ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE FAKULTA STROJNÍ
|
|
- Markéta Urbanová
- před 6 lety
- Počet zobrazení:
Transkript
1 ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE FAKULTA STROJNÍ 1105 ÚSTAV MECHANIKY, BIOMECHANIKY A MECHATRONIKY BAKALÁŘSKÁ PRÁCE 017 Analýza nalisovaného spoje při zatížení kroutícím momentem Analysis of the mechanical properties of pressed cylinders when the torque load JAKUB MANSFELD
2 ZADÁNÍ
3 ANOTAČNÍ LIST Jméno autora: Příjmení autora: Název práce: Anglický název: Jakub Mansfeld Analýza nalisovaného spoje při zatížení kroutícím momentem Analysis of the mechanical properties of pressed cylinders when the torque load Akademický rok: 016/017 Studijní program: Ústav/odbor: Vedoucí: Konzultant: Teoretický základ strojního inženýrství Ústav mechaniky, biomechaniky a mechatroniky / Odbor pružnosti a pevnosti Ing. Karel Vítek, CSc. Ing. Jaromír Fumfera Bibliografické údaje: počet stran: 37 počet obrázků: 37 počet příloh: 01 Klíčová slova: Keywords: Abstrakt: Abstract: Kroutící moment, nalisovaný spoj, náboj a hřídel, drážka, napětí, deformace Torque load, pressed cylinders, hub and shaft, groove, stress, deformation Předmětem bakalářské práce Analýza nalisovaného spoje při zatížení kroutícím momentem je porovnání vlivu konstrukčních úprav kontaktního povrchu nalisovaného spoje na přenos kroutícího momentu. Analyticky je navržen nalisovaný spoj s konkrétními parametry. Následně je simulován v programu Abaqus metodou konečných prvků. Poté je v programu Abaqus tento nalisovaný spoj několikrát simulován s úpravou kontaktního povrchu náboje variantami podélných drážek. Výsledné mezní kroutící momenty, které pro jednotlivé varianty úprav nalisovaný spoj přenese jsou porovnány a tím jsou možnosti úprav náboje podélnou drážkou vyhodnoceny. The subject of the bachelor thesis Analysis of the mechanical properties of pressed cylinders when the
4 torque load is a comparison of the influence of the structural modifications of the contact surface of the pressed cylinders on the torque load. Pressed cylinders are analytically devised with specific parameters. Then it is simulated in the Abaqus program by the finite element method. Then press cylinders have been simulated several times with the modification of the hub contact surface by variants of the longitudinal grooves. The resulting ultimate torque loads, which are pressed cylinders with the individual variants of the longitudinal groove able to withstand, are compared and evaluated.
5 PODĚKOVÁNÍ Tímto bych rád poděkoval vedoucímu této bakalářské práce Ing. Karlu Vítkovi, CSc. za odborné vedení, vstřícný přístup, ochotu a čas, který mi po celou dobu vytváření této bakalářské práce věnoval. Rovněž tímto děkuji Ing. Jaromírovi Fumferovi za pomoc při realizaci této úlohy v programu Abaqus.
6 PROHLÁŠENÍ O AUTORSTVÍ Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci Analýza nalisovaného spoje při zatížení kroutícím momentem vypracoval samostatně pod vedením Ing. Karla Vítka, CSc. Veškerou použitou literaturu a zdroje uvádím na konci této práce. V Praze dne. Jakub Mansfeld
7 Obsah 1 Úvod... 7 Teorie tlustostěnných nádob Rovnováha elementu v radiálním směru Poměrná prodloužení v tečném a radiálním směru Hlavní napětí Vyjádření radiálního pusuvu u = u(x) Řešení Eulerovy homogenní diferenciální rovnice odhadem Řešení kvadraturou Výpočet hlavních napětí Určení konstant K a C Grafické znázornění Určení přesahu r pro nalisování Výpočet pro různé materiály Přenos kroutícího momentu Výpočet kroutícího momentu Výpočet metodou konečných prvků Výpočet kroutícího momentu metodou konečných prvků Výpočet lisovací síly Výpočet s kruhovou drážkou na vnitřním povrchu náboje Porovnání nalisovaného spoje s drážkou a bez drážky Vliv velikosti drážky na přenos kroutícího momentu Výpočet s obdélníkovou drážkou Šířka drážky Zmenšování drážky v axiálním směru Výpočet s jemnější sítí Závěr Seznamy Seznam použitých označení Seznam obrázků Seznam použité literatury
8 1 Úvod Každý stroj se skládá z určitého počtu základních součástí, které jsou vůči sobě vhodným způsobem uspořádány a vzájemně pospojovány. Významnou skupinou v sestavě strojních zařízení tvoří konstrukční spoje, které jsou určené k přeměně jednoho druhu pohybu v jiný, k přenosu nějaké veličiny, případně k její změně a někdy i ke změně formy mechanické energie. Mezi nejčastěji užívané konstrukční spoje pro součásti s kruhovým průřezem patří spojení nalisované. Lisované spoje se řadí mezi spojení nepohyblivá, předepjatá a převážně nerozebíratelná. Nalisováním se obecně myslí vpravení průměrově většího hřídele do menšího otvoru náboje. Následně se ve stykových plochách indukuje rovnoměrně rozložený tlak, na kterém závisí požadovaná únosnost spoje. Podle druhu vnějšího zatížení a způsobu jeho přenosu mezi hřídelem a nábojem slouží spojení k přenosu kroutícího momentu a axiální síly viz obr. 1 nebo k přenosu ohybového momentu a radiální síly viz obr.. Obr. 1 Přenos kroutícího momentu a axiální síly nalisovaným spojem Obr. Přenos ohybového momentu a radiální síly nalisovaným spojem Charakteristickým znakem a základním vstupním údajem každého nalisovaného spoje je jeho přesah r. Vůči poloměru průřezu se jedná o hodnotu relativně malou. Zajišťuje pevné sevření hřídele nábojem tak, že se hřídel s nalisovanou součástí chová z hlediska tvarové soudržnosti jako celek. Mezi hlavní důvody pro využívání nalisovaných spojení se řadí konstrukční jednoduchost a velká únosnost při přenosu sil a momentů od klidného zatížení až po rázy. Nosný průřez hřídele nemusí být zeslaben drážkou pro klín nebo pera a proto nemusí být potřeba spoj pojišťovat proti uvolnění nebo posunutí. Mezi nevýhody nalisovaného spoje patří přesná výroba, náročná montáž, nerozebíratelnost spoje, případně náročná demontáž. 7
9 Tohoto spojení se využívá k upevnění kol viz obr. 3, valivých ložisek viz obr. 4, řemenic viz obr. 5, setrvačníků, rotorů turbín a elektromotorů aj. na jejich hřídele nebo také k upevnění ozubených věnců na tělesa kol. Obr. 3 Nalisované ozubené kolo Obr. 4 Nalisované radiální ložisko Obr. 5 Nalisovaná řemenice Dále se spojení aplikuje u součástí, které se nedají z výrobních důvodů zhotovit celistvé, jako jsou velké klikové hřídele viz obr. 6, nákolky železničních kol viz obr. 7, hřídelové spojky aj. Obr. 6 Kliková hřídel Obr. 7 Nákolky železničních kol Nalisovaného spoje dosáhneme lisováním podélným, tj. za studena nebo lisováním příčným, tj. za tepla. Lisování za studena se zpravidla provádí u součástí malých rozměrů, tj. do průměru cca 50 mm a je prováděné mechanicky pomocí lisu. Pro zajištění správné funkce spojení je nutné zkosit ostré hrany na vnější i vnitřní součásti. Tím dojde k usnadnění nalisování, zmenšení lisovací síly a zvýšení spolehlivosti spoje. Ostré hrany spojovaných součástí vyhlazují stykové plochy a tím zmenšují přesah. Zejména je nutno pečlivě zkosit hranu na vnitřní součásti, která je zpravidla z tvrdšího materiálu než vnější součást. Velikost zkosení bývá α = 5 až 15. Záporem tohoto jinak jednoduchého způsobu je částečné stržení (plastizace) povrchových nerovností a tím zmenšení původního přesahu a vznik možného zadírání a nerovnoměrné deformace součástí. Aby nedocházelo k zadírání a výsledný spoj vyhověl předepsanému namáhání, jsou stykové plochy naolejovány. 8
10 Lisování za tepla se provádí po ohřevu náboje pomocí nenásilného zasunutí součástí nebo naopak po ochlazení hřídele. Po ustálení tepelně upravované součásti na původní teplotu vznikne ve stykových plochách tlak, který odpovídá původnímu přesahu součástí r. Toto příčné lisování nenarušených mikronerovností vede k pevnému sepětí povrchů a k únosnosti spoje cca 1,5 krát vyšší než při lisování za studena. Teplota ohřevu je závislá na materiálu a vzhledem ke změně jeho struktury by neměla přesáhnout 00 C až 400 C. Ochlazování se využívá spíše u menších hřídelů. Při použití kyseliny uhličité se dosahuje teploty 79 C a při použití zkapalněného vzduchu až 196 C. Z hlediska demontáže, jelikož se jedná o nepohyblivý spoj, vede násilné oddělení součástí k poškození stykových ploch a někdy i k destrukci součástí. Po případné následné montáži již spoj nedosahuje prvotní únosnosti. Výjimku mohou představovat spoje s nevelkým přesahem snadno montovatelné i demontovatelné za tepla. V praxi jsou naše výpočty a významné veličiny, jako je tlak ve stykových plochách určující únosnost spoje a na něm závislý přesah r, ovlivněny skutečností, že průměry stykových ploch lze vyrobit jen v rámci jistých tolerančních polí. Je nutné zvolit správné uložení v soustavě jednotné díry, resp. v soustavě jednotného hřídele a skutečný přesah se tak bude pohybovat v rozmezí daném zvoleným uložením. Toto vše je nutné zohlednit pro požadovanou funkci nalisovaného spoje. 9
