Prípustné napätie v ťahu. Bezpečnostný faktor, prípustné napätie

Konečné napätie Uvažujú napätie, pri ktorom v materiáli nastáva nebezpečný stav (lom alebo nebezpečná deformácia).

Pre plast materiály sa berie do úvahy maximálne napätie medza klzu, pretože výsledné plastické deformácie po odstránení záťaže nezmiznú:

Pre krehký materiály, kde nie sú žiadne plastické deformácie a dochádza k lomu krehkého typu (netvorí sa žiadne hrdlo), berie sa konečné napätie pevnosť v ťahu:

Pre ťažný-krehký materiály, za medzné napätie sa považuje napätie zodpovedajúce maximálnej deformácii 0,2 % (sto,2):

Prípustné napätie- maximálne napätie, pri ktorom by mal materiál normálne fungovať.

Prípustné napätia sa získajú podľa hraničných hodnôt, berúc do úvahy bezpečnostný faktor:

kde [σ] je prípustné napätie; s- bezpečnostný faktor; [s] - prípustný bezpečnostný faktor.

Poznámka. IN hranaté zátvorky Je zvykom označovať prípustnú hodnotu množstva.

Prípustný bezpečnostný faktor závisí od kvality materiálu, prevádzkových podmienok dielu, účelu dielu, presnosti spracovania a výpočtu a pod.

Môže sa pohybovať od 1,25 pre jednoduché časti do 12,5 pre zložité časti pracujúce pri premenlivom zaťažení v podmienkach otrasov a vibrácií.

Vlastnosti správania materiálov počas kompresných testov:

1. Plastové materiály fungujú takmer rovnako pod napätím a tlakom. Mechanické vlastnosti v ťahu a tlaku sú rovnaké.

2. Krehké materiály majú zvyčajne väčšiu pevnosť v tlaku ako pevnosť v ťahu: σ vr< σ вс.

Ak je dovolené napätie v ťahu a tlaku rozdielne, označujú sa [σ р ] (ťah), [σ с ] (tlak).

Výpočty pevnosti v ťahu a tlaku

Pevnostné výpočty sa realizujú podľa pevnostných podmienok - nerovností, ktorých splnenie zaručuje pevnosť dielu za daných podmienok.

Aby sa zabezpečila pevnosť, konštrukčné napätie by nemalo prekročiť prípustné napätie:

Návrhové napätie A závisí na zaťaženie a veľkosť prierez, povolený len z materiálu dielu a pracovné podmienky.

Existujú tri typy výpočtov pevnosti.

1. Návrhový výpočet - je špecifikovaná konštrukčná schéma a zaťaženia; materiál alebo rozmery dielu sú vybrané:

Určenie rozmerov prierezu:

Výber materiálu

Na základe hodnoty σ je možné zvoliť triedu materiálu.

2. Kontrola výpočtu - sú známe zaťaženia, materiál, rozmery dielu; nevyhnutné skontrolujte, či je zabezpečená pevnosť.

Nerovnosť sa kontroluje

3. Stanovenie nosnosti(maximálne zaťaženie):

Príklady riešenia problémov

Priamy nosník sa napína silou 150 kN (obr. 22.6), materiálom je oceľ σ t = 570 MPa, σ b = 720 MPa, súčiniteľ bezpečnosti [s] = 1,5. Určte rozmery prierezu nosníka.

Riešenie

1. Podmienka pevnosti:

2. Požadovaná plocha prierezu je určená vzťahom

3. Dovolené napätie pre materiál sa vypočíta zo špecifikovaných mechanických charakteristík. Prítomnosť medze klzu znamená, že materiál je plastový.

4. Určíme požadovanú plochu prierezu lúča a vyberieme rozmery pre dva prípady.

Prierez je kruh, určujeme priemer.

Výsledná hodnota sa zaokrúhli nahor d = 25 mm, A = 4,91 cm2.

Rez - rovnaký uhol uhla č.5 podľa GOST 8509-86.

Najbližšia plocha prierezu rohu je A = 4,29 cm 2 (d = 5 mm). 4,91 > 4,29 (dodatok 1).

