1. Grafički Rad
-
Upload
milan-fox-lisica -
Category
Documents
-
view
27 -
download
1
description
Transcript of 1. Grafički Rad
Mašinski elementi Malešević Nikola 1. Grafički rad – Tolerancije | Koncentracija napona 8092/08
Mašinski Fakultet Banja Luka 1
1. Grafički rad Tolerancije | Koncentracija napona
Mašinski elementi Malešević Nikola 1. Grafički rad – Tolerancije | Koncentracija napona 8092/08
Mašinski Fakultet Banja Luka 2
1. Tolerancije Dio 1 je izrađen sa stvarnim mjerama datim na crtežu. Odrediti tolerancijska polja otvora u dijelu 2 i 3 tako da dio 2 sa lijevom osovinom u sklopu ima toleranciju nalijeganja u intervalu od -40 µm do +40 µm. Dio 3 sa desnom osovinom u sklopu ima toleranciju nalijeganja u intervalu od -80 µm do -20 µm. Nazivna mjera je 14 mm.
Mašinski elementi Malešević Nikola 1. Grafički rad – Tolerancije | Koncentracija napona 8092/08
Mašinski Fakultet Banja Luka 3
Rupa 2
min 0,04 mmz = − min i sz E e= −
max 0,04 mmz = + max s iz E e= − 0,01s ie e= = −
min 0,04 0,01 0,05 mmi sE z e= − = − − = −
max 0,01 0,04 0,03 mms iE z e= − = − + = +
0,030,0514 mmD +−=
Rupa 3
min 0,08 mmz = − min i sz E e= −
max 0,02 mmz = − max s iz E e= − 0,02s ie e= = +
min 0,08 0,02 0,06 mmi sE z e= − = − + = −
max 0,02 0,02 0 mms iE z e= − = − + =
00,0614 mmD −=
Mašinski elementi Malešević Nikola 1. Grafički rad – Tolerancije | Koncentracija napona 8092/08
Mašinski Fakultet Banja Luka 4
2. Koncentracija napona Za mašinske dijelove prema slikama 1 i 2 potrebno je odrediti najveće napone, odvojeno za zatezanje, savijanje, uvijanje (dio 1 nije napregnut na uvijanje). Sve vrijednosti treba proračunati za dvije kombinacije dimenzija sa različitim veličinama strana, odnosno prečnika i prikazati ih tabelerno
Podaci:
8 mm; 8 mm; 8 mm; 8 mm; 8 mm; h h h h h= = = = =
8 mm; 62 i 92 mm; 42 i 72 mmh B D b d= = = = =
3 i 5 mm; 24 kN; 20 kN cm; 12 kN cm;F M Tρ = = = =
a) Zatezanje
111111 k nzσ α σ= ⋅
2
24 kN7,144,2 0,8 cmnz
Fb h
σ = = =⋅ ⋅
62 42 10 mm2 2
B bt − −= = =
h
b D d
F
M M MM
F F
T T
BB b ΦD
Φd
h
Napomena: Usvaja se sledeći sistem označavanja:
σxyz, gdje je: • x-broj slike(1,2) • y-dimenzije(1,2) • z-naprezanje(1,2,3)
Slika 1 Slika 2
ρ ρ
Mašinski elementi Malešević Nikola 1. Grafički rad – Tolerancije | Koncentracija napona 8092/08
Mašinski Fakultet Banja Luka 5
( )111
3 42; ; 0,3; 0,68 2,3510 62k
bf f ft Bρα = = = =
[Miltenović, V.: Mašinski elementi – tabele i dijagrami. Univerzitet u Nišu – Mašinski fakultet, Niš, 7. izdanje 2009. str. 55., sl. П13-26]
111 2
kN2,35 7,14 16,78cm
σ = ⋅ =
121121 k nzσ α σ= ⋅
2
24 kN4,177,2 0,8 cmnz
Fb h
σ = = =⋅ ⋅
92 72 10 mm2 2
B bt − −= = =
( )121
5 72; ; 0,5; 0,78 2,210 92k
bf f ft Bρα = = = =
[Miltenović, V.: Mašinski elementi – tabele i dijagrami. Univerzitet u Nišu – Mašinski fakultet, Niš, 7. izdanje 2009. str. 55., sl. П13-26]
121 2
kN2,05 4,17 9,17cm
σ = ⋅ =
211211 k nzσ α σ= ⋅
2 2 2 2
4 4 24 kN1,734,2 cm
4
nzF F
d dσ
π π π⋅ ⋅
= = = =⋅ ⋅ ⋅
62 42 10 mm2 2
