NAMÁHÁNÍ NA TAH NAMÁHÁNÍ NA TAH

Podobné dokumenty
1 Statické zkoušky. 1.1 Zkouška tahem L L. R = e [MPa] S S

VZPĚRNÁ PEVNOST. λ = [ 1 ], kde

Předmět: Ročník: Vytvořil: Datum: ŠČERBOVÁ M. PAVELKA V. VZPĚR VZPĚR

NAMÁHÁNÍ NA KRUT NAMÁHÁNÍ NA KRUT

ORGANIZAČNÍ A STUDIJNÍ ZÁLEŽITOSTI

Posouzení únosnosti svaru se provádí podle zásad pružnosti a pevnosti v nebezpečném průřezu.

ŠROUBOVÉ SPOJE VÝKLAD

1. Kruh, kružnice. Mezi poloměrem a průměrem kružnice platí vztah : d = 2. r. Zapíšeme k ( S ; r ) Čteme kružnice k je určena středem S a poloměrem r.

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

Jméno autora: Mgr. Zdeněk Chalupský Datum vytvoření: Číslo DUM: VY_32_INOVACE_13_FY_A

15 s. Analytická geometrie lineárních útvarů

STRUKTURA PEVNÝCH LÁTEK STRUKTURA PEVNÝCH LÁTEK

Analýza životnosti pružícího orgánu zemědělského stroje

(a) = (a) = 0. x (a) > 0 a 2 ( pak funkce má v bodě a ostré lokální maximum, resp. ostré lokální minimum. Pokud je. x 2 (a) 2 y (a) f.

NAMÁHÁNÍ NA OHYB NAMÁHÁNÍ NA OHYB

Integrovaná střední škola, Sokolnice 496

OVMT Mechanické zkoušky

Pomůcka pro demonstraci momentu setrvačnosti

3. Způsoby namáhání stavebních konstrukcí

Bezpečnostní úschovné objekty

ZÁKLADNÍ PŘÍPADY NAMÁHÁNÍ

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

Stlačitelnost a konsolidace

Nerovnice s absolutní hodnotou

Systém vozidlo kolej Část 2

CVIČENÍ 1 PRVKY KOVOVÝCH KONSTRUKCÍ

VRTÁNÍ. Střední odborná škola a Gymnázium Staré Město. Lubomír Petrla III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Název DUMu

Kvadratické rovnice pro učební obory

Materiály charakteristiky potř ebné pro navrhování

Nauka o materiálu. Přednáška č.6 Únava materiálu

Namáhání na tah, tlak

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

Funkce více proměnných

PRUŽNOST A PEVNOST. Zadané a vypočtené hodnoty. 1. Délka táhla b Určete potřebnou délku b táhla. Navrhněte: 1. Délka táhla b. Osová síla.

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

a : b : c = sin α : sin β : sin γ

PRAKTIKUM II Elektřina a magnetismus

4.6.6 Složený sériový RLC obvod střídavého proudu

Pohyb a klid těles. Průměrnou rychlost pohybu tělesa určíme, když celkovou dráhu dělíme celkovým časem.

STEREOMETRIE. Vzdálenost bodu od přímky. Mgr. Jakub Němec. VY_32_INOVACE_M3r0113

5. Základní pojmy obrábění

Úloha I.E... tři šedé vlasy dědy Aleše

Zvyšování kvality výuky technických oborů

KONSTRUKČNÍ ÚLOHY ŘEŠENÉ UŽITÍM MNOŽIN BODŮ

LABORATORNÍ CVIČENÍ Elektrotechnika a elektronika

Úlohy 22. ročníku Mezinárodní fyzikální olympiády - Havana, Cuba

Dopravní úloha. Jiří Neubauer. Katedra ekonometrie FEM UO Brno

ELEKTROTECHNICKÁ MĚŘENÍ PRACOVNÍ SEŠIT 2-3

Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. Tváření. Název: Návrh výkovku. Ing. Kubíček Miroslav. Autor:

Matematika - Tercie Matematika tercie Výchovné a vzdělávací strategie Učivo ŠVP výstupy

Pracovní list vzdáleně ovládaný experiment. Obr. 1: Schéma sériového RLC obvodu, převzato z [3].