11 Teorie tlustostěnných nádob Uvažujeme konstrukční prvky tvaru dutého kruhového válce, zatížené rovnoměrně rozloženými tlaky na vnitřním i na vnějším povrchu, přičemž tloušťka stěny tohoto válce není zanedbatelná vzhledem k jeho poloměru. Deformace a napětí tělesa jsou rotačně symetrické a závisí jen na vzdálenosti od osy rotace. Zároveň předpokládáme platnost Hookeova zákona a napětí a deformace vyšetřujeme v takové vzdálenosti od okrajů nádoby, že napjatost ani deformace nejsou ovlivněny okrajovými podmínkami. Tlustostěnné nádoby nemají rovnoměrně rozložena napětí po tloušťce stěny a průběh těchto napětí odvozujeme z vytknutého elementu ze stěny nádoby, viz. obr. 8. Obr. 8 Element zobrazený v tlustostěnné nádobě.1 Rovnováha elementu v radiálním směru K vytknutému elementu stěny přiřadíme hlavní napětí osové, tečné a radiální a zapíšeme silovou rovnici rovnováhy pro radiální směr. Obr. 9 Namáhání vytknutého elementu (σ r + dσ r ) (x + dx) dα b σ r x dα b = σ t b dx sin ( dα ) 10
12 Jelikož dα je malý úhel, zavádíme sin( dα ) dα a rovnice bude mít tvar (σ r + dσ r ) (x + dx) dα b σ r x dα b = σ t b dx dα. Rovnici dále upravíme σ r x dα b + σ r dx dα b + dσ r x dα b + dσ r dx dα b σ r x dα b = σ t b dα dx σ r dx + dσ r x + dσ r dx = σ t dx. Po zanedbání nekonečně malé veličiny vyššího řádu dσ r dx získáme rovnici d(σ r x) dx σ t = 0. Provedeme derivaci a rovnici rovnováhy elementu v radiálním směru necháme v níže uvedeném tvaru, kde σ r a σ t jsou dvě neznámá hlavní napětí, která dále vyjádříme z rozšířeného Hookeova zákona pomocí poměrných prodloužení dσ r dx x + σ r σ t = 0.. Poměrná prodloužení v tečném a radiálním směru Z přetvoření elementu dle obr. 10 je patrné, že obě poměrná prodloužení vyjádříme v závislosti na jediné neznámé funkci, na radiálním posuvu u = u(x), kde poloměr x je nezávislá souřadnice. Obr. 10 Přetvoření elementu Pro poměrné prodloužení v tečném směru, tj. pro poměrné prodloužení vnitřního oblouku o poloměru x platí (x + u)dα xdα ε t = = u xdα x. 11
13 Pro poměrné prodloužení elementu v radiálním směru platí (dx + du) dx ε r = dx = du dx = u..3 Hlavní napětí Pomocí rozšířeného Hookeova zákona vyjádříme dvě hlavní napětí tečné a radiální, která jsou závislá pouze na radiálním posuvu u = u(x). Zde E je modul pružnosti v tahu a υ je Poissonovo číslo σ t = σ r = E 1 υ [ε t + ν ε r ] = E 1 υ [u x + ν u ] E 1 υ [ε r + ν ε t ] = E 1 υ [u + ν u x ]..4 Vyjádření radiálního pusuvu u = u(x) Do rovnice rovnováhy elementu v radiálním směru (1) dosadíme obě hlavní napětí ve tvaru vyjádřeném v závislosti na radiálním posuvu u = u(x) E d( 1 υ [u + ν u x ]) x + E dx 1 υ [u + ν u x ] E 1 υ [u x + ν u ] = 0. Jelikož výraz E 1 υ vydělit a po derivaci získáme tvar 0 a vyskytuje se v každém členu rovnice, je možné jím celou rovnici [u + ν u x ν u x ] x + u + ν u x u x ν u = 0 u + ν u x ν u x + u x + ν u x u x ν u = 0. x Po matematické úpravě má rovnice rovnováhy tvar Eulerovy diferenciální rovnice x u + u u = 0 x respektive x d u + du u = 0. () dx dx x Hledanou závislost u = u(x) můžeme vyjádřit buď pomocí odhadu řešení této homogenní rovnice ve tvaru u(x) = x n nebo zapsáním levé strany rovnice do kvadratury, neboli do postupných integrací..4.1 Řešení Eulerovy homogenní diferenciální rovnice odhadem Řešení odhadujeme ve tvaru 1
14 a postupně derivujeme u(x) = x n u = n x n 1 u = n (n 1) x n a tyto vztahy dosadíme do rovnice rovnováhy () x [n (n 1) x n ] + n x n 1 xn x = 0 x n 1 n (n 1) + n x n 1 x n 1 = 0 x n 1 (n (n 1) + n 1) = 0 x n 1 (n 1) = 0. Jelikož výraz x n 1 0, jsou řešením této rovnice dva reálné různé kořeny n 1 = 1 a n = 1 a generují fundamentální systém x n 1 a x n. Řešení posuvu u(x) má pak tvar což po dosazení za n 1 a n je.4. Řešení kvadraturou Původní levou stranu rovnice u(x) = C 1 x n 1 + C x n, u(x) = C 1 x + C x. x u + u u x = 0 nahradíme ekvivalentním vyjádřením, tj. kvadraturou a postupně integrujeme x [ 1 x (u x) ] = 0 [ 1 x (u x) ] = 0 d[ 1 x (u x) ] = 0 d [ 1 dx x (u x) ] = 0 dx 1 x (u x) = C 1 u x = C x (u x) = 0 dx d(u x) = C dx 1 x u x = C 1 x dx x + C = C 1 x + C.
15 Závislost radiálního posuvu vyšla shodná pro obě metody hledané funkce u(x) = C 1 x + C x..5 Výpočet hlavních napětí Nyní již známe závislost posuvu u(x). Hlavní napětí vyjádříme v závislosti na nezávislé souřadnici x σ t = E 1 υ [u x + ν E u ] = (1 + ν) (1 ν) [C 1 + C x + ν C 1 ν C x ] E σ t = (1 + ν) (1 ν) [C 1 (1 + ν) + C (1 ν)] x σ t = E (1 + ν) (1 + ν) (1 ν) C E (1 υ) 1 + (1 + ν) (1 ν) C x σ t = E (1 ν) C 1 + E (1 + ν) C x. Rovnici si označíme novými konstantami K, C a zapíšeme ve tvaru σ t (x) = K + C x. Obdobnou úpravu provedeme s radiálním napětím σ r = E 1 υ [u + ν u x ] = E (1 + ν) (1 ν) [C 1 C x + ν C 1 + ν C x ] E σ r = (1 + ν) (1 ν) [C 1 (1 + ν) C (1 ν)] x σ r = E (1 + ν) (1 + ν) (1 ν) C E (1 υ) 1 (1 + ν) (1 ν) C x σ r = E (1 ν) C 1 E (1 + ν) C x σ r (x) = K C x..5.1 Určení konstant K a C Tyto konstanty řešíme z okrajových podmínek pro radiální napětí, které známe jako záporné hodnoty tlaků p 1 a p na vnitřním i vnějším povrchu nádoby, σ r (r 1 ) = p 1 a σ r (r ) = p. 14
16 Dosazení: p 1 = K C r 1 K = C r 1 p 1 p = K C r p = C r 1 p 1 C r = C ( 1 r 1 1 r ) p 1, odkud již konstanta C je rovna C = (p 1 p ) r 1 r r r 1. Zbývá již jen konstanta K, kterou vyjádříme z druhé rovnice K = C r 1 p 1 = odkud již konstanta K je rovna (p 1 p ) r 1 r r r 1 p r 1 = p 1 r 1 r r p r 1 r r p 1 1 K = p 1 r p 1 r + p 1 r 1 p r r r 1, K = p 1 r 1 p r r r 1..6 Grafické znázornění Z odvozených vztahů pro namáhání stěny nádoby v tečném a radiálním směru jsme zjistili, že průběhy radiálního a tečného napětí σ r a σ t jsou dány polytropami, které jsou osově souměrné podle konstanty K. V uzavřených tlustostěnných nádobách vzniká navíc osové napětí σ o U. Toto napětí vzniká díky tlakům p 1 a p, které působí na dna nádoby a vyvolávají tak tahové nebo tlakové namáhání pláště nádoby, viz. obr. 11a. Otevřené tlustostěnné nádoby nepřenášejí od tlaků p 1 a p 0 téměř žádnou osovou sílu a osové napětí σ o O tedy uvažujeme rovno nule, viz. obr. 11b. Obr. 11a Namáhání uzavřené silnostěnné nádoby Obr. 11b Namáhání otevřené silnostěnné nádoby Výsledkem jsou vztahy, kterými kompletně popisujeme napětí ve stěně tlustostěnných nádob. σ t (x) = K + C x σ r(x) = K C x 15
17 σ o U = p 1 r 1 p r r r 1 σ o O = 0 K = p 1 r 1 p r r C = (p r 1 p ) r 1 r 1 r r 1 Obr. 1 popisuje stav napětí při vnitřním přetlaku, tj. p 1 > p. Obr. 1 Průběhy napětí v radiálním a tečném směru 3 Určení přesahu r pro nalisování Pro správnou funkci nalisovaného spoje, tj. pro přenos osové síly nebo kroutícího momentu, je potřeba dosáhnout pevného spojení náboje s hřídelem. Toto je zajištěno vpravením průměrově většího hřídele do menšího otvoru náboje. Ve spojených součástech vznikají pružné a někdy částečně i plastické deformace. Pružné deformace vyvolávají v součástech napětí, jejichž působením jsou spojené součásti navzájem přitlačovány a tak předpokládáme, že se ve stykových plochách indukuje rovnoměrně rozložený tlak p. Na hodnotě tlaku p je závislá požadovaná únosnost spoje. Toto vše je zajištěno vypočteným přesahem, při jehož určování budeme vycházet z následujících předpokladů. 1) Náboj a hřídel uvažujeme jako otevřené silnostěnné nádoby a tedy σ o N = σ o H = 0. ) Náboj i hřídel jsou vyrobené z Hookeovského materiálu. 3) Celý proces se odehrává v oblasti malých (elastických) deformací. 4) Jelikož se u kovových materiálů hodnota přesahu udává v řádu tisícin nebo desetitisícin poloměru, uvažujeme r N r H r. Situaci nalisování popisuje obr. 13, ze kterého odvodíme vztah pro hledaný přesah. 16
18 Obr. 13 Přesah při nalisování Po nalisování součástí a zatížení nádob vnitřním přetlakem p 1 a vnějším přetlakem p se poloměr hřídele zvětší o r H a poloměr v náboji se zvětší o r N. Tyto poloměry se ustaví na společném poloměru r. Lze tedy pro hledaný přesah zapsat rovnici r = r N r H. Rovnici vydělíme poloměrem r a získáme bezrozměrný tvar N H r = r r. r r r Nyní využijeme předpokladu přibližně stejných poloměrů a rovnici budeme moci přibližně zapsat jako N H r = r r N r r H r. Z poměrných prodloužení v tečném a radiálním směru dle obr. 10 víme, že ε t = u x = r rovnice přejde na tvar Tečné deformace vyjádříme z rozšířeného Hookeova zákona r r, takže r = ε t N (r N ) ε t H (r H ). (3) ε t N (r N ) = 1 E N [ σ t N (r N ) ν N (σ o N (r N ) + σ r N (r N )) ] ε t H (r H ) = 1 E H [ σ t H (r H ) ν H (σ o H (r H ) + σ r H (r H )) ]. Nyní využijeme okrajových podmínek pro radiální napětí σ r N (r N ) = p a σ r H (r H ) = p. 17
