Namáhání v tahu a ohybu Příklad č. 2

Podobné dokumenty
Napětí v ohybu: Výpočet rozměrů nosníků zatížených spojitým zatížením.

Deformace nosníků při ohybu.

III/2-1 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT

NAMÁHÁNÍ NA OHYB NAMÁHÁNÍ NA OHYB

Namáhání na tah, tlak

OHYB (Napjatost) M A M + qc a + b + c ) M A = 2M qc a + b + c )

Střední průmyslová škola strojírenská a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky, Kolín IV, Heverova 191

ZÁKLADNÍ PŘÍPADY NAMÁHÁNÍ

Steinerova věta a průřezové moduly. Znění a použití Steinerovy věty. Určeno pro druhý ročník strojírenství M/01. Vytvořeno červen 2013

NAMÁHÁNÍ NA KRUT NAMÁHÁNÍ NA KRUT

Dovolené napětí, bezpečnost Zhotoveno ve školním roce: 2011/2012 Jméno zhotovitele: Ing. Iva Procházková

III/2-1 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT

Materiálové vlastnosti: Poissonův součinitel ν = 0,3. Nominální mez kluzu (ocel S350GD + Z275): Rozměry průřezu:

SLOŽENÁ NAMÁHÁNÍ SLOŽENÁ NAMÁHÁNÍ

Střední průmyslová škola strojírenská a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky, Kolín IV, Heverova 191

TAH-TLAK. Autoři: F. Plánička, M. Zajíček, V. Adámek R A F=0 R A = F=1500N. (1) 0.59

Ing. Jan BRANDA PRUŽNOST A PEVNOST

Sada 2 Dřevěné a ocelové konstrukce

Předmět: Ročník: Vytvořil: Datum: ŠČERBOVÁ M. PAVELKA V. NAMÁHÁNÍ NA OHYB

Rovnováha sil na nosníku

OTÁZKY VSTUPNÍHO TESTU PP I LS 2010/2011

1. Měření hodnoty Youngova modulu pružnosti ocelového drátu v tahu a kovové tyče v ohybu

ZÁKLADNÍ ÚLOHY TEORIE PLASTICITY Teoretické příklady

Libor Kasl 1, Alois Materna 2

VY_32_INOVACE_C 07 03

Střední průmyslová škola a Vyšší odborná škola technická Brno, Sokolská 1. Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT

Vybrané okruhy znalostí z předmětů stavební mechanika, pružnost a pevnost důležité i pro studium předmětů KP3C a KP5A - navrhování nosných konstrukcí

Ve výrobě ocelových konstrukcí se uplatňují následující druhy svařování:

PRUŽNOST A PEVNOST 2 V PŘÍKLADECH

Ing. Jan BRANDA PRUŽNOST A PEVNOST

Osové a deviační momenty setrvačnosti ploch (opakování ze 4. cvičení) Momenty setrvačnosti k otočeným osám Kroucení kruhových a mezikruhových průřezů

3.2 Základy pevnosti materiálu. Ing. Pavel Bělov

Kapitola vstupních parametrů

133PSBZ Požární spolehlivost betonových a zděných konstrukcí. Přednáška B3. ČVUT v Praze, Fakulta stavební katedra betonových a zděných konstrukcí

1. Úvod do pružnosti a pevnosti

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ

Cvičební texty 2003 programu celoživotního vzdělávání MŠMT ČR Požární odolnost stavebních konstrukcí podle evropských norem

III/2-1 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT

K133 - BZKA Variantní návrh a posouzení betonového konstrukčního prvku

NÁVRH VÝZTUŽE ŽELEZOBETONOVÉHO VAZNÍKU S MALÝM OTVOREM

III/2-1 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT

14. JEŘÁBY 14. CRANES

Únosnost kompozitních konstrukcí

Vzpěr, mezní stav stability, pevnostní podmínky pro tlak, nepružný a pružný vzpěr Ing. Jaroslav Svoboda

trubku o délce l. Prut (nebo trubka) bude namáhán kroutícím momentem M K [Nm]. Obrázek 1: Prut namáhaný kroutícím momentem.