STROPNÍ DÍLCE PŘEDPJATÉ STROPNÍ PANELY SPIROLL

Kótování oblouků, děr, koulí, kuželů, jehlanů, sklonu a sražených hran

PŘEJÍMACÍ A PERIODICKÉ ZKOUŠKY SOUŘADNICOVÝCH MĚŘICÍCH STROJŮ

Jednoduché úročení. Centrum pro virtuální a moderní metody a formy vzdělávání na Obchodní akademii T. G. Masaryka, Kostelec nad Orlicí

Beton. Be - ton je složkový (kompozitový) materiál

El.náboj,napětí,proud,odpor.notebook. October 23, 2012

Dualita v úlohách LP Ekonomická interpretace duální úlohy. Jiří Neubauer. Katedra ekonometrie FEM UO Brno

Výukový materiál zpracovaný v rámci projektu EU peníze školám

Je-li poměr střední Ø pružiny k Ø drátu roven 5 10% od kroutícího momentu. Šroub zvedáku je při zvedání namáhán kombinací tlak, krut, případně vzpěr

1.3.1 Kruhový pohyb. Předpoklady: 1105

Optika. VIII - Seminář

Kapitola I - Množiny bodů daných vlastností I.a Co je množinou všech bodů v rovině, které mají od daných dvou různých bodů stejnou vzdálenost? I.

Šroubovitá pružina válcová zkrutná z drátů a tyčí kruhového průřezu [in] 1.3 Provozní teplota T 200,0 1.4 Provozní prostředí

Vedení tepla v MKP. Konstantní tepelné toky. Analogické úlohám statiky v mechanice kontinua

3.2 Základy pevnosti materiálu. Ing. Pavel Bělov

PŘEJÍMACÍ A PERIODICKÉ ZKOUŠKY SOUŘADNICOVÝCH MĚŘICÍCH STROJŮ

3.2.4 Podobnost trojúhelníků II

Věra Keselicová. červen 2013

Plasticita - ur ení parametr zpevn ní z tahové zkou²ky

Mechanika tuhého tělesa. Dynamika + statika

Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Hustopeče, Masarykovo nám. 1 Autor Ing. Ivana Bočková Číslo projektu CZ.1.07/1.5.00/34.

2 MECHANICKÉ VLASTNOSTI SKLA

STROJNÍ KOVÁNÍ Dělíme na volné a zápustkové.

Digitální učební materiál

Předmět: Ročník: Vytvořil: Datum: MATEMATIKA DRUHÝ VĚRA JÜTTNEROVÁ Název zpracovaného celku:

M - Rovnice - lineární a s absolutní hodnotou

Označování dle 11/2002 označování dle ADR, označování dle CLP

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

Obr. 1 Stavební hřebík. Hřebíky se zarážejí do dřeva ručně nebo přenosnými pneumatickými hřebíkovačkami.

4. Výčtem prvků f: {[2,0],[3,1],[4,2],[5,3]}

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

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

Zvyšování kvality výuky technických oborů

Matematická analýza III.

Funkce pružiny se posuzuje podle průběhu a velikosti její deformace v závislosti na působícím zatížení.

Řešení: ( x = (1 + 2t, 2 5t, 2 + 3t, t); X = [1, 2, 2, 0] + t(2, 5, 3, 1), přímka v E 4 ; (1, 2, 2, 0), 0, 9 )

Soustavy lineárních rovnic

PROCESY V TECHNICE BUDOV 3

Síla je vektorová veličina

6 Mezní stavy únosnosti

Ing. Jan BRANDA PRUŽNOST A PEVNOST

Kvadratické rovnice pro studijní obory

České vysoké učení technické v Praze Fakulta biomedicínského inženýrství

7. Silně zakřivený prut

Mřížky a vyústky NOVA-C-2-R2. Vyústka do kruhového potrubí. Obr. 1: Rozměry vyústky

Mechanika hornin. Přednáška 2. Technické vlastnosti hornin a laboratorní zkoušky

Základní chemické pojmy a zákony

PŘÍKLADY 1. P1.4 Určete hmotnostní a objemovou nasákavost lehkého kameniva z příkladu P1.2 21,3 %, 18,8 %

- světlo je příčné vlnění

Transkript:

Předmět: Ročník: Vytvořil: Datum: MECHANIKA DRUHÝ ŠČERBOVÁ M. PAVELKA V. 10. BŘEZNA 2013 Název zpracovaného celku: NAMÁHÁNÍ NA TAH NAMÁHÁNÍ NA TAH Přímá tyč je namáhána na tah, je-li zatíţena dvěma silami působícími v ose tyče a jdoucími z průřezu ven. Zatíţení vyvolá podélnou deformaci (prodlouţení) tyče a současně vznik vnitřních sil. Intenzita vnitřních sil vztaţena na jednotku plochy je napětí. Při namáhání na tah vzniká napětí normálové. Předpokládejme, ţe toto napětí je rozloţeno rovnoměrně po celém průřezu tyče a představuje vazbu, která brání částicím tělesa se od sebe oddálit ve směru kolmém k rovině řezu. l 0 l v σ t l 0 délka součásti l prodlouţení délky součásti v vnitřní síla σ t napětí v tahu = v Stránka 1 z 11

