Moori Forule 1 rade na do ~ 320 Hz ( in -1 ) 900+ KS pri 100 kg ežine (auo 600 kg) eleenaa 3000 cc 10 cilindara sa 40 venila koji rade na

Transcript

1 DOPUŠTENA NAPREZANJA VRSTE OPTEREĆENJA S OBZIROM NA PROMJENU U VREMENU Saičko operećenje: G s Kvazisaičko operećenje (naprezanje): Dinaičko operećenje: Dinaičko neperiodičko naprezanje Periodička projena: jedna projena operećenja = jedan ciklus a a in ax

2 Moori Forule 1 rade na do ~ 320 Hz ( in -1 ) 900+ KS pri 100 kg ežine (auo 600 kg) eleenaa 3000 cc 10 cilindara sa 40 venila koji rade na ~ 150 Hz (za zavaranje se, zbog frekvencije (rezonancije), ne ogu korisii opruge nego kopriirani plin). Za paljenje (opiizacija paraeara) se korise 3 računala. Cijena razvoja: do 450 M. Živoni vijek: ne više od ~ 800 k (poslije jednog vikenda ako su preživjeli se odbacuju). Dinaičko naprezanje: = ± Saička koponena naprezanja (srednje naprezanje): in + ax = Dinaička koponena naprezanja (apliuda naprezanja ili apliudno naprezanje): ax in a = 2 Fakor asierije naprezanja (određuje karaker dinaičkog naprezanja): in κ ax + ax κ + 1 κ = = = ax ax ax = κ + 1 Izrazi vrijede i za angencijalna naprezanja (ujeso τ). 2 a

3 Ako dinaičko naprezanje ijenja predznak: izjenično operećenje (naprezanje); u suprono: pulzirajuće operećenje (naprezanje). a) Pulzirajuće dinaičko naprezanje: > 0, 0<κ<1: poklopac p vijak v vin v vax b) Čiso pulzirajuće dinaičko naprezanje: in = 0, = ax /2 = a, > 0, κ = 0: s s sa x c) Opći slučaj izjeničnog dinaičkog naprezanja: in < 0, ax > 0, > 0, 1<κ<0: τ τ ax τ τ in d) Čiso izjenično dinaičko naprezanje: in = ax = a, = 0, κ = 1; skraćeni naziv: izjenično dinaičko napr.: s sax sin

4 e) Udarno naprezanje: f) Saičko naprezanje: ako ga reirao kao dinaičko: in = ax =, a = 0, κ = 1. τ κ = 1 saičko naprezanje κ = 0,5 κ = 0 ishodišno dinaičko naprezanje κ = 0,3 κ = 1 izjenično dinaičko naprezanje Za srojarsku praksu su karakerisični slučajevi - saičkog naprezanja, - ishodišnog dinaičkog naprezanja i - (čisog) izjeničnog dinaičkog naprezanja.

5 STATIČKO OPTEREĆENJE Saički (nasilni) lo Javlja se već kod krakorajnih preoperećenja kad je: - > od R ili granice čvrsoće pri savijanju R s -τ > R - e > R ili R s. Saičko vlačno operećenje: kada naprezanje dosegne R : Dopušena naprezanja pri saičko operećenju a) Žilavi aerijali: dop Re = odnosno ν Fakor sigurnosi usvaja se u granicaaν=1, b) Krhki aerijali: dop R = ν Fakor sigurnosi se usvaja u granicaaν=1,5... 2,5 ( 4). dop = R p0.2 ν

6 S poraso eperaure opada čvrsoća aerijala. Kod niskih eperaura se sanjuje žilavos, pa rase opasnos od krhkog loa. Navedeni izrazi vezani su za veličine R e, R p0,2 i R dobivene vlačni pokuso dopušena naprezanje kod osalih vrsa operećenja - laka, savijanja, orzije i sicanja: Kod čise orzije: za žilave aerijale: τ a za krhke aerijale: _ dop τ ( 0,6K0. ) Re 7 R = = ν ν R 0, 7R = ν ν _ dop = e

7 Prehodni i konačni proračun Prehodni (približni) proračuno se određuju izjere konsrukcijskih eleenaa. U u svrhu reba: - Odabrai aerijal i poznavai njegove karakerisike. - Poznavai operećenja. - Poznavai funkciju koju konsrukcijski eleen reba ispunii. Konačni (konrolni) proračun: na eelju poznaih operećenja i izjera očno se izračunavaju svarna naprezanja i/ili deforacije i uspoređuju s dopušenia konrolira se jesu li ispunjeni krieriji čvrsoće, kruosi i sabilnosi. DINAMIČKO OPTEREĆENJE Zaorni lo Loovi se kod dinaičkog operećenja javljaju pri znano anje naprezanju od R, pa i od R e (R p0,2 ) i nasupaju nakon nekog dovoljno velikog broja projena operećenja; nazivaju se zaorni (dinaički) loovia. U praksi se na konsrukcijski eleenia javlja oko čeiri pua više zaornih nego saičkih loova. jeso nasanka pukoine linija odora glaka i sjajna površina nepravilna i hrapava površina saičkog (nasilnog) loa