19 Z grafického znázornění polytrop, viz. obr. 1, vyplývá, že pro tečná napětí na poloměrech r N a r H platí σ t N (r N ) = K N + p σ t H (r H ) = K H + p. Dosazením těchto vztahů získáme tečné deformace jako ε t N (r N ) = 1 E N [ KN + p ν N σ o N (r N ) + ν N p ] ε t H (r H ) = 1 E H [ KH + p ν H σ o H (r H ) + ν H p ]. Z předpokladu otevřené silnostěnné nádoby je osové napětí náboje i hřídele nulové. Zároveň uvažujeme stejný materiál náboje i hřídele, tzn. E N = E H = E a zároveň ν N = ν H = ν. Tím se rovnice tečných deformací zjednoduší na tvar ε t N (r N ) = 1 E [ KN + p + ν p ] ε t H (r H ) = 1 E [ KH + p + ν p ]. Poměrná prodloužení v tomto tvaru dosadíme do bezrozměrné rovnice pro přesah a upravíme r r = ε t N (r N ) ε t H (r H ) = 1 E [ KN + p + ν p ] 1 E [ KH + p + ν p ] r r = 1 E [ KN + p + ν p K H p ν p ] r r = 1 E [ KN K H ] a hledaný přesah zajišťující pevné spojení náboje s hřídelem je dán vzorcem r = r E [KN K H ]. Konstanty K N a K H jsou dány již známými vztahy K H = p 1 r 1 p r r r 1 K N = p r p 3 r 3 r 3 r. 18
20 Při uvažování plného hřídele bychom hledaný přesah získali dosazením r 1 = 0 a výslednou hodnotu přesahu určíme pomocí vztahu r = r E [KN + p ]. 3.1 Výpočet pro různé materiály Z konstrukčních důvodu se často nalisovaný spoj sestává z odlišných materiálů náboje a hřídele, tj. E N E H, ν N ν H. Vztah pro přesah získáme opět z bezrozměrné rovnice (3), kterou následně upravíme. r = ε N r t (r N ) ε H t (r H ) = 1 E N [ KN + p ν N σ N o (r N ) + ν N p ] 1 E H [ KH + p ν H σ o H (r H ) + ν H p ] Z předpokladu otevřené silnostěnné nádoby je opět osové napětí náboje i hřídele nulové a výsledný vztah pro přesah odlišných materiálů náboje a hřídele získáme úpravou bezrozměrné rovnice r = EH [ K N + p + ν N p ] E N [ K H + p + ν H p ] r E N E H r = r E N E H [ (EH K N E N K H ) + p [E H (1 + ν N ) E N (1 + ν H )]]. Opět při uvažování plného hřídele bychom hledaný přesah získali dosazením r 1 = 0 a výslednou hodnotu přesahu určíme pomocí vztahu r = r E N E H [ (EH K N + E N p ) + p [E H (1 + ν N ) E N (1 + ν H )]]. 4 Přenos kroutícího momentu Při určování hodnoty kroutícího momentu, který je nalisovaný spoj schopný přenést, vycházíme z rovnoměrně rozloženého tlaku, indukovaného mezi stykovými plochami náboje a hřídele. Stav hřídele po nalisování popisuje obr. 14. Zde p je indukovaný tlak a p f je projev tlaku do tečného směru, kde f je tření. Obr. 14 Stav hřídele po nalisování 19
21 Element kroutícího momentu vypočítáme jako silovou dvojici dm k = r dt. (4) Zde T je síla působící na rameni r a r je poloměr hřídele. Hodnotu dt vyjádříme pomocí tlaku působícího v tečném směru na element plochy da. Obr. 15 Plocha hřídele přenášející kroutící moment Z obr. 15 je patrné, že a hodnota dt je tedy rovna da = b r dω Tento vztah dosadíme do rovnice (4) dt = p f da = p f b r dω. dm k = r p f b r dω a následnou integrací v mezích ω 0; π získáme hledaný kroutící moment přenesený nalisovaným spojem jako M k = π ω=0 dm k π = r p f b r dω ω=0 M k = π r p f b. 5 Výpočet kroutícího momentu Nyní máme k dispozici všechny důležité vztahy a můžeme určit velikost kroutícího momentu, který nalisovaný spoj dokáže přenést. Uvažujme případ nalisování náboje na plný hřídel, kdy obě součásti jsou vyrobené ze stejných materiálů a o daných parametrech. 0
22 Průměr hřídele Vnější průměr náboje Šířka náboje d = 80mm D = 10mm b = 40mm Modul pružnosti v tahu E =, N/mm Mez kluzu materiálu σ k = 300 N/mm Poissonovo číslo ν = 0,3 Bezpečnost k = Tření f = 0,15 Obr. 16 Grafické znázornění úlohy Součinitel tření uvažujeme konstantní a shodný pro tečný i axiální směr. Kroutící moment spočítáme odvozeným vztahem, kde jediná neznámá je tlak indukovaný ve stykových plochách. M k = p π d b f d Z grafického znázornění napětí na obr. 1 víme, že nejvíce namáhaným místem při shodném materiálu náboje a hřídele je objímka na poloměru d, takže pevnostní podmínku budeme dimenzovat právě k tomuto poloměru a při využití hypotézy τ MAX vyjdeme z rovnice Dovolené napětí určíme jako σ red. = σ max. σ min. σ D. σ D σ k k = 300 = 150 N/mm. Pro naší aplikaci uvažujeme stav vnitřního přetlaku a rovnici dále upravíme σ t N (r ) σ r N (r ) σ D K N + p ( p ) σ D K N + p σ D p r p 3 r 3 r 3 r 1 + p σ D. Tlak okolí p 3 můžeme vzhledem k ostatním členům rovnice zanedbat a tedy r p [ r 3 r + 1] = p [ r + r 3 r r ] σ D 3 r.
23 Maximální tlak, který může být ve stykových plochách indukován je p σ D [r 3 r ] = σ D r 3 [1 (r ) ] = 150 [1 (40 r 3 60 ) ] = 41,66 N/mm. Po dosazení získáváme maximální přenesený kroutící moment dosažený při dovoleném namáhání součástí. M k = 41,67 π ,15 40 = ,99 Nmm Z praktických důvodů je vhodné dopočítat lisovací sílu, potřebný přesah a graficky znázornit namáhání součástí. Lisovací sílu vyjádříme pomocí indukovaného tlaku, který působí v axiálním směru na stykové plochy spoje. Jelikož uvažujeme shodný součinitel tření pro tečný i axiální směr, je velikost této lisovací síly rovna velikosti síly dt z kapitoly 4 pro ω 0; π. T = p π d b f = 41,66 π ,15 = 6 81,79 N r = r E [KN + p ] = [41,67, ,67] = 0,086 mm σ N t (x) = K N + CN 41,67 40 (41,67) 60 = x x = 33, ,8 x N/mm 40 σ N r (x) = K N CN 41,67 40 (41,67) 60 = x x = 33, ,8 x N/mm 0 σ H t (x) = K H + CH 41,67 40 ( 41,67) 0 = x x = 41,66 N/mm 0 σ H r (x) = K H CH 41,67 40 ( 41,67) 0 = x x = 41,66 N/mm
24 Obr. 17 Grafické znázornění namáhání spoje včetně Mohrových kružnic Potřebný přesah r = 0,086mm. Maximální přenesený kroutící moment M k = ,99 Nmm. 6 Výpočet metodou konečných prvků Nyní provedeme výpočet v programu Abaqus. Parametry nalisovaného spoje jsou stejné, jako parametry zadané v kapitole 5. Stav spoje po simulaci nalisování v programu zobrazuje obr. 18. Obr. 18 Stav spoje po nalisování Z analytického výpočtu je spoj dimenzován na maximální dovolené napětí σ D 150 N/mm. Analytický výpočet však vyšetřuje tato napětí v takové vzdálenosti od okrajů náboje, že napjatost ani deformace nejsou ovlivněny okrajovými podmínkami. 3
25 Program Abaqus zohledňuje tyto okrajové podmínky a simuluje reálné namáhání spoje. Hodnoty napětí jednotlivých elementů na vnitřním poloměru náboje nejsou po šířce náboje b konstantní. Po simulaci nalisování v programu je odečtená hodnota napětí elementu na poloměru d/ ve středu šířky náboje b rovna σ = 15,911 N/mm. Toto napětí se postupně na poloměru d/ po šířce b směrem k okrajům nádoby zvyšuje, až dosáhne nejvyšší hodnoty napětí ve spoji σ = 181,143 N/mm. Hodnoty vypočtené v programu Abaqus jsou zpravidla přesnější, protože program zohledňuje více reálných parametrů spoje než analytický výpočet, takže hodnoty vypočtené analyticky a programem se v určitých místech značně liší. 6.1 Výpočet kroutícího momentu metodou konečných prvků Nyní předepíšeme vnějšímu povrchu náboje vhodné radiální natočení vůči hřídeli a z grafu určíme maximální reakční moment, tj. maximální kroutící moment, který je spoj schopen přenést. Obr. 19 Stav spoje po natočení vnějšího povrchu náboje při zvětšených deformacích Obr. 0 Graf kroutícího momentu nalisovaného spoje 4
26 Grafy reakčních veličin jsou vyjádřené v závislosti na čase. Pro odečet kroutícího momentu odpovídá jednotkový čas nulovému radiálnímu natočení povrchu náboje a maximální čas odpovídá natočení předepsanému. Z grafu je odečtena maximální hodnota reakčního, tj. kroutícího momentu jako M k = Nmm. 6. Výpočet lisovací síly Uvažujme lisování za tepla, kdy nedochází ke stržení povrchových nerovností hřídele a náboje a součásti jsou tedy do sebe vsunuty nenásilně. V místě stykových ploch hřídele a náboje dochází nejen k pevnému sepětí součástí, ale také k zaklínění náboje v hřídeli v axiálním směru. Únosnost spoje v axiálním směru zjistíme v programu pomocí předepsání axiálního posuvu vnějšího povrchu náboje vůči hřídeli. Následně z grafu analogicky odečteme reakční sílu, tj. axiální sílu, kterou je spoj schopen přenést. Zde je zvoleno hrubší síťování modelu, jelikož s touto silou již po výpočtu nebudeme nijak operovat. Obr. 1 Stav spoje po axiálním posuvu vnějšího povrchu náboje při zvětšených deformacích Obr. Graf axiální síly nalisovaného spoje 5
27 Z grafu je odečtena maximální hodnota reakční, tj. axiální síly jako T = N. 6.3 Výpočet s kruhovou drážkou na vnitřním povrchu náboje Je tedy možné, že tohoto zaklínění by se rovněž dalo využít, v podobě axiálních drážek, ke zvýšení maximálního přeneseného kroutícího momentu. Pro jednoduchost uvažujme jednu kruhovou drážku na vnitřním povrchu náboje. Rozměry a parametry nalisovaného spoje jsou stále shodné s přechozími úlohami. Geometrie zvolené drážky je zobrazena na obr. 3. Obr. 3 Geometrie kruhové drážky R Nyní postupujeme analogicky. Vnějšímu povrchu náboje s drážkou předepíšeme opět totožné radiální natočení vůči hřídeli, které bylo předepsáno pro náboj s vnitřní válcovou plochou. Poté z grafu určíme maximální kroutící moment. Obr. 4 Stav spoje s kruhovou drážkou R při zvětšených deformacích 6