Pruty nam ahan e na vzpˇ er Martin Fiˇser Martin Fiˇ ser Pruty nam ahan e na vzpˇ er

Příloha č. 1. Pevnostní výpočty

VYZTUŽOVÁNÍ PORUCHOVÝCH OBLASTÍ ŽELEZOBETONOVÉ KONSTRUKCE: NÁVRH VYZTUŽENÍ ŽELEZOBETONOVÉHO VAZNÍKU S VELKÝM OTVOREM

Pružnost a pevnost (132PRPE), paralelka J2/1 (ZS 2015/2016) Písemná část závěrečné zkoušky vzorové otázky a příklady.

Kˇriv e pruty Martin Fiˇser Martin Fiˇ ser Kˇ riv e pruty

1. Změřte modul pružnosti v tahu E oceli z protažení drátu. 2. Změřte modul pružnosti v tahu E oceli a duralu nebo mosazi z průhybu trámku.

7 Lineární elasticita

SPOJE OCELOVÝCH KONSTRUKCÍ

PŘÍHRADOVÉ KONSTRUKCE PŘÍHRADOVÉ KONSTRUKCE PRUTOVÉ SOUSTAVY

1/7. Úkol č. 9 - Pružnost a pevnost A, zimní semestr 2011/2012

Pomocné výpočty. Geometrické veličiny rovinných útvarů. Strojírenské výpočty (verze 1.1) Strojírenské výpočty. Michal Kolesa

NÁVRH A POSOUZENÍ DŘEVĚNÝCH KROKVÍ

VYZTUŽOVÁNÍ PORUCHOVÝCH OBLASTÍ ŽELEZOBETONOVÉ KONSTRUKCE: NÁVRH VYZTUŽENÍ ŽELEZOBETONOVÉHO VAZNÍKU S MALÝM OTVOREM

Příloha-výpočet motoru

Teorie prostého smyku se v technické praxi používá k výpočtu styků, jako jsou nýty, šrouby, svorníky, hřeby, svary apod.

Normálová napětí při ohybu - opakování

Pružnost a pevnost (132PRPE) Písemná část závěrečné zkoušky vzorové otázky a příklady. Část 1 - Test

Šroubovaný přípoj konzoly na sloup

BAKALÁŘSKÁ PRÁCE. Návrh rozměru čelních ozubených kol je proveden podle ČSN ČÁST 4 PEVNOSTNÍ VÝPOČET ČELNÍCH A OZUBENÝCH KOL.

DIMENZOVÁNÍ PODVOZKU ŽELEZNIČNÍHO VOZU PRO VYSOKÉ KOLOVÉ ZATÍŽENÍ SVOČ FST_2018

VŠB- Technická univerzita Ostrava Fakulta strojní Katedra pružnosti a pevnosti. Úvod do MKP Napěťová analýza tenzometrického snímače ve tvaru háku

13. Zděné konstrukce. h min... nejmenší tloušťka prvku bez omítky

Statika 2. Excentrický tlak za. Miroslav Vokáč 6. prosince ČVUT v Praze, Fakulta architektury. Statika 2. M.

Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/ TĚŽIŠTĚ

þÿ N á v r h m o s t o v é h o j ey á b u

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

PRUŽNOST A PEVNOST 2 V PŘÍKLADECH

VY_32_INOVACE_C 07 13

Prizmatické prutové prvky zatížené objemovou změnou po výšce průřezu (teplota, vlhkost, smrštění )

Vlastnosti a zkoušení materiálů. Přednáška č.4 Úvod do pružnosti a pevnosti

Stěnové nosníky. Obr. 1 Stěnové nosníky - průběh σ x podle teorie lineární pružnosti.