Testovacie otázky a úlohy

1. Aký jav sa nazýva tekutosť?

2. Čo je to „krk“, v ktorom bode diagramu natiahnutia sa tvorí?

3. Prečo sú mechanické charakteristiky získané počas testovania podmienené?

4. Uveďte pevnostné charakteristiky.

5. Vymenujte charakteristiky plasticity.

6. Aký je rozdiel medzi automaticky nakresleným diagramom roztiahnutia a daným diagramom roztiahnutia?

7. Ktorá mechanická charakteristika sa volí ako medzné napätie pre tvárne a krehké materiály?

8. Aký je rozdiel medzi konečným a dovoleným napätím?

9. Napíšte podmienku pevnosti v ťahu a tlaku. Líšia sa pevnostné podmienky pre výpočty v ťahu a tlaku?

Výpočty pevnosti a tuhosti sa vykonávajú dvoma spôsobmi: dovolené napätia, deformácie A prípustný spôsob zaťaženia.

Napätia, ku ktorej ukážka z tohto materiálu kolapsy alebo pri ktorých vznikajú výrazné plastické deformácie sa nazývajú extrémna. Tieto napätia závisia od vlastností materiálu a typu deformácie.

Napätie, ktorého hodnota je regulovaná Technické špecifikácie, volal prípustné.

Prípustné napätie- ide o najväčšie namáhanie, pri ktorom je zabezpečená požadovaná pevnosť, tuhosť a životnosť konštrukčného prvku dané podmienky jeho prevádzka.

Prípustné napätie je určitý zlomok maximálneho napätia:

kde je normatívna bezpečnostný faktor, číslo udávajúce, koľkokrát je prípustné napätie menšie ako maximum.

Pre plastové materiály dovolené napätie je zvolené tak, aby v prípade akýchkoľvek nepresností výpočtu alebo nepredvídaných prevádzkových podmienok nevznikli v materiáli zvyškové deformácie, t.j. (medza klzu):

Kde - bezpečnostný faktor vo vzťahu k .

Pre krehké materiály sú prípustné napätia priradené na základe podmienky, že materiál sa nezrúti, t. j. (pevnosť v ťahu):

Kde - bezpečnostný faktor vo vzťahu k .

V strojárstve (pri statickom zaťažení) sa berú bezpečnostné faktory: pre plastové materiály =1,4 – 1,8 ; pre krehkých - =2,5 – 3,0 .

Výpočet pevnosti na základe dovolených napätí vychádza zo skutočnosti, že maximálne návrhové napätie v nebezpečnom úseku prútovej konštrukcie nepresiahne prípustnú hodnotu (menej ako - nie viac ako 10 %, viac - nie viac ako 5%):

Hodnotenie tuhosti tyčová konštrukcia sa vykonáva na základe kontroly podmienok tuhosti v ťahu:

Veľkosť prípustnej absolútnej deformácie [∆l] pridelené samostatne pre každý dizajn.

Prípustný spôsob zaťaženia spočíva v tom, že vnútorné sily vznikajúce v najnebezpečnejšom úseku konštrukcie počas prevádzky by nemali prekročiť prípustné hodnoty zaťaženia:

, (2.23)

kde je medzné zaťaženie získané ako výsledok výpočtov alebo experimentov s prihliadnutím na výrobné a prevádzkové skúsenosti;

– bezpečnostný faktor.

V budúcnosti budeme používať metódu dovolených napätí a deformácií.