28 Obr. 5 Graf kroutícího momentu pro spoj s kruhovou drážkou R Maximální hodnotu kroutícího momentu pro spoj s jednou drážkou na vnitřním povrchu náboje označíme M k. Z grafu je tato hodnota odečtena jako M k = Nmm. 6.4 Porovnání nalisovaného spoje s drážkou a bez drážky Pro porovnání kroutícího momentu přeneseného spojem bez drážky a spojem s jednou drážkou zavádíme součinitel β, který nazveme separace vlivu. Ten vyjadřuje o kolik procent je kroutící moment přenesený spojem s jednou drážkou vyšší nebo nižší než kroutící moment přenesený spojem bez drážky. Pokud β > 0, tak spoj s drážkou přenese vyšší kroutící moment a naopak pokud β < 0, potom spoj přenese nižší kroutící moment. Součinitel definujeme jako V našem případě tedy β = β = M k M k M k 100 [%] = 0, %. Po porovnání jsme zjistili, že spoj s jednou drážkou přenese o 0, % nižší kroutící moment než spoj bez drážky. Nyní můžeme zkoumat vliv velikosti a geometrie drážky na přenos M k. 7 Vliv velikosti drážky na přenos kroutícího momentu Nalisovaný spoj s kruhovou drážkou o poloměru mm na vnitřním povrchu náboje přenese kroutící moment M k = Nmm. Poloměr drážky budeme postupně zvětšovat až na 1 mm. Následně předepíšeme vnějšímu povrchu náboje radiální natočení vůči hřídeli jako 7
29 v předchozích úlohách. Postup zvětšování drážky je zobrazen na obr. 6, kde je čárkovaně zobrazena původní drážka o poloměru mm. Obr. 6 Postup zvětšování kruhové drážky Po simulacích spojů s různými velikostmi drážek jsou v programu z grafů odečteny maximální hodnoty kroutícího momentu pro každou velikost drážky. Pro přehlednost jsou hodnoty odečtených kroutících momentů spolu s jednotlivými drážkami zobrazeny na obr. 7. Obr. 7 Přenesené hodnoty spojů jednotlivých drážek Závislost kroutícího momentu na počtu drážek je vynesena do grafu na obr. 8. Obr. 8 Graf závislosti M k = f(r) 8
30 Z grafu M k = f(r) je patrné, že kroutící moment je tím nižší, čím větší je poloměr drážky. Prozatím nelze přesně říci, zda-li je takto snižující kroutící moment způsoben zmenšující se stykovou plochou mezi nábojem a hřídelem, zvolenou geometrií drážky nebo nějakými dalšími faktory nalisovaného spoje. 8 Výpočet s obdélníkovou drážkou Nyní zjistíme, jak velký vliv má geometrie drážky na přenos kroutícího momentu. K tomu využijeme obdélníkovou drážku na vnitřním povrchu náboje. Tentokrát budeme analyzovat rovnou obdélníkovou drážku s šířkou 3,507 mm, která odpovídá šířce kruhové drážky R a obdélníkovou drážku s šířkou 10 mm, která přibližně odpovídá šířce drážky R10. Geometrie obdélníkových drážek je zobrazena na obr. 9. Obr. 9 Detail geometrie obdélníkové drážky Po simulaci nalisování a předepsání radiálního natočení vnějšího povrchu náboje vůči hřídeli odečteme z grafů v programu maximální přenesené kroutící momenty. Nalisovaný spoj s obdélníkovou drážkou šířky 3,507 mm přenese M k = Nmm a spoj s drážkou šířky 10 mm přenese M k = Nmm. Obr. 30 Stav spoje s obdélníkovou drážkou šířky 10 mm při zvětšených deformacích 9
31 Následuje výpis a porovnání kroutících momentů přenesených kruhovou a obdélníkovou drážkou. Kruhová drážka R, resp. kruhová drážka o šířce 3,507 mm Obdélníková drážka o šířce 3,507 mm Kruhová drážka R10, resp. kruhová drážka o šířce 9,884 mm Obdélníková drážka o šířce 10 mm M k = Nmm M k = Nmm M k = Nmm M k = Nmm Kroutící moment přenesený kruhovou drážkou R je o 1370 Nmm vyšší než kroutícího moment přenesený drážkou obdélníkovou o stejné šířce. Rozdíl mezi kruhovou drážkou R10 a obdélníkovou drážkou o šířce 10 mm je 5430 Nmm při rozdílu šířky drážek 0,116 mm. Z porovnání je patrné, že změna geometrie drážky z kruhové na obdélníkovou sníží hodnotu přeneseného kroutícího momentu. Pro kontrolu byl tento spoj nakonec analyzován s obdélníkovou drážkou menší šířky, konkrétně mm. Spoj při této šířce drážky přenesl kroutící moment M k = Nmm. Z vypočtených hodnot plyne, že dominantním faktorem na hodnotu přeneseného kroutícího momentu je velikost kontaktní plochy spoje. Kroutící moment je tím nižší, čím menší je styková plocha mezi hřídelem a nábojem, nehledě na zvolenou geometrii drážky. Změna geometrie má tudíž nepatrný vliv na přenos kroutícího momentu a nelze tedy její změnou očekávat, že by mohla kompenzovat ztrátu plochy způsobenou drážkou nebo nějakým jiným vlivem razantně zvýšit kroutící moment. 9 Šířka drážky Nyní budeme počítat pouze s drážkami kruhovými. Pokusíme se najít vhodnou šířku, která by kompenzovala ztrátu plochy zaklíněním náboje v hřídeli a zjistíme, zda-li by spoj tímto vlivem mohl přenést vyšší kroutící moment. Nejprve zkusíme vytvořit mělkou drážku na úrovni přesahu, abychom snížili ztrátu třecí plochy. Tak zjistíme, jestli by dostatečně malá drážka mohla být řešením, které hledáme. Detail geometrie této drážky je zobrazen na obr. 31, kde je čárkovaně zakreslen průměr 80mm. Obr. 31 Detail geometrie mělké drážky 30
32 Obr. 3 Stav spoje s mělkou drážkou při zvětšených deformacích V programu je z grafu odečtena maximální hodnota přeneseného kroutícího momentu jako M k = Nmm. Pro porovnání spočítáme nyní součinitel separace vlivu β = = 0,0068 %. Dokonce i spoj s takto malou drážkou přenáší o 0,0068 % menší kroutící moment, než spoj bez drážky. Je tedy nutné zaklínit náboj v hřídeli nějakým způsobem, díky kterému by nedocházelo ke ztrátě třecí plochy a tedy ani ke ztrátě kroutícího momentu. 10 Zmenšování drážky v axiálním směru Ztrátě stykové plochy můžeme dále zamezit snižováním velikosti drážky v axiálním směru a drážka tedy nebude procházet celým nábojem. Program Abaqus však pro tuto geometrii drážky vyžaduje rozdílné síťování modelu. Při použití stejně jemné sítě jako doposud, se doba výpočtu spoje v programu stává delší a náročnější. Z tohoto důvodu zvolíme nyní síť hrubší. Stav spoje s hrubší sítí je zobrazen na obr. 33. Zde je model zobrazen bez drážky. Obr. 33 Stav spoje po nalisování s hrubší sítí 31
33 V programu tedy postupně ke středu náboje zmenšujeme drážku R v axiálním směru a sledujeme, jaký vliv má toto zmenšování na přenos kroutícího momentu. Vypočtené hodnoty jsou zobrazeny v grafu a v tabulce na obr. 34. Obr. 34 Závislost kroutícího momentu na axiálním rozměru drážky R Postupné snižování axiálního rozměru drážky způsobuje zvětšování přeneseného kroutícího momentu spojem. Z grafu je patrné, že spoj s drážkou o axiálním rozměru cca 6 mm dosahuje zhruba shodného kroutícího momentu jako spoj bez drážky. Pro zjištění přesné hranice, kdy kroutící moment spoje s drážkou přesáhne kroutící moment spoje bez drážky, by bylo potřeba provést více simulací v programu. Pro naše porovnání však postačí graf na obr. 34, ze kterého vyplývá, že model s drážkou R o axiálním rozměru v intervalu přibližně (0; 6) přenese vyšší kroutící moment než spoj bez drážky. Hodnoty axiálního rozměru drážky blížící se nule jsou zde uvedeny pro zjištění chování modelu a pro lepší doplnění grafu. Rozhodně se nejedná o reálné využití drážek takovýchto rozměrů v praxi Výpočet s jemnější sítí Abychom v závěru mohli výsledky analýzy porovnat, je potřeba model z předchozí kapitoly vysíťovat stejně jemně jako např. model v kapitole 9. Obr. 35 Stav spoje po nalisování s jemnější sítí 3
34 V programu je po simulaci spoje s jemnou sítí odečtena hodnota kroutícího momentu pro model bez drážky jako M k = Nmm. Následně je tento spoj analogicky simulován s drážkou R o axiálním rozměru 1 mm ve středu náboje. Obr. 36 Detail drážky R po předepsaném namáhání V programu je z grafu odečtena maximální hodnota kroutícího momentu jako M k = Nmm. Pro porovnání spočítáme nyní součinitel separace vlivu β = = 0,01 %. Hodnotu kroutícího momentu se podařilo vlivem použité drážky v modelu zvýšit, nicméně se však jedná o naprosto zanedbatelný rozdíl, který ani u takto relativně jednoduchého modelu nehraje žádnou roli. Důležitý je však fakt, že vhodná úprava vnitřního povrchu náboje má pozitivní vliv na přenos kroutícího momentu pro tento relativně jednoduchý 3D model v programu Abaqus. 11 Závěr Analýza nalisovaného spoje při zatížení kroutícím momentem proběhla několika metodami a postupy. Spoj byl nejprve ze zadaných rozměrů hřídele a náboje, z materiálových vlastností a z maximálního dovoleného napětí dimenzován analyticky. Klasickým výpočtem bylo tedy spočítáno namáhání spoje, přesah a kroutící moment, který je spoj schopen přenést. Poté byl tento spoj definován v programu Abaqus jako relativně jednoduchý 3D model, který byl zatížen vhodným namáháním. Následkem namáhání spoje byl z grafu v programu odečten maximální reakční, resp. kroutící moment, který model přenese. Poté byl vnitřní povrch náboje několikrát upravován různými variantami axiálních drážek. Následně byl vliv drážek na výsledný přenesený kroutící moment zpracován. Z vypočtených dat vyplývá, že největší vliv na únosnost nalisovaného spoje a tedy i na přenos kroutícího momentu má velikost stykové plochy mezi nábojem a hřídelem. Únosnost spoje v axiálním směru je však navíc posílena vlivem zaklínění náboje v hřídeli. Tento jev zaklínění 33