D dt − −= = =
( )211
3 42; ; 0,3; 0,68 2,1510 62k
df f ft Dρα = = = =
Mašinski elementi Malešević Nikola 1. Grafički rad – Tolerancije | Koncentracija napona 8092/08
Mašinski Fakultet Banja Luka 6
[Miltenović, V.: Mašinski elementi – tabele i dijagrami. Univerzitet u Nišu – Mašinski fakultet, Niš, 7. izdanje 2009. str. 53., sl. П13-24]
211 2
kN2,15 1,73 3,72cm
σ = ⋅ =
221221 k nzσ α σ= ⋅
2 2 2 2
4 4 24 kN0,597,2 cm
4
nzF F
d dσ
π π π⋅ ⋅
= = = =⋅ ⋅ ⋅
92 72 10 mm2 2
B bt − −= = =
( )221
5 72; ; 0,5; 0,78 2,0510 92k
bf f ft Bρα = = = =
[Miltenović, V.: Mašinski elementi – tabele i dijagrami. Univerzitet u Nišu – Mašinski fakultet, Niš, 7. izdanje 2009. str. 53., sl. П13-24]
221 2
kN2,05 0,59 1,21cm
σ = ⋅ =
b)Savijanje
112112 k nsσ α σ= ⋅
2 2 2
20 kN8,50,8 4,2 cm
6 6
nsM M
h bWσ = = = =
⋅ ⋅
62 42 10 mm2 2
B bt − −= = =
( )112
3 42; ; 0,3; 0,68 1,910 62k
bf f ft Bρα = = = =
Mašinski elementi Malešević Nikola 1. Grafički rad – Tolerancije | Koncentracija napona 8092/08
Mašinski Fakultet Banja Luka 7
[Miltenović, V.: Mašinski elementi – tabele i dijagrami. Univerzitet u Nišu – Mašinski fakultet, Niš, 7. izdanje 2009. str. 55., sl. П13-26]
112 2
kN1,9 8,5 16,15cm
σ = ⋅ =
122122 k nsσ α σ= ⋅
2 2 2
20 kN2,890,8 7,2 cm
6 6
nsM M
h bWσ = = = =
⋅ ⋅
92 72 10 mm2 2
B bt − −= = =
( )122
5 72; ; 0,5; 0,78 1,8510 92k
bf f ft Bρα = = = =
[Miltenović, V.: Mašinski elementi – tabele i dijagrami. Univerzitet u Nišu – Mašinski fakultet, Niš, 7. izdanje 2009. str. 55., sl. П13-26]
122 2
kN1,85 2,89 5,35cm
σ = ⋅ =
212212 k nsσ α σ= ⋅
3 3 2
20 kN2,754,2 cm
32 32
nsM M
dWσ
π π= = = =
⋅ ⋅
62 42 10 mm2 2
D dt − −= = =
( )212
3 42; ; 0,3; 0,68 1,910 62k
df f ft Dρα = = = =
[Miltenović, V.: Mašinski elementi – tabele i dijagrami. Univerzitet u Nišu – Mašinski fakultet, Niš, 7. izdanje 2009. str. 53., sl. П13-24]
Mašinski elementi Malešević Nikola 1. Grafički rad – Tolerancije | Koncentracija napona 8092/08
Mašinski Fakultet Banja Luka 8
212 2
kN1,9 2,75 5,23cm
σ = ⋅ =
222222 k nsσ α σ= ⋅
3 3 2
20 kN0,557,2 cm
32 32
nsM M
dWσ
π π= = = =
⋅ ⋅
92 72 10 mm2 2
D dt − −= = =
( )222
5 72; ; 0,5; 0,78 1,910 92k
bf f ft Bρα = = = =
[Miltenović, V.: Mašinski elementi – tabele i dijagrami. Univerzitet u Nišu – Mašinski fakultet, Niš, 7. izdanje 2009. str. 53., sl. П13-24]
222 2
kN1,9 0,55 1,05cm
σ = ⋅ =
c) Uvijanje
213213 k ntτ α τ= ⋅
3 3 2
20 kN1,374,2 cm
16 16
ntp
M MdW
τπ π
= = = =⋅ ⋅
62 42 10 mm2 2
D dt − −= = =
( )213
3 42; ; 0,3; 0,68 1,4510 62k
df f ft Dρα = = = =
[Miltenović, V.: Mašinski elementi – tabele i dijagrami. Univerzitet u Nišu – Mašinski fakultet, Niš, 7. izdanje 2009. str. 53., sl. П13-24]
Mašinski elementi Malešević Nikola 1. Grafički rad – Tolerancije | Koncentracija napona 8092/08
Mašinski Fakultet Banja Luka 9
213 2
kN1,45 1,37 1,99cm
σ = ⋅ =
223223 k ntτ α τ= ⋅
3 3 2
20 kN0,277,2 cm
16 16
ntp
M MdW
τπ π
= = = =⋅ ⋅
92 72 10 mm2 2
D dt − −= = =
( )223
5 72; ; 0,5; 0,78 1,510 92k
df f ft Dρα = = = =