8 Izgled površine loa ovisi o vrsi dinaičkog operećenja: x x x x Aksijalno operećenje Isosjerno savijanje Izjenično savijanje 45 Savijanje uz okreanje Torzija [Neiann + Winer + Höhn, Manuale org. acchine, 2006]

9 Prijer: zaor kod redukora na brodu Marco Polo : S. Zelenika KE I 31.pp WÖHLEROV DIJAGRAM Ispiivanja čvrsoće dinaički operećenih dijelova započeo je godine Augus Wöhler. Wöhlerov dijagra: ovisnos naprezanja i broja ciklusa N: R d1 d2 d3 nasupa lo Rd nea loa 1 N1 S. Zelenika N2 N3 Ng N KE I 31.pp

10 Trajna dinaička čvrsoća R d : najveće dinaičko naprezanje koje aerijal ože podnijei pri neograničeno broju ciklusa N, a da ne dođe do loa Wöhlerova krivulja se asiposki približava R d R d (~0,4...0,5 R ) je dosignuo kod graničnog brojaciklusan g (Č: 2 (6) ; laki eali:~0, ). Wöhlerovu krivulju je pogodnije prikazai: R e R x2 R područje plasičnih deforacija za žilave aerijale svarna Woehlerova krivulja R x1 R d N x1 N x2 N g N saička čvrsoća vreenska dinaička čvrsoća rajna dinaička čvrsoća Wöhlerove krivulje dobivene eksperienalno za razneκ; za srojarsku praksu najvažnije: izjenično dinaičko operećenje (najčešće u lierauri; κ = 1 R d-1 ) i ishodišno dinaičko operećenje (κ = 0 rajna ishodišna dinaička čvrsoća R d0 ). veći nagib za veće srednje naprezanje Najveća apliuda dinaičkog naprezanja: apliuda dinaičke čvrsoće R a : za κ = 1: R a = R d-1 ; za κ = 0: R a = R d0 /2 =.

11 N do kojeg seže područje saičke čvrsoće ovisi o karakeru naprezanja i aerijalu: - za izjenično dinaičko naprezanje općeg konsrukcijskog čelika: ~ N = 10 1 (za N = 10 3 (10 4 ), 0,9 (0,7) R ) - za ishodišno: oko N = 10 3 ( ). Wöhlerovi dijagrai za razne vrse operećenja pripadajuće oznake (vrijednosi knjiga): Analogno: SMITHOV (GOODMANOV) DIJAGRAM = ± a R = ± R d Gornja granica rajne dinaičke čvrsoće R dg. Vrijednosi rajne dinaičke čvrsoće R d koje se navode u ablicaa uvijek se odnose na gornju granicu rajne dinaičke čvrsoće R dg : = dg a R + R Donja granica dinaičke čvrsoće R dd : R dd Da ne bi došlo do ošećenja: ax = + a < R dg = a R a in = Ti izrazi vrijede i za angencijalno naprezanjeτ. a > R dd

12 R R e R d0 +R d-1 R a R dg κ = 0 R dd κ = 1 R a R d-1 Aksijalno operećenje: +: vlak, : lak Savijanje: + s i s : savijanje na jednu, j. supronu sranu. Torzija: +τ i τ : uvijanje na jednu, j. drugu sranu. Sihov dijagra se obično cra u približno odificirano obliku: R e (R p0,2 ) R d0 R dg ǁ +R d-1 ǁ ax R dd 1 in1 R d-1 R d0 /2 Za srednje napr. 1 svarna napr. ax1 i in1 oraju padai u oeđeno područje da ne dođe do zaornog loa.

13 Najčešći slučaj kod eksploaacije srojeva:κosaje konsanan, a ijenja se iz Sihova dijagraa se očiaju R dg i R dd i apliuda dinaičke čvrsoće R a i za proizvoljniκ. Prijer za κ = 0,25: κ 1 0,5 0,25 0 0,5 1 R dg R a (za κ = 0,25) 45 R dd κ = 0,25 R a (za κ = 0,25) [Sajea, Zagreb, 2010] [Zagreb, 1996]

14 [Inž. priručnik, Zagreb, 1996] ZADATAK Po skupinaa: Konsrukcijski eleen od Č4320 (16MnCr5) operećen je dinaički izjenično savijanje ako da u je srednje naprezanje s =300 N/ 2, a fakor asierije naprezanjaκ=0,5. Za aj aerijal i savijanje je granica ečenja R es = 840 N/ 2, izjenična dinaička čvrsoća R ds-1 = 450 N/ 2 i ishodišna dinaička čvrsoća R ds0 = 770 N/ 2. a) Nacrai Sihov dijagra za zadani aerijal. b) Izračunai najveće i najanje naprezanje sax i sin. c) Hoće li pri i naprezanjia doći do loa?

15 Šo so naučili - Vrse operećenja s obziro na projenu u vreenu: saičko, kvazisaičko i dinaičko (neperiodičko, udarno i periodičko izjenično no, pulzirajuće (ishodišno)). - Saičko operećenje i lo. Dopušena naprezanja kod žilavih i krhkih aerijala. Prehodni i konačni proračun. - Dinaičko operećenje i zaorni lo (u ovisnosi o vrsi dinaičkog operećenja). - Wöhlerov dijagra. Vreenska i rajna dinaička čvrsoća. - Sihov (Goodanov) dijagra i njegovo cranje.