35 byl simulován na modelu v podobě axiální drážky přes celou šířku vnitřního povrchu náboje. Úbytek stykové plochy způsobený touto drážkou má za následek menší přenos kroutícího momentu než původní spoj bez drážky. Vliv této drážky v modelu nekompenzuje úbytek stykové plochy. Z vypočtených dat bylo rovněž zjištěno, že úprava geometrie drážky nemá významný vliv na přenos kroutícího momentu. Aby model s drážkou přenesl vyšší kroutící moment než model bez drážky, musí být drážka dostatečně malá, aby svým vlivem kompenzovala ztrátu stykové plochy. V našem případě dosahuje model s drážkou R o axiálním rozměru drážky v intervalu (0; 6) vyššího kroutícího momentu, než spoj bez drážky. Rozdíl těchto momentů bohužel není nikterak závratný. Je možné, že rozdíl kroutících momentů modelu bez drážky a modelu s drážkou by se dal navýšit např. přidáním druhé drážky. Tyto dvě drážky by byly na obvodu spoje umístěny po 180. Analogicky lze takto samozřejmě přidávat i více drážek, ale opět je nutné provést několik simulací modelu a najít vhodný počet a vhodnou axiální velikost drážky a tímto postupem se pokusit navýšit rozdíl kroutících momentů. Náš model však přenáší vyšší kroutící moment i pro drážky nereálně malých axiálních rozměrů. Je tedy jasné, že při našem relativně hrubém síťování modelu nemůžeme tento výsledek přisuzovat vlivu zaklínění náboje v hřídeli. Zde již hrají roli další dopady drážky na spoj, jako je např. velké napětí, které v místě drážky vzniká. Pro náš jednoduchý model a pro naše základní porozumění chování nalisovaného spoje po úpravě stykového povrchu jsou však tyto výpočty dostačující. Pokud bychom chtěli sledovat přesný reálný dopad axiálních drážek na přenos kroutícího momentu, museli bychom model definovat mnohem podrobněji. Bylo by např. nutné zavést do modelu plastické vlastnosti materiálu, uvažovat proměnné tření mezi hřídelem a nábojem, přesněji definovat efekt zaklínění náboje v hřídeli a zvolit vhodné a dostatečně jemné síťování modelu, obzvláště v místech drážky. Tím by se úloha stala daleko náročnější a přesahovala by úroveň této práce. Důležité hodnoty kroutících momentů, které přenesou různé vypočtené varianty jsou shrnuty v tabulce na obr. 37. Obr. 37 Použité varianty nalisovaného spoje a jejich kroutící momenty 34
36 1 Seznamy 1.1 Seznam použitých označení Název Značka Jednotka osové napětí σ o N/mm radiální napětí σ r N/mm tečné napětí σ t N/mm radiální posuv u mm poměrné radiální prodloužení ε r poměrné tečné prodloužení ε t modul pružnosti v tahu E N/mm Poissonovo číslo ν integrační konstanta K N/mm integrační konstanta C N tlak p N/mm přesah r mm tření f kroutící moment spoje bez drážky M k Nmm bezpečnost k mez kluzu materiálu σ k N/mm redukované napětí σ red. N/mm dovolené napětí σ D N/mm lisovací síla T N kroutící moment spoje s jednou drážkou M k Nmm separace vlivu β % 35
37 1. Seznam obrázků Obr. 1: Přenos kroutícího momentu a axiální síly nalisovaným spojem... 7 Obr. : Přenos ohybového momentu a radiální síly nalisovaným spojem... 7 Obr. 3: Nalisované ozubené kolo... 8 Obr. 4: Nalisované radiální ložisko... 8 Obr. 5: Nalisovaná řemenice... 8 Obr. 6: Kliková hřídel... 8 Obr. 7: Nákolky železničních kol... 8 Obr. 8: Element zobrazený v tlustostěnné nádobě Obr. 9: Namáhání vytknutého elementu Obr. 10: Přetvoření elementu Obr. 11a, 11b: Namáhání uzavřené a otevřené silnostěnné nádoby Obr. 1: Průběhy napětí v radiálním a tečném směru Obr. 13: Přesah při nalisování Obr. 14: Stav hřídele po nalisování Obr. 15: Plocha hřídele přenášející kroutící moment... 0 Obr. 16: Grafické znázornění úlohy... 1 Obr. 17: Grafické znázornění namáhání spoje včetně Mohrových kružnic... 3 Obr. 18: Stav spoje po nalisování... 3 Obr. 19: Stav spoje po natočení vnějšího povrchu náboje při zvětšených deformacích... 4 Obr. 0: Graf kroutícího momentu nalisovaného spoje... 4 Obr. 1: Stav spoje po axiálním posuvu vnějšího povrchu náboje při zvětšených deformacích.. 5 Obr. : Graf axiální síly nalisovaného spoje... 5 Obr. 3: Geometrie kruhové drážky R... 6 Obr. 4: Stav spoje s kruhovou drážkou R při zvětšencýh deformacích... 6 Obr. 5: Graf kroutícího momentu pro spoj s kruhovou drážkou R... 7 Obr. 6: Postup zvětšování kruhové drážky... 8 Obr. 7: Přenesené hodnoty spojů jednotlivých drážek... 8 Obr. 8: Graf závislosti M k = f(r)... 8 Obr. 9: Detail geometrie obdelníkové drážky... 9 Obr. 30: Stav spoje s obdelníkovou drážkou šířky 10 mm při zvětšencýh deformacích... 9 Obr. 31: Detail geometrie mělké drážky Obr. 3: Stav spoje s mělkou drážkou při zvětšených deformacích Obr. 33: Stav spoje po nalisování s hrubší sítí Obr. 34: Závislost kroutícího momentu na axiálním rozměru drážky R... 3 Obr. 35: Stav spoje po nalisování s jemnější sítí... 3 Obr. 36: Detail drážky R po předepsaném namáhání Obr. 37: Použité varianty nalisovaného spoje a jejich kroutící momenty
38 1.3 Seznam použité literatury [1] MICHALEC, Jiří. Pružnost a pevnost I. 3. vyd. V Praze: České vysoké učení technické, 009. ISBN [] MICHALEC, Jiří. Pružnost a pevnost II. Vyd.. Praha: Vydavatelství ČVUT, 001. ISBN [3] BOLEK, Alfred a Josef KOCHMAN. Části strojů. Vyd. 5., přeprac. (v SNTL 1. vyd.). Praha: SNTL-Nakladatelství technické literatury, Technický průvodce. ISBN [4] ŠVEC, Vladimír. Části a mechanismy strojů: spoje a části spojovací. Vyd. 3. V Praze: České vysoké učení technické, 008. ISBN [5] Kliková hřídel. Technet [online]. [cit ]. Dostupné z: /vojenstvi.aspx?c=a16060_111044_vojenstvi_mla [6] Nákolky železničních kol. Betterthanufos [online]. [cit ]. Dostupné z: 37
Obecný Hookeův zákon a rovinná napjatost
Obecný Hookeův zákon a rovinná napjatost Základní rovnice popisující napěťově-deformační chování materiálu při jednoosém namáhání jsou Hookeův zákon a Poissonův zákon. σ = E ε odtud lze vyjádřit také poměrnou
1.1 Shrnutí základních poznatků
1.1 Shrnutí základních poznatků Pojmem nádoba obvykle označujeme součásti strojů a zařízení, které jsou svým tvarem a charakterem namáhání shodné s dutými tělesy zatíženými vnitřním, popř. i vnějším tlakem.sohledemnatopovažujemezanádobyrůznápotrubíakotlovátělesa,alenapř.i
TLUSTOSTĚNNÉ ROTAČNĚ SYMETRICKÉ VÁLCOVÉ NÁDOBY. Autoři: M. Zajíček, V. Adámek
1.3 Řešené příklady Příklad 1: Vyšetřete a v měřítku zakreslete napjatost v silnostěnné otevřené válcové nádobě zatížené vnitřním a vnějším přetlakem, viz obr. 1. Na nebezpečném poloměru, z hlediska pevnosti
Vlastnosti a zkoušení materiálů. Přednáška č.4 Úvod do pružnosti a pevnosti
Vlastnosti a zkoušení materiálů Přednáška č.4 Úvod do pružnosti a pevnosti Teoretická a skutečná pevnost kovů Trvalá deformace polykrystalů začíná při vyšším napětí než u monokrystalů, tj. hodnota meze
OHYB (Napjatost) M A M + qc a + b + c ) M A = 2M qc a + b + c )
3.3 Řešené příklady Příklad 1: Pro nosník na obrázku vyšetřete a zakreslete reakce, T (x) a M(x). Dále určete M max a proveďte dimenzování pro zadaný průřez. Dáno: a = 0.5 m, b = 0.3 m, c = 0.4 m, d =
Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/ HŘÍDELE A ČEPY
Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/03.0009 4.1.Hřídele a čepy HŘÍDELE A ČEPY Hřídele jsou základní strojní součástí válcovitého tvaru, která slouží k
ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE FAKULTA STROJNÍ ÚSTAV MECHANIKY, BIOMECHANIKY A MECHATRONIKY
ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE FAKULTA STROJNÍ ÚSTAV MECHANIKY, BIOMECHANIKY A MECHATRONIKY ANALÝZA NAPĚTÍ VE SPOJÍCH ROTAČNĚ SYMETRICKÝCH KONSTRUKCÍ BAKALÁŘSKÁ PRÁCE PETR LINDUŠKA Rok: 2015 Anotační
OTÁZKY K PROCVIČOVÁNÍ PRUŽNOST A PLASTICITA II - DD6
OTÁZKY K PROCVIČOVÁNÍ PRUŽNOST A PLASTICITA II - DD6 POSUZOVÁNÍ KONSTRUKCÍ PODLE EUROKÓDŮ 1. Jaké mezní stavy rozlišujeme při posuzování konstrukcí podle EN? 2. Jaké problémy řeší mezní stav únosnosti
Střední průmyslová škola strojírenská a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky, Kolín IV, Heverova 191
Název školy Název projektu Registrační číslo projektu Autor Název šablony Střední průmyslová škola strojírenská a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky, Kolín IV, Heverova 191 Modernizace výuky
BAKALÁŘSKÁ PRÁCE. Návrh rozměru čelních ozubených kol je proveden podle ČSN ČÁST 4 PEVNOSTNÍ VÝPOČET ČELNÍCH A OZUBENÝCH KOL.