2.6. Kontrolné a konštrukčné výpočty

pre pevnosť a tuhosť

Podmienka pevnosti (2.21) umožňuje vykonať tri typy výpočtov:

– skontrolovať– podľa známych rozmerov a materiálu tyčového prvku (uvádza sa plocha prierezu A A [σ] ) skontrolujte, či je schopný vydržať danú záťaž ( N):

; (2.24)

– dizajn– podľa známeho zaťaženia ( N– daný) a materiál prvku, teda podľa známeho [σ], vyberte požadované rozmery prierezu, aby ste to zabezpečili bezpečná práca:

– určenie prípustného vonkajšieho zaťaženia- podľa známych veľkostí ( A– daný) a materiál konštrukčného prvku, t.j. podľa známeho [σ], nájdite prípustnú hodnotu vonkajšieho zaťaženia:

Hodnotenie tuhosti tyčová konštrukcia sa vykonáva na základe kontroly stavu tuhosti (2.22) a vzorca (2.10) pod napätím:

. (2.27)

Veľkosť prípustnej absolútnej deformácie [∆ l] sa priraďuje samostatne pre každú štruktúru.

Podobne ako pri výpočtoch pre stav pevnosti, aj stav tuhosti zahŕňa tri typy výpočtov:

– kontrola tvrdosti daného konštrukčného prvku, t.j. kontrola, či je splnená podmienka (2.22);

– výpočet navrhnutej tyče, teda výber jeho prierezu:

– nastavenie výkonu danej tyče, teda definícia prípustné zaťaženie:

. (2.29)

Pevnostná analýza každý dizajn obsahuje tieto hlavné kroky:

1. Určenie všetkých vonkajších síl a síl reakcie podpory.

2. Zostrojenie grafov (diagramov) silových faktorov pôsobiacich v prierezoch po dĺžke tyče.

3. Zostrojenie grafov (diagramov) napätí pozdĺž osi konštrukcie, nájdenie maximálneho napätia. Kontrola pevnostných pomerov v miestach s maximálnymi hodnotami napätia.

4. Zostrojenie grafu (diagramu) deformácie prútovej konštrukcie, nájdenie maximálnej deformácie. Kontrola podmienok tuhosti v sekciách.

Riešenie. Na určenie N, pomocou metódy ROZU mentálne rozrežte tyč na časti Ja-ja A II-II. Z podmienky rovnováhy časti tyče pod sekciou I−I (obr. 9.b) dostaneme (naťahovanie). Z podmienky rovnováhy tyče pod sekciou II−II (obr. 9c) dostaneme

odkiaľ (kompresia). Po výbere mierky zostavíme diagram pozdĺžnych síl ( ryža. 9 g). V tomto prípade považujeme ťahovú silu za pozitívnu a tlakovú za negatívnu.

Napätia sú rovnaké: v sekciách spodnej časti tyče ( ryža. 9b)

(natiahnuť);

v úsekoch hornej časti tyče

(kompresia).

Na zvolenej mierke zostrojíme diagram napätia ( ryža. 9d).

Na vykreslenie diagramu δ určiť posuny charakteristických úsekov B-B A S-S(presunutie sekcie A-A rovná sa nule).

oddiel B-B sa bude pohybovať nahor, keď je horná časť stlačená:

Posun úseku spôsobený ťahom sa považuje za pozitívny a posun spôsobený stlačením - negatívny.

Presunutie sekcie S-S je algebraický súčet posunov B-B (δ V) a predlžovacia časť tyče s dĺž l 1:

V určitej mierke vykreslíme hodnoty a , spojíme výsledné body s priamkami, pretože pri pôsobení sústredených vonkajších síl posuny lineárne závisia od úsečky sekcií tyče a získame graf ( diagram) posunov ( ryža. 9e). Z diagramu je zrejmé, že niektorý úsek D–D nehýbe sa. Sekcie umiestnené nad sekciou D–D, pohyb nahor (tyč je stlačená); sekcie umiestnené nižšie sa pohybujú smerom nadol (tyč je natiahnutá).

Otázky na sebaovládanie

1. Ako sa vypočítajú hodnoty osovej sily v prierezoch tyče?

2. Čo je diagram pozdĺžnych síl a ako sa zostrojuje?

3. Ako sú rozložené normálové napätia v prierezoch centrálne napínanej (stlačenej) tyče a čomu sa rovnajú?

4. Ako sa zostrojí diagram normálových napätí v ťahu (tlaku)?

5. Čo sa nazýva absolútna a relatívna pozdĺžna deformácia? Ich rozmery?