[Miltenović, V.: Mašinski elementi – tabele i dijagrami. Univerzitet u Nišu – Mašinski fakultet, Niš, 7. izdanje 2009. str. 53., sl. П13-24]
223 2
kN0,27 1,5 0,41cm
σ = ⋅ =
Tabelarni prikaz rezultata proračuna
Broj slike Dimenzije Vrsta opterećenja Zatezanje (1) Savijanje (2) Uvijanje (3)
1 1 16,78 16,15 --- 2 9,17 5,35 ---
2 1 3,72 5,23 1,99 2 1,21 1,05 0,41
Mašinski elementi Malešević Nikola 1. Grafički rad – Tolerancije | Koncentracija napona 8092/08
Mašinski Fakultet Banja Luka 10
3. Smithovi dijagrami Nacrtati Smithove dijagrame dobijene ispitivanjem epruveta od čelika. Pri tome su određene dinamičke izdržljivosti za naizmjeničnu promjenu napona (σD(-1), τD(-1)) i za jednosmjernu promjenu napona (σD(0), τD(0)):
• za zatezanje: ( 1) 0,425D Z mRσ − = (0) 0,54D Z mRσ =
• za savijanje: ( 1) 0,47D S mRσ − = (0) 0,72D S mRσ =
• za uvijanje: ( 1) 0,325D U mRτ − = (0) 0,38D U mRτ =
Granica razvlačenja pri zatezanju: 380 MPaeR =
Granica razvlačenja pri savijanju: 1,5es eR R=
Granica razvlačenja pri uvijanju: 0,7eu eR R=
Napon pri kidanju: 560 MPamR =
a) Zatezanje 380 MPaeR =
( 1) 0,425 0,425 560 238 MPaD Z mRσ − = = ⋅ =
(0) 0,54 0,54 560 302,4 MPaD Z mRσ = = ⋅ =
(0) ( 1) ( 1)
(0) (0)
238tan 2 1 2 1 0,426302,4
2
D Z D Z D ZZ
D Z D Z
σ σ σα σ σ
− − − = = ⋅ − = ⋅ − =
arctan 0,426 23,07Zα = = °
b)Savijanje 1,5 1,5 380 570 MPaes eR R= ⋅ = ⋅ =
Mašinski elementi Malešević Nikola 1. Grafički rad – Tolerancije | Koncentracija napona 8092/08
Mašinski Fakultet Banja Luka 11
( 1) 0,47 0,47 560 263,2 MPaD S mRσ − = = ⋅ =
(0) 0,72 0,72 560 403,2 MPaD S mRσ = = ⋅ =
(0) ( 1) ( 1)
(0) (0)
263,2tan 2 1 2 1 0,694403,2
2
D S D S D SS
D S D S
σ σ σα σ σ
− − − = = ⋅ − = ⋅ − =
arctan 0,694 34,78Sα = = °
c) Uvijanje 0,7 0,7 380 266 MPaeu eR R= ⋅ = ⋅ =
( 1) 0,325 0,325 560 182 MPaD U mRσ − = = ⋅ =
(0) 0,38 0,38 560 212,8 MPaD U mRσ = = ⋅ =
(0) ( 1) ( 1)
(0) (0)
182tan 2 1 2 1 0,289212,8
2
D U D U D UU
D U D U
σ σ σα σ σ
− − − = = ⋅ − = ⋅ − =
arctan 0,289 16,14Uα = = °
Mašinski elementi Malešević Nikola 1. Grafički rad – Tolerancije | Koncentracija napona 8092/08
Mašinski Fakultet Banja Luka 12
Smithov dijagrami
Mašinski elementi Malešević Nikola 1. Grafički rad – Tolerancije | Koncentracija napona 8092/08
Mašinski Fakultet Banja Luka 13
Mašinski elementi Malešević Nikola 1. Grafički rad – Tolerancije | Koncentracija napona 8092/08
Mašinski Fakultet Banja Luka 14
Mašinski elementi Malešević Nikola 1. Grafički rad – Tolerancije | Koncentracija napona 8092/08
Mašinski Fakultet Banja Luka 15
4. Dinamičke izdržljivosti Mašinki dio prikazan na slici 2 iz zadatka broj 2 je opterećen promjenljivim momentom savijanja M. Izračunati dinamičke izdržlivosti mašinskog dijela i prikazati ih odgovarajućim Smithovim dijagramom za tri karakteristična slučaja:
a) 120 MPasr constσ = = b) 80 MPad constσ = =
c) 0,4sr
g
constσσ
= =
Materijal dijela je kao u zadatku 3, a obrađen je finim struganjem bez posebnog ojačanja površinskog sloja.