Příloha č.1.: Výpočtová zpráva - převodovka I Návrh čelních ozubených kol Návrh rozměru čelních ozubených kol je proveden podle ČSN 01 4686 ČÁST 4 PEVNOSTNÍ VÝPOČET ČELNÍCH A OZUBENÝCH KOL. Návrhovým výpočtem
Průhyb ocelového nosníku. Nezatížený a rovnoměrně zatížený nosník
EVROPSKÝ SOCIÁLNÍ FOND Průhyb ocelového nosníku. Nezatížený a rovnoměrně zatížený nosník PRAHA & EU INVESTUJEME DO VAŠÍ BUDOUCNOSTI České vysoké učení technické v Praze, Fakulta stavební, Katedra matematiky
Spoje pery a klíny. Charakteristika (konstrukční znaky)
Spoje pery a klíny Charakteristika (konstrukční znaky) Jednoduše rozebíratelná spojení pomocí per, příp. klínů hranolového tvaru (u klínů se skosením na jedné z ploch) vložených do podélných vybrání nebo
ZÁKLADNÍ ÚLOHY TEORIE PLASTICITY Teoretické příklady
Teorie plasticity VŠB TECHNICKÁ UNIVERZITA OSTRAVA FAKULTA STROJNÍ KATEDRA PRUŽNOSTI A PEVNOSTI ZÁKLADNÍ ÚLOHY TEORIE PLASTICITY Teoretické příklady 1. ŘEŠENÝ PŘÍKLAD NA TAH ŘEŠENÍ DLE DOVOLENÝCH NAMÁHÁNÍ
10.1. Spoje pomocí pera, klínu. hranolového tvaru (u klínů se skosením na jedné z ploch) kombinaci s jinými druhy spojů a uložení tak, aby
Cvičení 10. - Spoje pro přenos kroutícího momentu z hřídele na náboj 1 Spoje pro přenos kroutícího momentu z hřídele na náboj Zahrnuje širokou škálu typů a konstrukcí. Slouží k přenosu kroutícího momentu
PRUŽNOST A PLASTICITA I
Otázky k procvičování PRUŽNOST A PLASTICITA I 1. Kdy je materiál homogenní? 2. Kdy je materiál izotropní? 3. Za jakých podmínek můžeme použít princip superpozice účinků? 4. Vysvětlete princip superpozice
Nauka o materiálu. Přednáška č.4 Úvod do pružnosti a pevnosti
Nauka o materiálu Přednáška č.4 Úvod do pružnosti a pevnosti Teoretická a skutečná pevnost kovů Trvalá deformace polykrystalů začíná při vyšším napětí než u monokrystalů, tj. hodnota meze kluzu R e, odpovídající
kolík je v jedné nebo více spojovaných součástech usazen s předpětím způsobeným buď přesahem naráženého kolíku vůči díře, nebo kuželovitostí
KOLÍKOVÉ SPOJE KOLÍKOVÉ SPOJE Spoje pevné - nepohyblivé (výjimku může tvořit spoj kolíkem s konci pro roznýtování). Lze je považovat za rozebíratelné, i když častější montáž a demontáž snižuje jejich spolehlivost.
Příloha č. 1. Pevnostní výpočty
Příloha č. 1 Pevnostní výpočty Pevnostní výpočty navrhovaného CKT byly provedeny podle normy ČSN 69 0010 Tlakové nádoby stabilní. Technická pravidla. Vzorce a texty v této příloze jsou převzaty z této
Pružnost a pevnost I
Stránka 1 teoretické otázk 2007 Ing. Tomáš PROFANT, Ph.D. verze 1.1 OBSAH: 1. Tenzor napětí 2. Věta o sdruženosti smkových napětí 3. Saint Venantův princip 4. Tenzor deformace (přetvoření) 5. Geometrická
JEDNOTKY. E. Thöndel, Ing. Katedra mechaniky a materiálů, FEL ČVUT v Praze. Abstrakt
SIMULAČNÍ MODEL KLIKOVÉ HŘÍDELE KOGENERAČNÍ JEDNOTKY E. Thöndel, Ing. Katedra mechaniky a materiálů, FEL ČVUT v Praze Abstrakt Crankshaft is a part of commonly produced heat engines. It is used for converting
Autor: Vladimír Švehla
Bulletin of Applied Mechanics 1, 55 64 (2005) 55 Využití Castiglianovy věty při výpočtu deformací staticky určité případy zatížení tahem a tlakem Autor: Vladimír Švehla České vysoké učení technické, akulta
Nelineární úlohy při výpočtu konstrukcí s využitím MKP
Nelineární úlohy při výpočtu konstrukcí s využitím MKP Obsah přednášky Lineární a nelineární úlohy Typy nelinearit (geometrická, materiálová, kontakt,..) Příklady nelineárních problémů Teorie kontaktu,
Tuhost mechanických částí. Předepnuté a nepředepnuté spojení. Celková tuhosti kinematické vazby motor-šroub-suport.
Tuhost mechanických částí. Předepnuté a nepředepnuté spojení. Celková tuhosti kinematické vazby motor-šroub-suport. R. Mendřický, M. Lachman Elektrické pohony a servomechanismy 31.10.2014 Obsah prezentace
4. Napjatost v bodě tělesa
p04 1 4. Napjatost v bodě tělesa Předpokládejme, že bod C je nebezpečným bodem tělesa a pro zabránění vzniku mezních stavů je m.j. třeba zaručit, že napětí v tomto bodě nepřesáhne definované mezní hodnoty.
OTÁZKY VSTUPNÍHO TESTU PP I LS 2010/2011
OTÁZKY VSTUPNÍHO TESTU PP I LS 010/011 Pomocí Thumovy definice, s využitím vrubové citlivosti q je definován vztah mezi součiniteli vrubu a tvaru jako: Součinitel tvaru α je podle obrázku definován jako:
Mechanika kontinua. Mechanika elastických těles Mechanika kapalin
Mechanika kontinua Mechanika elastických těles Mechanika kapalin Mechanika kontinua Mechanika elastických těles Mechanika kapalin a plynů Kinematika tekutin Hydrostatika Hydrodynamika Kontinuum Pro vyšetřování
Vlastnosti a zkoušení materiálů. Přednáška č.9 Plasticita a creep
Vlastnosti a zkoušení materiálů Přednáška č.9 Plasticita a creep Vliv teploty na chování materiálu 1. Teplotní roztažnost L = L α T ( x) dl 2. Závislost modulu pružnosti na teplotě: Modul pružnosti při
TAH-TLAK. Autoři: F. Plánička, M. Zajíček, V. Adámek R A F=0 R A = F=1500N. (1) 0.59
Autoři:. Plánička, M. Zajíček, V. Adámek 1.3 Řešené příklady Příklad 1: U prutu čtvercového průřezu o straně h vyrobeného zedvoumateriálů,kterýjezatížensilou azměnou teploty T (viz obr. 1) vyšetřete a
ANALÝZA NAPĚTÍ A DEFORMACÍ PRŮTOČNÉ ČOČKY KLAPKOVÉHO RYCHLOUZÁVĚRU DN5400 A POROVNÁNÍ HODNOCENÍ ÚNAVOVÉ ŽIVOTNOSTI DLE NOREM ČSN EN 13445-3 A ASME
1. Úvod ANALÝZA NAPĚTÍ A DEFORMACÍ PRŮTOČNÉ ČOČKY KLAPKOVÉHO RYCHLOUZÁVĚRU DN5400 A POROVNÁNÍ HODNOCENÍ ÚNAVOVÉ ŽIVOTNOSTI DLE NOREM ČSN EN 13445-3 A ASME Michal Feilhauer, Miroslav Varner V článku se
7 Lineární elasticita
7 Lineární elasticita Elasticita je schopnost materiálu pružně se deformovat. Deformace ideálně elastických látek je okamžitá (časově nezávislá) a dokonale vratná. Působí-li na infinitezimální objemový
Dvě varianty rovinného problému: rovinná napjatost. rovinná deformace
Rovinný problém Řešíme plošné konstrukce zatížené a uložené v jejich střednicové rovině. Dvě varianty rovinného problému: rovinná napjatost rovinná deformace 17 Rovinná deformace 1 Obsahuje složky deformace
MANUÁL PRO VÝPOČET ZBYTKOVÉHO
MANUÁL PRO VÝPOČET ZBYTKOVÉHO PRODLOUŽENÍ VE ŠROUBECH 0 25.05.2016 Doporučení pro výpočet potřebného prodloužení šroubu, aby bylo dosaženo požadovaného předpětí ve šroubech předepínaných hydraulickým napínákem
TVAROVÉ SPOJE HŘÍDELE S NÁBOJEM POMOCÍ PER, KLÍNŮ A DRÁŽKOVÁNÍ
TVAROVÉ SPOJE HŘÍDELE S NÁBOJEM POMOCÍ PER, KLÍNŮ A DRÁŽKOVÁNÍ Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích Institute of Technology And Business In České Budějovice Tento učební materiál
Definujte poměrné protažení (schematicky nakreslete a uved te jednotky) Napište hlavní kroky postupu při posouzení prutu na vzpěrný tlak.
