Konstruisanje. Dobro došli na... SREDNJA MAŠINSKA ŠKOLA NOVI SAD DEPARTMAN ZA PROJEKTOVANJE I KONSTRUISANJE

Transcript

1 Dobro došli na... Konstruisanje

2 GRANIČNI I KRITIČNI NAPON slajd 2

3 Kritični naponi Izazivaju kritične promene oblika Delovi ne mogu ispravno da vrše funkciju Izazivaju plastične deformacije Može doći i do loma ili površinskog razaranja slajd 3

4 Veličine kritičnih napona Zavise od više faktora Uticaj materijala osnovnog dela Uticaj načina promene radnog napona Uticaj vrste naprezanja slajd 4

5 Statički opterećeni delovi U radnom veku približno stalan napon Kritično stanje Dijagram napon deformacija o o Plastične deformacije Statički lomovi slajd 5

6 Dijagram napon deformacija meki čelik Granični napon σ E Eksperimentalno Rasipanje rezultata Kritični naponi svi iznad σ E Za proračun se usvaja R eh Donje vrednosti u području rasipanja slajd 6

7 Dijagram napon deformacija krti materijali Granični napon σ E Eksperimentalno Rasipanje rezultata Kritični naponi svi iznad σ E Za proračun se usvaja R p0,2 ili R m Donje vrednosti u području rasipanja slajd 7

8 Kritični naponi pri sloţenom naprezanju KADA PARCIJALNA NAPREZANJA IZAZIVAJU ISTU VRSTU NAPONA R z mz R s ms 1 slajd 8

9 Kritični naponi pri sloţenom naprezanju KADA PARCIJALNA NAPREZANJA IZAZIVAJU NORMALNE I TANGENCIJALNE NAPONE 2 R m R m 2 1 slajd 9

10 Dinamički opterećeni delovi Dinamička izdržljivost Jednociklusna promena napona o Osnovna izdržljivost Višeciklusna promena napona o Radna izdržljivost slajd 10

11 Osnovna izdrţljivost σ KONAČNA OSNOVNA IZDRŽLJIVOST TRAJNA OSNOVNA IZDRŽLJIVOST m N N m D const. N D g σ N R d 1 g t σ D d N N D N slajd 11

12 Wöhler ova kriva m N N m D N D const. slajd 12

13 Wöhler ova kriva ORIJENTACIONE VREDNOSTI EKSPONENTA KRIVE IZDRŽLJIVOSTI I GRANIČNOG BROJA CIKLUSA ZA POJEDINE MATERIJALE Materijal Način deformacije m N D Savijanje (i uvijanje) 9 (6 12) Čelik 6 Zatezanje pritisak Kontaktne deformacije Sivi liv Savijanje 9 Kontaktne deformacije Bronza 7 Savijanje Kontaktne deformacije slajd 13

14 Wöhler ova kriva Primer 1 Velerova kriva Na osnovu poznatih parametara materijala masinskog elementa, potrebno je odrediti konacnu (kratkotrajnu) dinamicku izdrzljivost, ako se od elementa ocekuje milion promena optereenja u toku njegovog radnog veka. Poznati podaci: Trajna dinamicka izdrzljivost D 600 N mm 2 Broj promena opterecenja N D 10 7 Eksponent materijala m 10 slajd 14

15 Smith ov dijagram UTICAJ NAČINA PROMENE NAPONA NA OSNOVNU IZDRŢLJIVOST R eh R m σ D R eh E R el σ D(0) E σ D(-1) σ sr σ D(-1) slajd 15

16 Dinamička izdrţljivost σ D σ sr slajd 16

17 Dinamička izdrţljivost Primer 2 Trajna dinamicka izdrzljivost Kolika je trajna dinamicka izdrzljivost masinskog elementa, napregnutog na zatezanje, ako je poznata vrednost srednjeg napona kod dinamickog opterecenja? Podaci: materijal elementa C srednji napon sr 300 N mm 2 slajd 17

18 Izdrţljivost mašinskih delova Neposrednim ispitivanjem Korekcijom veličina izdržljivosti epruveta Izdržljivost standardnih epruveta u tabelama o σ D(0) i τ D(0) o σ D(-1) i τ D(-1) M D k o Razlike u veličini poprečnog preseka o Razlike u hrapavosti o Uticaj mehaničke i termohemijske obrade o Uticaj efektivnog faktora koncentracije napona o Uticaj korozije o Uticaj temperature o i dr. slajd 18

19 Faktor mera ξ 1 slajd 19

20 Faktor hrapavosti površine ξ 2 slajd 20

21 Uticaj otvrdnutih površinskih slojeva ξ 3 slajd 21

22 Uticaj korozije ξ 4 posle N ciklusa savijanja konstrukcioni čelici izoženi dejstvu morske vode posle N ciklusa savijanja visoko legirani čelici izoženi dejstvu morske vode posle N ciklusa savijanja i uvijanja Č.1531 normalizovan izložen dejstvu morske vode Č.1531 normalizovan izložen dejstvu slatke vode slajd 22

23 Uticaj temperature ξ 5 R m R p N mm N mm 5 N E mm 2 slajd 23

24 Izdrţljivost mašinskih delova Primer 3 Uticaj na dinamicku izdrzljivost delova Kolika je izdrzljivost masinskog elementa u radnim uslovima? Podaci: Materijal elementa C Precnik d 35 mm Efektivni faktor koncentracije napona k 1.3 Deo je napregnut na savijanje Trajna dinamicka izdrzljivost D 250 N mm 2 Povrsine strugane sa N7 Deo radi u slanoj vodi slajd 24