказов:

– усталостные разрушения возникают при переменных напряжениях, уровень которых превышает предельное для данных условий значение. Обычно существует такой стационарный режим нагружения, при котором увеличение числа циклов нагружения N не вызывает снижения напряжений , называемого пределом выносливости. Усталостному разрушению деталей предшествует образование трещины, которая, постепенно развиваясь, ослабляет сечение и вызывает внезапную поломку, нередко с тяжелыми последствиями;

– пластические деформации наблюдаются при перегрузке деталей из вязких (пластичных) материалов – незакаленные и высокоотпущенные стали. Ползучесть – процесс малой непрерывной пластической деформации, возникающей при длительном нагружении (деформации изгиба, растяжении);

– хрупкие разрушения, в отличие от усталостных, происходят при однократном воздействии больших нагрузок (реже – статических, чаще – динамических) на детали из хрупких металлов (материалов); в условиях низких температур; при постоянных остаточных напряжениях высокого уровня (замедленное хрупкое разрушение низкоотпущенных сталей); под действием факторов, не связанных с нагружением (тепловое и радиационное охрупчивание);

– нарушение сцепления вызывается нагрузками, превышающими предельные (поворот и осевое смещение в соединениях с натягом, проскальзывание в приводах и передачах трения).

С целью повышения работоспособности деталей машин по критерию прочности применяются различные конструктивные и технологические методы снижения номинальных и местных напряжений, их выравнивание и уменьшение (применение шлицевых соединений вместо шпоночных, применение балок равного сопротивления, калибровка звеньев круглозвенной цепи, оптимизация формы опасных сечений элементов; закалка обеспечивает общее упрочнение деталей, повышение их износостойкости, надежности прессовых соединений и др.; цементация, азотирование, хромирование и т. д.).

Естественно, что повышение надежности машин неразрывно связано с усовершенствованием расчетов на прочность.

Для многих деталей таким же важным критерием работоспособности, как и прочность, является жесткость. Жесткость – способность детали сопротивляться изменению своей формы под воздействием внешних нагрузок. Это важно для таких деталей, как сжатые стержни ферм, ходовые и грузовые винты, высокооборотные валы и др., для которых размеры выбираются по условиям жесткости, несмотря на то что по условиям прочности эти размеры могут быть значительно завышены.

Пути повышения жесткости:

– исключение деформации изгиба, как наиболее опасной с точки зрения потери жесткости (сделать конструкцию детали так, чтобы она работала на растяжение-сжатие);

– избегать консольного крепления детали;

– стремиться к замене сосредоточенной нагрузки равномерно распределенной;

– применение ребер жесткости, препятствующих появлению деформации элементов;

– применение рациональной формы сечений (замена прямоугольного сечения).







Дата добавления: 2015-10-12; просмотров: 760. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...

Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА Статика является частью теоретической механики, изучающей условия, при ко­торых тело находится под действием заданной системы сил...

Теория усилителей. Схема Основная масса современных аналоговых и аналого-цифровых электронных устройств выполняется на специализированных микросхемах...

Виды нарушений опорно-двигательного аппарата у детей В общеупотребительном значении нарушение опорно-двигательного аппарата (ОДА) идентифицируется с нарушениями двигательных функций и определенными органическими поражениями (дефектами)...

Особенности массовой коммуникации Развитие средств связи и информации привело к возникновению явления массовой коммуникации...

Тема: Изучение приспособленности организмов к среде обитания Цель:выяснить механизм образования приспособлений к среде обитания и их относительный характер, сделать вывод о том, что приспособленность – результат действия естественного отбора...

Подкожное введение сывороток по методу Безредки. С целью предупреждения развития анафилактического шока и других аллергических реак­ций при введении иммунных сывороток используют метод Безредки для определения реакции больного на введение сыворотки...

Принципы и методы управления в таможенных органах Под принципами управления понимаются идеи, правила, основные положения и нормы поведения, которыми руководствуются общие, частные и организационно-технологические принципы...

ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ САМОВОСПИТАНИЕ И САМООБРАЗОВАНИЕ ПЕДАГОГА Воспитывать сегодня подрастающее поколение на со­временном уровне требований общества нельзя без по­стоянного обновления и обогащения своего профессио­нального педагогического потенциала...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.012 сек.) русская версия | украинская версия