Dinamička izdržljivost mašinskog dijela
( 1)( 1)
D eD M
DKσ
σ −− = , gdje je
• ( 1)D Mσ − dinamička izdržljivost mašinskog dijela,
• ( 1)D eσ − dinamička izdržljivost epruvete i
• DK faktor dinamičke izdržljivosti.
( )1 1K K Kβ α η= − ⋅ +
( )1 42 0,84f dξ = = =
2 0,92ξ =
3 1ξ = 0,72Kη =
Gdje su: • ξ1 - faktor uticaja veličine poprečnog presjeka • ξ2 - faktor uticaja hrapavosti površina • ξ2 - faktor uticaja stanja površinskog sloja • ηk – faktor osjetljivosti materijala na
koncentraciju napona • βk – efektivni faktor koncentracije napona [Miltenović, V.: Mašinski elementi – tablice i dijagrami. Univerzitet u Nišu – Mašinski fakultet, Niš, IV dopunjeno izdanje 2002. str.: 1. -5. ]
Mašinski elementi Malešević Nikola 1. Grafički rad – Tolerancije | Koncentracija napona 8092/08
Mašinski Fakultet Banja Luka 16
( )3 42; ; 0,3; 0,68 2,110 62K
df f ft Dρα = = = =
( )2,1 1 0,72 1 1,792Kβ = − ⋅ + =
( 1) 0,47 0,47 560 263,2 MPaD e mRσ − = ⋅ = ⋅ =
1 2 31 0,84 0,92 1 0,431,792D KK
ξ ξ ξβ⋅ ⋅ ⋅ ⋅
= = =
2,32DK =
( 1)263,2 113,45 MPa2,32D Mσ − = =
( 1) 1 2 3
(0)
2tan 1 1 D e
MD S K
σ ξ ξ ξασ β
− ⋅ ⋅ ⋅= + − ⋅
(0) 0,72 0,72 560 403,2 MPaD S mRσ = ⋅ = ⋅ =
2 263,2 0,84 0,92 1tan 1 1 0,868403,2 1,792Mα⋅ ⋅ ⋅
= + − ⋅ =
arctan 0,868 40,97Mα = = °
Mašinski elementi Malešević Nikola 1. Grafički rad – Tolerancije | Koncentracija napona 8092/08
Mašinski Fakultet Banja Luka 17
a) 120 MPasr constσ = =
( 1) tan 113,45 120 0,868 261,78 MPaDM D M sr Mσ σ σ α−= + ⋅ = + ⋅ =
Mašinski elementi Malešević Nikola 1. Grafički rad – Tolerancije | Koncentracija napona 8092/08
Mašinski Fakultet Banja Luka 18
b) 80 MPad constσ = =
( 1) 0,5 tan 113,45 0,5 80 0,868 217,61 MPa1 0,5 tan 1 0,5 0,868
D M d MDM
M
σ σ ασ
α− + ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅
= = =− ⋅ − ⋅
63,4β = °
Mašinski elementi Malešević Nikola 1. Grafički rad – Tolerancije | Koncentracija napona 8092/08
Mašinski Fakultet Banja Luka 19
c) 0,4sr
g
constσσ
= =
cot 0,4sr
g
σβσ
= =
1tan 2,5cot
ββ
= =
arctan 2,5 68,2β = = °
( 1) 113,45 173,79 MPa1 cot tan 1 0,4 0,868
D MDM
M
σσ
β α−= = =
− ⋅ − ⋅