6. Aká je prierezová tuhosť pod ťahom (tlakom)?

8. Ako je formulovaný Hookov zákon?

9. Absolútne a relatívne priečne deformácie tyče. Poissonov pomer.

10. Aký je prípustný stres? Ako sa vyberá pre tvárne a krehké materiály?

11. Čo sa nazýva bezpečnostný faktor a od akých hlavných faktorov závisí jeho hodnota?

12. Meno mechanické vlastnosti pevnosť a ťažnosť konštrukčných materiálov.

Hlavnou úlohou konštrukčných výpočtov je zabezpečiť jeho pevnosť v prevádzkových podmienkach.

Pevnosť konštrukcie z krehkého kovu sa považuje za zabezpečenú, ak vo všetkých prierezoch všetkých jej prvkov sú skutočné napätia menšie ako pevnosť v ťahu materiálu. Veľkosť zaťažení, napätí v konštrukcii a pevnosť v ťahu materiálu nie je možné určiť úplne presne (vzhľadom na približný charakter metodiky výpočtu, metódy stanovenia pevnosti v ťahu a pod.).

Preto je potrebné, aby najvyššie napätia získané ako výsledok konštrukčných výpočtov (návrhové napätia) neprekročili určitú hodnotu menšiu ako pevnosť v ťahu, nazývanú dovolené napätie. Hodnota dovoleného napätia sa určí vydelením pevnosti v ťahu hodnotou väčšou ako jedna, ktorá sa nazýva bezpečnostný faktor.

V súlade s vyššie uvedeným je stav pevnosti konštrukcie z krehkého materiálu vyjadrený ako

kde sú najvyššie vypočítané ťahové a tlakové napätia v konštrukcii; a [-prípustné napätia v ťahu a tlaku.

Prípustné napätia závisia od pevnosti materiálu v ťahu a tlaku a sú určené výrazmi

kde je štandardný (požadovaný) bezpečnostný faktor vo vzťahu k pevnosti v ťahu.

Absolútne hodnoty napätia sú dosadené do vzorcov (39.2) a (40.2)

Pre konštrukcie vyrobené z plastových materiálov (ktorých pevnosť v ťahu a tlaku je rovnaká) sa používa nasledujúca podmienka pevnosti:

kde a je najväčšia absolútna hodnota návrhového napätia v tlaku alebo v ťahu v konštrukcii.

Prípustné napätie pre plastové materiály je určené vzorcom

kde je štandardný (požadovaný) súčiniteľ bezpečnosti vo vzťahu k medze klzu.

Použitie medze klzu (a nie pevnosti v ťahu, ako pri krehkých materiáloch) pri určovaní dovolených napätí pre plastové materiály je spôsobené tým, že po dosiahnutí medze klzu môže dôjsť k veľmi prudkému nárastu deformácií už pri miernom zvýšení zaťaženia resp. stavby už nemusia spĺňať podmienky ich prevádzky.

Výpočty pevnosti vykonané pomocou pevnostných podmienok (39.2) alebo (41.2) sa nazývajú výpočty prípustného napätia. Zaťaženie, pri ktorom sa najvyššie napätia v konštrukcii rovnajú dovoleným napätiam, sa nazýva prípustné.

Deformácie radu konštrukcií z plastových materiálov po dosiahnutí medze klzu prudko nenarastú ani pri výraznom zvýšení zaťaženia, ak nepresiahne hodnotu takzvaného medzného zaťaženia. Sú to napríklad staticky neurčité konštrukcie (pozri § 9.2), ako aj konštrukcie s prvkami, ktoré sú deformované ohybom alebo krútením.

Výpočet týchto konštrukcií sa vykonáva buď podľa dovolených napätí, teda pomocou pevnostnej podmienky (41.2), alebo podľa medzného stavu tzv. V druhom prípade sa prípustné zaťaženie nazýva maximálne prípustné zaťaženie a jeho hodnota sa určí vydelením maximálneho zaťaženia štandardným bezpečnostným faktorom únosnosti. Dva najjednoduchšie príklady výpočtov medzného stavu konštrukcie sú uvedené nižšie v § 9.2 a príklad výpočtu 12.2.