00001 Definujte mechanické napětí a uved te jednotky. 00002 Definujte normálové napětí a uved te jednotky. 00003 Definujte tečné (tangenciální, smykové) napětí a uved te jednotky. 00004 Definujte absolutní
Rovinná úloha v MKP. (mohou být i jejich derivace!): rovinná napjatost a r. deformace (stěny,... ): u, v. prostorové úlohy: u, v, w
Rovinná úloha v MKP Hledané deformační veličiny viz klasická teorie pružnosti (mohou být i jejich derivace!): rovinná napjatost a r. deformace (stěny,... ): u, v desky: w, ϕ x, ϕ y prostorové úlohy: u,
Vzpěr jednoduchého rámu, diferenciální operátory. Lenka Dohnalová
1 / 40 Vzpěr jednoduchého rámu, diferenciální operátory Lenka Dohnalová ČVUT, fakulta stavební, ZS 2015/2016 katedra stavební mechaniky a katedra matematiky, Odborné vedení: doc. Ing. Jan Zeman, Ph.D.,
Cvičení 7 (Matematická teorie pružnosti)
VŠB Technická univerzita Ostrava Fakulta strojní Katedra pružnosti a pevnosti (339) Pružnost a pevnost v energetice (Návo do cvičení) Cvičení 7 (Matematická teorie pružnosti) Autor: Jaroslav Rojíček Verze:
Výpočet sedání kruhového základu sila
Inženýrský manuál č. 22 Aktualizace 06/2016 Výpočet sedání kruhového základu sila Program: MKP Soubor: Demo_manual_22.gmk Cílem tohoto manuálu je popsat řešení sedání kruhového základu sila pomocí metody
Únosnost kompozitních konstrukcí
ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE Fakulta strojní Ústav letadlové techniky Únosnost kompozitních konstrukcí Optimalizační výpočet kompozitních táhel konstantního průřezu Technická zpráva Pořadové číslo:
Ztráta stability tenkých přímých prutů - vzpěr
Ztráta stability tenkých přímých prutů - vzpěr Motivace štíhlé pruty namáhané tlakem mohou vybočit ze svého původně přímého tvaru a může dojít ke ztrátě stability a zhroucení konstrukce dříve, než je dosaženo
BEZSTYKOVÁ KOLEJ NA MOSTECH
Ústav železničních konstrukcí a staveb 1 BEZSTYKOVÁ KOLEJ NA MOSTECH Otto Plášek Bezstyková kolej na mostech 2 Obsah Vysvětlení rozdílů mezi předpisem SŽDC S3 a ČSN EN 1991-2 Teoretický základ interakce
Nelineární problémy a MKP
Nelineární problémy a MKP Základní druhy nelinearit v mechanice tuhých těles: 1. materiálová (plasticita, viskoelasticita, viskoplasticita,...) 2. geometrická (velké posuvy a natočení, stabilita konstrukcí)
21.6.2011. Projekt realizovaný na SPŠ Nové Město nad Metují
Projekt realizovaný na SPŠ Nové Město nad Metují s finanční podporou v Operačním programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost Královéhradeckého kraje Modul 03 - TP ing.jan Šritr ing.jan Šritr 2 1 KOLÍKY
Kapitola vstupních parametrů
Předepjatý šroubový spoj i ii? 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 Výpočet bez chyb. Informace o projektu Zatížení spoje, základní parametry výpočtu. Jednotky výpočtu Režim zatížení, typ spoje Provedení šroubového
Předpjatý beton Přednáška 5
Předpjatý beton Přednáška 5 Obsah Změny předpětí Ztráta předpětí třením Ztráta předpětí pokluzem v kotvě 1 Maximální napětí při předpínání σ p,max = min k 1 f pk, k 2 f p0,1k kde k 1 =0,8 a k 2 =0,9 odpovídající
NAMÁHÁNÍ NA KRUT NAMÁHÁNÍ NA KRUT
Φd Předmět: Ročník: Vytvořil: Datum: MECHANIKA DRUHÝ ŠČERBOVÁ M. PAVELKA V. 8. KVĚTNA 2013 Název zpracovaného celku: NAMÁHÁNÍ NA KRUT NAMÁHÁNÍ NA KRUT KRUT KRUHOVÝCH PRŮŘEZŮ Součást je namáhána na krut
Ing. Jan BRANDA PRUŽNOST A PEVNOST
Ing. Jan BRANDA PRUŽNOST A PEVNOST Výukový text pro učební obor Technik plynových zařízení Vzdělávací oblast RVP Plynová zařízení a Tepelná technika (mechanika) Pardubice 013 Použitá literatura: Technická
3.2 Základy pevnosti materiálu. Ing. Pavel Bělov
3.2 Základy pevnosti materiálu Ing. Pavel Bělov 23.5.2018 Normálové napětí představuje vazbu, která brání částicím tělesa k sobě přiblížit nebo se od sebe oddálit je kolmé na rovinu řezu v případě že je
Prvky betonových konstrukcí BL01 6 přednáška. Dimenzování průřezů namáhaných posouvající silou prvky se smykovou výztuží, Podélný smyk,
Prvky betonových konstrukcí BL01 6 přednáška Dimenzování průřezů namáhaných posouvající silou prvky se smykovou výztuží, Podélný smyk, Způsoby porušení prvků se smykovou výztuží Smyková výztuž přispívá
Martin NESLÁDEK. 14. listopadu 2017
Martin NESLÁDEK Faculty of mechanical engineering, CTU in Prague 14. listopadu 2017 1 / 22 Poznámky k úlohám řešeným MKP Na přesnost simulace pomocí MKP a prostorové rozlišení výsledků má vliv především:
Vzpěr, mezní stav stability, pevnostní podmínky pro tlak, nepružný a pružný vzpěr Ing. Jaroslav Svoboda
Střední průmyslová škola a Vyšší odborná škola technická Brno, Sokolská 1 Šablona: Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Název: Téma: Autor: Číslo: Anotace: Mechanika, pružnost pevnost Vzpěr,
písemky (3 příklady) Výsledná známka je stanovena zkoušejícím na základě celkového počtu bodů ze semestru, ze vstupního testu a z písemky.
POŽADAVKY KE ZKOUŠCE Z PP I Zkouška úrovně Alfa (pro zájemce o magisterské studium) Zkouška sestává ze vstupního testu (10 otázek, výběr správné odpovědi ze čtyř možností, rozsah dle sloupečku Požadavky)
Cvičení 1. Napjatost v bodě tělesa Hlavní napětí Mezní podmínky ve víceosé napjatosti
Cvičení 1 Napjatost v bodě tělesa Hlavní napětí Mezní podmínky ve víceosé napjatosti Napjatost v bodě tělesa Napjatost (napěťový stav) v bodě tělesa je množinou obecných napětí ve všech řezech, které lze
NOSNÍK NA PRUŽNÉM PODLOŽÍ (WINKLEROVSKÉM)
NOSNÍK NA PRUŽNÉ PODLOŽÍ (WINKLEROVSKÉ) Uvažujeme spojitý nosník na pružných podporách. Pružná podpora - odpor je úměrný zatlačení. Pružné podpory velmi blízko sebe - jejich účinek lze nahradit spojitou
8. Základy lomové mechaniky. Únava a lomová mechanika Pavel Hutař, Luboš Náhlík
Únava a lomová mechanika Koncentrace napětí nesingulární koncentrátor napětí singulární koncentrátor napětí 1 σ = σ + a r 2 σ max = σ 1 + 2( / ) r 0 ; σ max Nekonečný pás s eliptickým otvorem [Pook 2000]
Betonové konstrukce (S) Přednáška 3
Betonové konstrukce (S) Přednáška 3 Obsah Účinky předpětí na betonové prvky a konstrukce Silové působení kabelu na beton Ekvivalentní zatížení Staticky neurčité účinky předpětí Konkordantní kabel, Lineární
Rotating Shrink Disc Behaviour Study. Studie chování svěrného kroužku při rotaci
TechSoft Engineering ANSYS 013 Setkání uživatelů a konference Rotating Shrink Disc Behaviour Study Studie chování svěrného kroužku při rotaci J. Běhal, O. Štěpáník ČKD Kompresory, a.s., oto.stepanik@ckdkompresory.cz
Zvyšování kvality výuky technických oborů
Zvyšování kvality výuky technických oborů Klíčová aktivita V. 2 Inovace a zkvalitnění výuky směřující k rozvoji odborných kompetencí žáků středních škol Téma V. 2. 10 Základní části strojů Kapitola 9 Tlakové
Různé druhy spojů a spojovací součásti (rozebíratelné spoje)
Různé druhy spojů a spojovací součásti (rozebíratelné spoje) Kolíky, klíny, pera, pojistné a stavěcí kroužky, drážkování, svěrné spoje, nalisování aj. Nýty, nýtování, příhradové ocelové konstrukce. Ovládací
Nespojitá vlákna. Nanokompozity
Nespojitá vlákna Nanokompozity Pro 5. ročník nanomateriály Fakulta mechatroniky Katedra materiálu Strojní fakulty Technická univerzita v Liberci Doc. Ing. Karel Daďourek, 2010 Vliv nespojitých vláken Uspořádaná
Libor Kasl 1, Alois Materna 2
SROVNÁNÍ VÝPOČETNÍCH MODELŮ DESKY VYZTUŽENÉ TRÁMEM Libor Kasl 1, Alois Materna 2 Abstrakt Příspěvek se zabývá modelováním desky vyztužené trámem. Jsou zde srovnány různé výpočetní modely model s prostorovými
Pružnost a pevnost (132PRPE) Písemná část závěrečné zkoušky vzorové otázky a příklady. Část 1 - Test
Pružnost a pevnost (132PRPE) Písemná část závěrečné zkoušky vzorové otázky a příklady Povolené pomůcky: psací a rýsovací potřeby, kalkulačka (nutná), tabulka průřezových charakteristik, oficiální přehled
Příloha-výpočet motoru
Příloha-výpočet motoru 1.Zadané parametry motoru: vrtání d : 77mm zdvih z: 87mm kompresní poměr ε : 10.6 atmosférický tlak p 1 : 98000Pa teplota nasávaného vzduchu T 1 : 353.15K adiabatický exponent κ
Přednáška č.8 Hřídele, osy, pera, klíny
Fakulta strojní VŠB-TUO Přednáška č.8 Hřídele, osy, pera, klíny HŘÍDELE A OSY Hřídele jsou obvykle válcové strojní součásti umožňující a přenášející rotační pohyb. Rozdělujeme je podle: 1) typu namáhání
Konstrukční zásady návrhu polohových servopohonů
Konstrukční zásady návrhu polohových servopohonů Radomír Mendřický Elektrické pohony a servomechanismy 2.6.2015 Obsah prezentace Kinematika polohových servopohonů Zásady pro návrh polohových servopohonů
NÁVRH VÝZTUŽE ŽELEZOBETONOVÉHO VAZNÍKU S MALÝM OTVOREM
NÁVRH VÝZTUŽE ŽELEZOBETONOVÉHO VAZNÍKU S MALÝM OTVOREM Předmět: Vypracoval: Modelování a vyztužování betonových konstrukcí ČVUT v Praze, Fakulta stavební Katedra betonových a zděných konstrukcí Thákurova
Řemenové převody Zhotoveno ve školním roce: 2011/2012 Jméno zhotovitele: Ing. Hynek Palát
Název a adresa školy: Střední škola průmyslová a umělecká, Opava, příspěvková organizace, Praskova 399/8, Opava, 74601 Název operačního programu: OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost, oblast podpory 1.5
Geometricky válcová momentová skořepina
Geometricky válcová momentová skořepina Dalším typem tenkostěnnéo rotačně souměrnéo tělesa je geometricky válcová momentová skořepina. Typický souřadnicový systém je opět systém s osami z, r, a t. Geometricky
Posouzení stability svahu
Inženýrský manuál č. 25 Aktualizace 07/2016 Posouzení stability svahu Program: MKP Soubor: Demo_manual_25.gmk Cílem tohoto manuálu je vypočítat stupeň stability svahu pomocí metody konečných prvků. Zadání
α = 210 A x =... kn A y =... kn A M =... knm
Vzorový příklad k 1. kontrolnímu testu Konzola Zadání: Vypočtěte složky reakcí a vykreslete průběhy vnitřních sil. A x A M A y y q = kn/m M = - 5kNm A α B c a b d F = 10 kn 1 1 3,5,5 L = 10 x α = 10 A
Dynamika vázaných soustav těles
Dynamika vázaných soustav těles Většina strojů a strojních zařízení, s nimiž se setkáváme v praxi, lze považovat za soustavy těles. Složitost dané soustavy závisí na druhu řešeného případu. Základem pro
Namáhání ostění kolektoru
Inženýrský manuál č. 23 Aktualizace 06/2016 Namáhání ostění kolektoru Program: MKP Soubor: Demo_manual_23.gmk Cílem tohoto manuálu je vypočítat namáhání ostění raženého kolektoru pomocí metody konečných
Části a mechanismy strojů 1 KKS/CMS1
Katedra konstruování strojů Fakulta strojní Části a mechanismy strojů 1 KKS/CMS1 Podklady k přednáškám část B3 Prof. Ing. Stanislav Hosnedl, CSc. a kol. Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním
Diferenciální rovnice 3
Diferenciální rovnice 3 Lineární diferenciální rovnice n-tého řádu Lineární diferenciální rovnice (dále jen LDR) n-tého řádu je rovnice tvaru + + + + = kde = je hledaná funkce, pravá strana a koeficienty
Derivace goniometrických funkcí
Derivace goniometrických funkcí Shrnutí Jakub Michálek, Tomáš Kučera Odvodí se základní vztahy pro derivace funkcí sinus a cosinus za pomoci věty o třech itách, odvodí se také několik typických it pomocí
1 Rozdělení mechaniky a její náplň
1 Rozdělení mechaniky a její náplň Mechanika je nauka o rovnováze a pohybu hmotných útvarů pohybujících se rychlostí podstatně menší, než je rychlost světla (v c). Vlastnosti skutečných hmotných útvarů
4. Statika základní pojmy a základy rovnováhy sil
4. Statika základní pojmy a základy rovnováhy sil Síla je veličina vektorová. Je určena působištěm, směrem, smyslem a velikostí. Působiště síly je bod, ve kterém se přenáší účinek síly na těleso. Směr
VY_32_INOVACE_C Jedná se o takové aplikace, které pro přenos krouticího momentu mezi hřídelem a nábojem využívají tření.