Velikost napětí v tahu počítáme ze vztahu kde σ t napětí v tahu, velikost síly namáhající součást na tah, S plocha průřezu kolmá ke směru působící síly. Rozměrové rovnice pro napětí v tahu σ t Při dimenzování strojních součástí se vychází z podmínky, ţe skutečné napětí vznikající v zatíţených strojních součástech nesmí být větší neţ příslušné napětí dovolené, odpovídající materiálu ze kterého je součást vyrobena a způsobu zatíţení. VÝPOČTOVÁ (PEVNOSTNÍ) ROVNICE PRO TAH Ze vztahu obvykle počítáme potřebnou velikost namáhaného průřezu S. Pokud jsou rozměry součásti známé, lze z tohoto vztahu vypočítat maximální velikost zatěţující síly, kterou můţe být součást daného průřezu bezpečně zatíţena. Velikost dovoleného napětí závisí hlavně na mechanických vlastnostech materiálu. Určuje se z hodnot získaných při zkoušce tahem. Při této zkoušce se na zkušebním stroji zatěţuje zkušební tyč, která má normalizovanou velikost a tvar. Zapisovací zařízení zobrazuje závislost zatíţení na deformaci. Aby naměřené hodnoty nebyly závislé na rozměrech tyče, vynášejí se do diagramu hodnoty poměrné, to je zatíţení vztaţené na jednotku plochy zkušební tyče, tj. napětí σ ( ) a prodlouţení vztaţené na jednotku délky zkušební tyče, tj. relativní prodlouţení ( ). Dovolené napětí určujeme u houţevnatých materiálu z meze kluzu Stránka 2 z 11

u materiálů křehkých z meze pevnosti kde R e mez kluzu, R m mez pevnosti, k míra bezpečnosti. Hodnoty meze kluzu, meze pevnosti a míry bezpečnosti jsou uvedeny ve strojnických tabulkách. Takto vypočtené dovolené napětí vyhovuje jen pro součásti zatěţované klidně, staticky. Pro součásti, u nichţ se průběh zatíţení s časem mění, je hodnota dovoleného napětí menší. Rozeznáváme zatíţení statické, míjivé a střídavé. Hodnoty součinitele sníţení napětí podle způsobu zatíţení, jsou uvedeny ve strojnických tabulkách. DIAGRAM TAHOVÉ ZKOUŠKY PRO HOUŽEVNATÉ MATERIÁLY σ Re Rm ε Stránka 3 z 11

DIAGRAM TAHOVÉ ZKOUŠKY PRO KŘEHKÉ MATERIÁLY σ Po určitou mez je deformace přímo úměrná napětí. V diagramu tahové zkoušky je tato mez dána bodem na mezi úměrnosti U. U σ u Rm ε σ α ε u ε Stránka 4 z 11

Z důvodu bezpečnosti provozu je nutné, aby skutečné napětí σ, vznikající v zatíţených strojních součástech, nepřekročilo přímkovou oblast diagramu, tzn., aby strojní součásti pracovaly pouze v oblasti pruţných deformací. Pro oblast pruţných deformací platí Poměr napětí a relativního prodlouţení je stále stejný, konstantní a je dán tangentou příslušného směrového úhlu. Tento poměr se označuje písmenem E a nazývá se modul pružnosti materiálu v tahu. Udává se ve stejných jednotkách jako napětí. Jeho velikost je závislá pouze na druhu materiálu. Hodnoty jsou uvedeny ve strojnických tabulkách. Vztah lze přepsat do tvaru Je to tedy rovnice přímky se směrnicí E, v souřadnicích σ ε. Tento vztah se nazývá Hookeův zákon. Je to základní zákon pružnosti a pevnosti. DEORMACE STROJNÍCH ČÁSTÍ NAMÁHANÝCH NA TAH Vznik napětí je v zatíţených strojních součástech provázen vznikem deformace. Při namáhání na tah je deformační rovnicí přímo Hookeův zákon daný vztahem Dosadíme-li za napětí a za relativní prodlouţení pak dostaneme kde l je skutečné prodlouţení součásti. Součin nazýváme tuhost v tahu. Pro sníţení deformace se volí větší průřezové rozměry. Stránka 5 z 11