Prvky betonových konstrukcí BL01 3. přednáška

ρ 490 [lb/ft^3] σ D 133 [ksi] τ D 95 [ksi] Výpočet pružin Informace o projektu ? 1.0 Kapitola vstupních parametrů

Prvky betonových konstrukcí BL01 3. přednáška

133PSBZ Požární spolehlivost betonových a zděných konstrukcí. Přednáška B2. ČVUT v Praze, Fakulta stavební katedra betonových a zděných konstrukcí

5. Statika poloha střediska sil

Střední průmyslová škola a Vyšší odborná škola technická Brno, Sokolská 1

Kolíky a čepy Zhotoveno ve školním roce: 2011/2012 Jméno zhotovitele: Ing. Hynek Palát

Téma 1 Nosné lano. Statika stavebních konstrukcí I., 2.ročník bakalářského studia

Statika 2. Vybrané partie z plasticity. Miroslav Vokáč 2. prosince ČVUT v Praze, Fakulta architektury.

NÁVRH A POSOUZENÍ DŘEVĚNÉHO PRŮVLAKU

Výpočtová dokumentace pro montážní přípravek oběžného kola Peltonovy turbíny

NÁVRH ČELNÍHO SOUKOLÍ SE ŠIKMÝMI ZUBY VŠB TECHNICKÁ UNIVERZITA OSTRAVA FAKULTA STROJNÍ, KATEDRA ČÁSTÍ A MECHANISMŮ STROJŮ. Vysokoškolská příručka

Ocelobetonové konstrukce

Pružnost a pevnost. 2. přednáška, 10. října 2016

STŘEDNÍ PRŮMYSLOVÁ ŠKOLA STROJNICKÁ A STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA PROFESORA ŠVEJCARA, PLZEŇ, KLATOVSKÁ 109. Josef Gruber MECHANIKA II

PRUŽNOST A PLASTICITA I

POŽADAVKY KE ZKOUŠCE Z PP I

PŘÍKLAD č. 1 Třecí styk ohýbaného nosníku

Předpjatý beton Přednáška 9. Obsah Prvky namáhané smykem a kroucením, analýza napjatosti, dimenzování.

Reakce. K618 FD ČVUT v Praze (pracovní verze). Tento materiál má pouze pracovní charakter a bude v průbehu semestru

BETONOVÉ A ZDĚNÉ KONSTRUKCE 1. Dimenzování - Deska

CL001 Betonové konstrukce (S) Program cvičení, obor S, zaměření NPS a TZB

KONSTITUČNÍ VZTAHY. 1. Tahová zkouška

Příklad - opakování 1:

Transkript:

Číslo projektu CZ.1.07/ 1.1.36/ 02.0066 Autor Pavel Florík Předmět Mechanika Téma Složená namáhání normálová : Tah (tlak) a ohyb 2 Metodický pokyn výkladový text s ukázkami Namáhání v tahu a ohybu Příklad č. 2 Proveďte kontrolu jeřábového háku, který přenáší zatížení o maximální hmotnosti m = 4t. Hák je zhotoven z oceli 12010 zápustkovým kováním,σdo = 105 Mpa. První část háku opatřená závitem má kruhový průřez 1-1, druhá v kritickém místě má průřez podle obrázku 2. Ostatní rozměry háku jsou dány obr. 1. Bezpečnost háku je dána ČSN : k = 4. Zatížení budeme považovat za míjivé. V tomto případě je průřez 2-2 pro jednoduchost mírně idealizován. obr.1 Rozbor řešení: Jedná se o ukázku výpočtu součástí na kombinované normálové zatížení, s nímž se v praxi opět velmi často setkáváme. Hák je zatížen silou, která jej namáhá v průřezu 2-2 na excentrický tah. Průřez 1-1 je namáhán pouze tahem. Nebezpečný průřez je nejdále od zatěžující síly. Tento výpočet je kontrolní, jelikož rozměry háku jsou známy.

