Wytrzymałość materiałów-tulejka na sworzniu utwierdzonym

MicSre · Post napisał: **MicSre** » 01 gru 2011, 22:44

Witam!Jestem studentem PWR w trakcie pisania pracy inżynierskiej. Podczas realizacji pracy(projektu) muszę obliczyć wytrzymałość pewnego układu tak aby pracował w granicy plastyczności. Mianowicie:

*układ stanowi sworzeń przytwierdzony, a na niego jest nałożona tulejka (L sworznia = L tulei).
*Oba elementy są ciasno pasowane (nawet bardzo ciasno).
*W połowie układu(L/2) będzie przyłożone obciążenie maks. 1000N(siła gnąca będzie się zmieniać w czasie, a nawet będą to zmiany pulsacyjne).
*Sworzeń jest ze stali nierdzewnej,a tuleja będzie mosiężna lub z brązu

Obliczyłem już naprężenia zginające(~60MPa),ale nie wiem z czym je porównać...Mam porównać to naprężenie z dopuszczalnym naprężeniem zginającym zmiennym w czasie tylko dla mosiądzu/brązu czy dla obu materiałów ? Po drugie jakie jest to naprężenie dopuszczalne?Ja obliczyłem dla brązu(wydaje mi się, że brąz jest bardziej wytrzymały od mosiądzu), że jest to od 30 do 40MPa (korzystałem z wzoru k=(1,8*Zgo)/Xz). Xz przyjmowałem 4,5-6 , a Zgo=100MPa( dana z Poradnika Mechanika z 1967r.).

Bardzo proszę o weryfikację mojego toku myślenia i w razie pomyłki proszę o naprowadzenie na dobry tok myślenia.

mariuszbroda · Post napisał: **mariuszbroda** » 02 gru 2011, 01:22

A odpowiedziałeś sobie na pytanie gdzie jest najsłabszy punkt tego układu ??
W przeciwnym razie te obliczenia będą....no do ....no niepotrzebne...
poz.

MicSre · Post napisał: **MicSre** » 02 gru 2011, 21:21

Dobrze wiem, że najsłabszy pkt tego układu to miejsce utwierdzenia, ale naprężenia wywołane siła tnącą są w porównaniu z naprężeniami od zginania na tyle małe(7MPa), że policzenie naprężenia zredukowanego pokazało, że nie ma to wpływu na układ. To, że sworzeń wytrzyma napór siły 1kN to wiem, bo w układzie bez tulejki wytrzymuje. Mnie najbardziej interesuje to czy tulejka będzie się odkształcać plastycznie czy trwale przy takim obciążenia.

Prosiłbym, o bardziej rzeczowe odpowiedzi na mój problem...

mariuszbroda · Post napisał: **mariuszbroda** » 03 gru 2011, 00:35

poproszę średnicę sworznia i tulejki,czy teoretyzujemy do granic wytrzymałosci (ludzkiej)?
rzeczowo?

MicSre · Post napisał: **MicSre** » 03 gru 2011, 09:28

Tulejka ma średnice zew. 19mm a wew. 13mm a sworzeń ma 13mm. A co do Twojego drugiego pytania to wydaje mi si, że nie musimy teoretyzować tak mocno.

mariuszbroda · Post napisał: **mariuszbroda** » 04 gru 2011, 00:05

Wiesz co? prawdopodobnie jestem pijany,bo piłem i nic nie rozumiem....wydaje mi się,że temat zadania jest źle postawiony....zachciało mi się teraz długości sworznia,żeby nie czynić z niego parametru,bo zginę w liczeniu...
zresztą nie umiem liczyć dziś- to wybacz....
poz.

qqaz · Post napisał: **qqaz** » 04 gru 2011, 09:53

Zawsze lepiej gdy jest choćby szkic

*W połowie układu(L/2) będzie przyłożone obciążenie maks. 1000N(siła gnąca będzie się zmieniać w czasie, a nawet będą to zmiany pulsacyjne).
To przyłożenie to zredukowana siła z jakiegoś elementu typu panewka? Czy czubek gwoździa?

*Oba elementy są ciasno pasowane (nawet bardzo ciasno).
Gdy sworzeń się zgina to nie tylko w miejscu utwierdzenia lecz parabolicznie na całej długości - tak wiec tulejka, ciasno wciśnięta na niego coś może tam działać.

Mnie najbardziej interesuje to czy tulejka będzie się odkształcać plastycznie czy trwale przy takim obciążenia.
Odkształcenie plastyczne jest właśnie odkształceniem trwałym. Więc jak?

Czy kolega poszukuje wytrzymałości tulejki podpartej wyginającym się sworzniem?

Raczej rysunek należy zamieścić bo może być więcej impertynenckich wpisów pod pozorem chęci pomocy.

Z analizą węzła można wejść głębiej
Jeżeli na czop z tulejką nałożone jest cięgno (główka cięgna z otworem) które napiera to czop się wygina przy utwierdzeniu a w połowie swojej długości przeginany jest w drugą stronę - Wartość sił zależy od luzów główka cięgna- czop i wielkości odkształcenia przy zgięciu czopa. A pomiędzy nimi mosiężna tulejka podlega przestrzennej deformacji

mariuszbroda · Post napisał: **mariuszbroda** » 04 gru 2011, 20:44

To nie był impertynencki wpis w stosunku do Micsre,najwyżej w stosunku do siebie samego.Całą teorię napisaną powyżej MicSre doskonale zna,jednak w niczym to jego zadania do przodu nie posuwa.
Panuję nad soba w każdej sytuacji....czy można policzyć taki układ dla wartości ogólnych,można.
Czy łatwo jest policzyć taki układ dla podanych wartości(średnic,dlugości)-dużo bardziej jednoznacznie można to policzyć....zgoda ,czy nie?

MicSre · Post napisał: **MicSre** » 07 gru 2011, 10:44

qqaz pisze:Zawsze lepiej gdy jest choćby szkic

*W połowie układu(L/2) będzie przyłożone obciążenie maks. 1000N(siła gnąca będzie się zmieniać w czasie, a nawet będą to zmiany pulsacyjne).
To przyłożenie to zredukowana siła z jakiegoś elementu typu panewka? Czy czubek gwoździa?

raczej typu panewka...Elementem obciążającym będzie wiosło, ale największa siła będzie w środku tulejki(tak przynajmniej twierdzi mój promotor)!

qqaz pisze:
*Oba elementy są ciasno pasowane (nawet bardzo ciasno).
Gdy sworzeń się zgina to nie tylko w miejscu utwierdzenia lecz parabolicznie na całej długości - tak wiec tulejka, ciasno wciśnięta na niego coś może tam działać.

W tym miejscu problemem dla mnie jest jak uzaleznić od siebie te dwa elementy. Są z 2 różnych materiałów, a wiec wytrzymałości mają inne. Chciałem aby były ciasno pasowane, aby układ działał bardziej jak wałek

qqaz pisze: Mnie najbardziej interesuje to czy tulejka będzie się odkształcać plastycznie czy trwale przy takim obciążenia.
Odkształcenie plastyczne jest właśnie odkształceniem trwałym. Więc jak?

Masz racje:) Chodzi mi o odkształcenie sprężyste, które znika po ustąpieniu obciążenia, czyli układ wraca do kształtu z przed obciążenia.

qqaz pisze: Czy kolega poszukuje wytrzymałości tulejki podpartej wyginającym się sworzniem?

Dokładnie tak! Chce wiedzieć czy tulejka wytrzyma naprężenia gnące od siły do 1kN i nie będzie się trwale odkształcać.

Wytrzymałość materiałów-tulejka na sworzniu utwierdzonym