Název a adresa školy: Střední škola průmyslová a umělecká, Opava, příspěvková organizace, Praskova 399/8, Opava, 74601 Název operačního programu: OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost, oblast podpory 1.5
VY_32_INOVACE_C 07 03
Název a adresa školy: Střední škola průmyslová a umělecká, Opava, příspěvková organizace, Praskova 399/8, Opava, 74601 Název operačního programu: OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost, oblast podpory 1.5
ZÁKLADNÍ PŘÍPADY NAMÁHÁNÍ
7. cvičení ZÁKLADNÍ PŘÍPADY NAMÁHÁNÍ V této kapitole se probírají výpočty únosnosti průřezů (neboli posouzení prvků na prostou pevnost). K porušení materiálu v tlačených částech průřezu dochází: mezní
Nespojitá vlákna. Technická univerzita v Liberci kompozitní materiály 5. MI Doc. Ing. Karel Daďourek 2008
Nespojitá vlákna Technická univerzita v Liberci kompozitní materiály 5. MI Doc. Ing. Karel Daďourek 2008 Vliv nespojitých vláken Zabývejme se nyní uspořádanými nespojitými vlákny ( 1D systém) s tahovým
MATEMATIKA III. Olga Majlingová. Učební text pro prezenční studium. Předběžná verze
Fakulta strojního inženýrství Univerzity J. E. Purkyně v Ústí nad Labem Pasteurova 7 Tel.: 475 285 511 400 96 Ústí nad Labem Fax: 475 285 566 Internet: www.ujep.cz E-mail: kontakt@ujep.cz MATEMATIKA III
SPOJE OCELOVÝCH KONSTRUKCÍ
2. cvičení SPOJE OCELOVÝCH KONSTRUKCÍ Na spojování prvků ocelových konstrukcí se obvykle používají spoje šroubové (bez předpětí), spoje třecí a spoje svarové. Šroubové spoje Základní pojmy. Návrh spojovacího
BIOMECHANIKA DYNAMIKA NEWTONOVY POHYBOVÉ ZÁKONY, VNITŘNÍ A VNĚJŠÍ SÍLY ČASOVÝ A DRÁHOVÝ ÚČINEK SÍLY
BIOMECHANIKA DYNAMIKA NEWTONOVY POHYBOVÉ ZÁKONY, VNITŘNÍ A VNĚJŠÍ SÍLY ČASOVÝ A DRÁHOVÝ ÚČINEK SÍLY ROTAČNÍ POHYB TĚLESA, MOMENT SÍLY, MOMENT SETRVAČNOSTI DYNAMIKA Na rozdíl od kinematiky, která se zabývala
Skořepinové konstrukce. tloušťka stěny h a, b, c
Skořepinové konstrukce skořepina střední plocha a b tloušťka stěny h a, b, c c Různorodé technické aplikace skořepinových konstrukcí Mezní stavy skořepinových konstrukcí Ztráta stability zhroucení konstrukce
Statika soustavy těles.
Statika soustavy těles Základy mechaniky, 6 přednáška Obsah přednášky : uvolňování soustavy těles, sestavování rovnic rovnováhy a řešení reakcí, statická určitost, neurčitost a pohyblivost, prut a jeho
Pevnostní analýza plastového držáku
Pevnostní analýza plastového držáku Zpracoval: Petr Žabka Jaroslav Beran Pracoviště: Katedra textilních a jednoúčelových strojů TUL In-TECH 2, označuje společný projekt Technické univerzity v Liberci a
POŽADAVKY KE ZKOUŠCE Z PP I
POŽADAVKY KE ZKOUŠCE Z PP I Zkouška úrovně Alfa (pro zájemce o magisterské studium) Zkouška sestává ze o vstupního testu (10 otázek, výběr správné odpovědi ze čtyř možností, rozsah dle sloupečku Požadavky)
Sedmé cvičení bude vysvětlovat tuto problematiku:
Sedmé cvičení bude vysvětlovat tuto problematiku: Velmi stručně o parciálních derivacích Castiglianova věta k čemu slouží Castiglianova věta jak ji použít Castiglianova věta staticky určité přímé nosníky
Pružnost a pevnost (132PRPE), paralelka J2/1 (ZS 2015/2016) Písemná část závěrečné zkoušky vzorové otázky a příklady.
Pružnost a pevnost (132PRPE), paralelka J2/1 (ZS 2015/2016) Písemná část závěrečné zkoušky vzorové otázky a příklady Povolené pomůcky: psací a rýsovací potřeby, kalkulačka (nutná), tabulka průřezových
6. Geometrie břitu, řezné podmínky. Abychom mohli určit na nástroji jednoznačně jeho geometrii, zavádíme souřadnicový systém tvořený třemi rovinami:
6. Geometrie břitu, řezné podmínky Abychom mohli určit na nástroji jednoznačně jeho geometrii, zavádíme souřadnicový systém tvořený třemi rovinami: Základní rovina Z je rovina rovnoběžná nebo totožná s
Pružnost a pevnost. zimní semestr 2013/14
Pružnost a pevnost zimní semestr 2013/14 Organizace předmětu Přednášející: Prof. Milan Jirásek, B322 Konzultace: pondělí 10:00-10:45 nebo dle dohody E-mail: Milan.Jirasek@fsv.cvut.cz Webové stránky předmětu:
Vytyčení polohy bodu polární metodou
Obsah Vytyčení polohy bodu polární metodou... 2 1 Vliv měření na přesnost souřadnic... 3 2 Vliv měření na polohovou a souřadnicovou směrodatnou odchylku... 4 3 Vliv podkladu na přesnost souřadnic... 5
ÚVOD DO MODELOVÁNÍ V MECHANICE
ÚVO O MOELOVÁNÍ V MECHNICE MECHNIK KOMPOZITNÍCH MTERIÁLŮ 2 Přednáška č. 7 Robert Zemčík 1 Zebry normální Zebry zdeformované 2 Zebry normální Zebry zdeformované 3 Zebry normální 4 Zebry zdeformované protažené?
VŠB- Technická univerzita Ostrava Fakulta strojní Katedra pružnosti a pevnosti. Úvod do MKP Napěťová analýza modelu s vrubem
VŠB- Technická univerzita Ostrava Fakulta strojní Katedra pružnosti a pevnosti Úvod do MKP Autor: Michal Šofer Verze 0 Ostrava 2011 Zadání: Proveďte napěťovou analýzu součásti s kruhovým vrubem v místě
Vybrané okruhy znalostí z předmětů stavební mechanika, pružnost a pevnost důležité i pro studium předmětů KP3C a KP5A - navrhování nosných konstrukcí
Vybrané okruhy znalostí z předmětů stavební mechanika, pružnost a pevnost důležité i pro studium předmětů KP3C a KP5A - navrhování nosných konstrukcí Skládání a rozklad sil Skládání a rozklad sil v rovině
Střední průmyslová škola a Vyšší odborná škola technická Brno, Sokolská 1
Střední průmyslová škola a Vyšší odborná škola technická Brno, Sokolská 1 Šablona: Název: éma: Autor: Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím IC Spoje a spojovací součásti Polygonické a tlakové spoje
Betonové konstrukce (S) Přednáška 4
Betonové konstrukce (S) Přednáška 4 Obsah: Předpětí a jeho změny Ztráta předpětí třením Ztráta předpětí pokluzem v kotvě Okamžitým pružným přetvořením betonu Relaxací předpínací výztuže Přetvořením opěrného
Teorie prostého smyku se v technické praxi používá k výpočtu styků, jako jsou nýty, šrouby, svorníky, hřeby, svary apod.
Výpočet spojovacích prostředků a spojů (Prostý smyk) Průřez je namáhán na prostý smyk: působí-li na něj vnější síly, jejichž účinek lze ekvivalentně nahradit jedinou posouvající silou T v rovině průřezu
Derivace goniometrických. Jakub Michálek,
Derivace goniometrických funkcí Jakub Michálek, Tomáš Kučera Shrnutí Odvodí se základní vztahy pro derivace funkcí sinus a cosinus za pomoci věty o třech limitách, odvodí se také dvě důležité limity. Vypočítá