2 Slozena_namahani_Hak.cdf Řešení: 1. Určíme nebezpečný průřez a jeho těžiště. 2. Vypočteme kvadratický moment průřezu a modul průřezu v ohybu. 3. Vypočteme velikost napětí v tahu pro průřez 1-1 v ohybu a v tahu pro průřez 2-2. 4. Vypočteme výsledné napětí a porovnáme jej s dovolenými hodnotami. 5. Nakreslíme si průběh napětí a určíme polohu neutrální osy. ad 1: Určení nebezpečného průřezu a těžiště. Pro výpočet háku se považují za nebezpečné průřezy: 1-1 a 2-2 viz obr.1. Průřez 1-1 je kruhový, počítá se na tah, tam není žádný záludný problém. U průřezu 2-2 tomu tak není, zde jsme nuceni určit jeho modul průřezu a k tomu potřebujeme vypočítat kvadratický moment průřezu a polohu těžiště. viz. obr. 2 a obr. 3 obr.2 S 1 6 * 6 2 S 1 18. 59 * 10 S 2 2 S 2 295 S 3 6 * 28 S 3 168

Slozena_namahani_Hak.cdf 3 S 4 20 * 59 S 4 1180 S 1 = 12.5; S 2 = 300; S 3 = 168; S 4 = 1180 1180 S C 2 * S 1 + 2 * S 2 + S 3 + S 4 S C 1974 S 1 = 18; S 2 = 295; S 3 = 168; S 4 = 1180; S C = 1974; X 1 = 4; X 2 = 25.6; X 3 = 3; X 4 = 32.5 32.5 X T 2 * S 1 * X 1 + 2 * S 2 * X 2 + S 3 * X 3 + S 4 * X 4 S C X T 27.4073 ad 2: Výpočet kvadratického modulu průřezu J y a modulu průřezu v ohybu W oy (podle ČSN 270102). Rozdělíme si průřez na obdélníkové proužky po 5mm, určíme jejich plochu ( S1 až S13: šířku 5 mm násobíme výškou středové osy obdélníčka : a1 - a13 viz. ftab) a vzdálenost dílčích těžišť od centrálního: X1 až X13, plochu dílku vynásobíme čtvercem vzdálenosti a výsledky sečteme. Tím získáme Jy. Na obr.3 nejsou přirozeně kvůli přehlednosti kótovány všechny vzdálenosti X a a, jsou zadány ve výpočtu pomocí příkazu ftab. Nejlepší je vycházet z grafického znázornění průřezu. obr.3 S 1 = 34 * 5 170 ftab = Table[a, {a, 21, 39, 1.6}] {21., 22.6, 24.2, 25.8, 27.4, 29., 30.6, 32.2, 33.8, 35.4, 37., 38.6}

4 Slozena_namahani_Hak.cdf rovnice = Table[{a, {S a * 5}}, {a, ftab}] {{21., {S 105.}}, {22.6, {S 113.}}, {24.2, {S 121.}}, {25.8, {S 129.}}, {27.4, {S 137.}}, {29., {S 145.}}, {30.6, {S 153.}}, {32.2, {S 161.}}, {33.8, {S 169.}}, {35.4, {S 177.}}, {37., {S 185.}}, {38.6, {S 193.}}} ftab = Table[X, {X, 4.9, 24.9, 5}] {4.9, 9.9, 14.9, 19.9, 24.9} ftab = Table[X, {X, 0.1, 35.1, 5}] {0.1, 5.1, 10.1, 15.1, 20.1, 25.1, 30.1, 35.1} Pozor!!! X 6 = 0.1 a viz obr. Výpočet Jy a Woy S 1 = 170; X 1 = 24.9; S 2 = 193; X 2 = 19.9; S 3 = 185; X 3 = 14.9; S 4 = 177; X 4 = 9.9; S 5 = 169; X 5 = 4.9; S 6 = 161; X 6 = 0.1; S 7 = 153; X 7 = 5.1; S 8 = 145; X 8 = 10.1; S 9 = 137; X 9 = 15.1; S 10 = 129; X 10 = 20.1; S 11 = 121; X 11 = 25.1; S 12 = 113; X 12 = 30.1; S 13 = 105; X 13 = 35.1 35.1 J y == Total Table S n * X 2 n, {n, 1, 13} J y 654 408. Anebo: 13 2 J y == Sn * X n n=1 J y 654 408. J y má hodnotu 654 408 mm 4 Určení Woy: k výpočtu Woy potřebujeme znát vzdálenost krajních vláken průřezu k těžišťové ose a z obr.4 tedy vyplývá, že e 1 = 27, 4 mm a e 2 = 37,6 mm. obr.4