Rozměrové rovnice pro skutečné prodlouţení l NEBEZPEČNÝ PRŮŘEZ Tělesa namáhána tahem nemají vţdy po celé své délce stálý průřez. Bývají v některých místech zeslabena otvorem, zápichem apod. V těchto případech řešíme výpočtovou (pevnostní) rovnicí vţdy jen místo nejmenšího průřezu, ve kterém vzniká největší napětí. Tomuto místu říkáme nebezpečný průřez. ÚLOHA 1 Táhlo kruhového průřezu z oceli 11 500 je zatíţené stálou osovou tahovou silou = 5 kn. Délka táhla l 0 = 600 mm. Určete: a) průměr táhla, b) skutečné prodlouţení délky táhla l a relativní prodlouţení táhla ε. ŘEŠENÍ: a) z pevnostní rovnice určíme průřezovou plochu táhla kde dovolené napětí bude z obsahu kruhu určíme průměr táhla Průměr táhla zaokrouhlíme na d = 7 mm. Stránka 6 z 11

b) z deformační rovnice určíme skutečné prodlouţení délky táhla relativní prodlouţení táhla ( ) ÚLOHA 2 Určete průřezové rozměry táhla obdélníkového průřezu s poměrem stran 11 600, které je zatíţené míjivou osovou tahovou silou = 45 kn. z oceli ŘEŠENÍ: Rozměry táhla zaokrouhlíme na b = 11 mm a h = 32 mm. Stránka 7 z 11

ÚLOHA 3 Táhlo kruhového průřezu z oceli 11 600 je zatíţené stálou silou = 12 kn. Táhlo se nesmí z konstrukčních důvodů prodlouţit více neţ o l = 0,5 mm. Délka táhla l 0 = 1,2 m. Určete průměr táhla. Průřezové rozměry táhla musí vyhovovat deformační i pevnostní podmínce. ŘEŠENÍ: Z deformační rovnice určíme potřebnou velikost plochy průřezu táhla Z obsahu kruhu určíme průměr táhla Průměr d táhla zaokrouhlíme na 14 mm. Pevnostní kontrola navrţeného průřezu táhla: Stránka 8 z 11

Фd Фd ÚLOHA 4 Táhlo čtvercového průřezu z oceli 11 500 je zatíţené míjivou osovou tahovou silou = 18 kn. Táhlo je zeslabeno otvorem v delší straně o průměru a z konstrukčních důvodů se nesmí prodlouţit více neţ o l = 0,5 mm. Délka táhla l 0 = 1,3 m. Určete stranu a nebezpečného průřezu táhla. Průřezové rozměry nebezpečného průřezu táhla musí vyhovovat deformační i pevnostní podmínce. A A-A A a l 0 ŘEŠENÍ: Z deformační rovnice určíme potřebnou velikost plochy nebezpečného průřezu táhla Z plochy nebezpečného průřezu určíme stranu a čtvercového průřezu táhla Stranu a táhla zaokrouhlíme na 18 mm. Otvor o průměru Pevnostní kontrola navrţeného nebezpečného průřezu táhla: Stránka 9 z 11

Фd Фd h ÚLOHA 5 Táhlo obdélníkového průřezu s poměrem stran = 14 kn. Táhlo je zeslabeno v delší straně otvorem o průměru je zatíţené stálou osovou tahovou silou a z konstrukčních důvodů se nesmí prodlouţit více neţ o l = 0,5 mm. Délka táhla l 0 = 1,6 m. Táhlo je z oceli 11 600. Určete rozměry a, b nebezpečného průřezu táhla. Průřezové rozměry nebezpečného průřezu musí vyhovovat deformační i pevnostní podmínce. A A-A A b l 0 ŘEŠENÍ: Stránka 10 z 11

Rozměry táhla zaokrouhlíme na b = 10 mm a h = 28 mm. Otvor o průměru Pevnostní kontrola navrţeného nebezpečného průřezu táhla POUŢITÁ LITERATURA [1] MRŇÁK, L. a DRDLA, A. Mechanika pruţnost a pevnost pro SPŠ strojnické. 3. opravené vyd. Praha: SNTL, 1980. 366 s. [2] SKÁLA, V. a STEJSKAL, V. Mechanika pro SPŠ nestrojnické. 3. vyd. Praha: SNTL, 1986. 207 s. Stránka 11 z 11