Slozena_namahani_Hak.cdf 5 e 1 = 27.4; e 2 = 37.6; J y = 654 408 654 408 W oy1 = J y e 1 23 883.5 W oy2 = J y e 2 17 404.5 Woy1 = 23883,5 mm 3 a Woy2 = 17404,5 mm 3 ad 3: Výpočet tahového napětí pro průřez : 1-1 a 2-2 d 1 = 40; G = 40 000; σ Dt = 120 120 40 000 σ t1-1 = G * 4 π * d 1 2 31.831 S C = 1974; σ t2-2 = G S C 20.2634 Napětí v tahu je v průřezu 1-1: σ t1-1 = 39,8 MPa a v průřezu 2-2: σ t2-2 = 25,3 MPa. Napětí v průřezu 1-1 je výrazně pod dovolenou hodnotou, takže průřez 1-1 vyhovuje. Nevadí nám

6 Slozena_namahani_Hak.cdf ani oslabení průřezu závitem, jeho hodnotu stejně neznáme. Viz. kontrolní výpočet minimálního průměru. d min = 4 * G π * σ Dt d min = 20.6013 mm ad 4: Výpočet výsledného napětí v průřezu : 2-2 průřez 2-2 je ještě namáhán ohybovým napětím vyvolaným momentem M o = G.r; (r = R+ X T ). W oy1 = 23 883.5; r = 47.4; G = 40 000; W oy2 = 17 404.5 17 404.5 σ o1 = G * r W oy1 79.3853 σ o2 = - G * r W oy2 108.937 Nyní musíme vypočíst velikost celkového napětí a to tak, že dílčí napětí v tahu a ohybu sečteme. σ o1 = 79.38534971842486`; σ o2 = -108.93734379039904`; σ t2-2 = 20.26342451874367` 20.2634 σ 1 = σ o1 + σ t2-2 99.6488 σ 2 = σ o2 + σ t2-2 -88.6739 Výsledné tahové napětí σ 1 = 99,65 MPa; výsledné tlakové napětí σ 2 = - 88,7 MPa.Grafické znázornění výsledného napětí vidíme na obrázku.protože jsou tyto hodnoty nižší než dovolené napětí, hák vyhovuje. ad.5 :Grafický průběh napětí v kritických průřezech.

Slozena_namahani_Hak.cdf 7 Závěr: Je zřejmé, že hák je namáhán v kritickém průřezu téměř na hranici dovoleného napětí, ovšem s bezpečností 4! Celkově tedy kontrolovaný hák vyhovuje v obou průřezech s dostatečnou bezpečností. Příklad k procvičení: Táhlo čtvercového průřezu s vybráním je zatíženo osovou silou F = 7800 N. Stanovte velikost strany b průřezu je- li σ Dt = σ Dd = 95 Mpa. Dále vypočtěte velikosti napětí v krajních vláknech průřezu σ1 a σ2 v závislosti na sklonu síly F jež se mění od 0 do 90 v krocích po 10. Tento průběh znázorněte graficky. Zdroje Mechanika II Pružnost & pevnost L.Mrňák- A.Drdla SNTL Praha 1978 Strojnické tabulky Vávra a kol.

8 Slozena_namahani_Hak.cdf