Malo by sa usilovať o to, aby sa maximálne využili prípustné napätia, t. j. aby bola splnená podmienka; ak to nie je možné z viacerých dôvodov (napríklad z dôvodu potreby štandardizácie veľkostí konštrukčných prvkov), vypočíta sa namáhania by sa mali čo najmenej líšiť od prípustných. Môže dôjsť k miernemu prekročeniu vypočítaných dovolených napätí a následne k miernemu zníženiu skutočného súčiniteľa bezpečnosti (v porovnaní so štandardným).

Pevnostný výpočet centrálne napínaného alebo stlačeného konštrukčného prvku musí zabezpečiť splnenie pevnostnej podmienky pre všetky prierezy prvku. Zároveň má veľký význam správna definícia takzvané nebezpečné úseky prvku, v ktorých vznikajú najväčšie ťahové a najväčšie tlakové napätia. V prípadoch, keď sú prípustné ťahové alebo tlakové napätia rovnaké, stačí nájsť jeden nebezpečný úsek, v ktorom sú normálové napätia najväčšie v absolútnej hodnote.

Keď je veľkosť pozdĺžnej sily konštantná po dĺžke lúča, nebezpečný prierez je plocha, ktorej najmenšia hodnota. Pri nosníku konštantného prierezu je nebezpečný prierez ten, v ktorom vzniká najväčšia pozdĺžna sila.

Pri výpočte štruktúr na pevnosť existujú tri typy problémov, ktoré sa líšia formou použitia pevnostných podmienok:

a) kontrola napätia (kontrolný výpočet);

b) výber sekcií (návrhový výpočet);

c) určenie nosnosti (stanovenie prípustného zaťaženia). Uvažujme o týchto typoch problémov na príklade natiahnutej tyče vyrobenej z plastového materiálu.

Pri kontrole napätí sú známe plochy prierezov F a pozdĺžne sily N a výpočet pozostáva z výpočtu vypočítaných (skutočných) napätí a v charakteristických rezoch prvkov.

Maximálne získané napätie sa potom porovná s prípustným napätím:

Pri výbere rezov sa určia požadované plochy prierezu prvku (na základe známych pozdĺžnych síl N a dovoleného napätia). Akceptované plochy prierezu F musia spĺňať podmienku pevnosti vyjadrenú v tejto forme:

Pri stanovení nosnosti podľa známe hodnoty F a prípustné napätie sa vypočítajú prípustné hodnoty pozdĺžnych síl: Na základe získaných hodnôt sa potom určia prípustné hodnoty vonkajších zaťažení [P].

Pre tento prípad má silová podmienka formu

Hodnoty štandardných bezpečnostných faktorov sú stanovené normami. Závisia od triedy konštrukcie (kapitálové, dočasné atď.), jej predpokladanej životnosti, zaťaženia (statické, cyklické atď.), prípadnej heterogenity pri výrobe materiálov (napríklad betónu) a typu deformácia (ťah, stlačenie, ohyb atď.) a ďalšie faktory. V niektorých prípadoch je potrebné znížiť bezpečnostný faktor, aby sa znížila hmotnosť konštrukcie, inokedy zvýšiť bezpečnostný faktor - v prípade potreby brať do úvahy opotrebovanie trecích častí strojov, koróziu a rozpad stroja. materiál.

Hodnoty štandardných bezpečnostných faktorov pre rôzne materiály, konštrukcie a zaťaženia majú vo väčšine prípadov tieto hodnoty: - od 2,5 do 5 a - od 1,5 do 2,5.

Bezpečnostné faktory a následne aj prípustné namáhanie stavebných konštrukcií upravujú príslušné normy pre ich navrhovanie. V strojárstve sa požadovaný bezpečnostný faktor zvyčajne vyberá na základe skúseností s projektovaním a prevádzkou strojov podobných konštrukcií. Okrem toho množstvo moderných strojárskych závodov má vnútropodnikové normy pre prípustné namáhanie, ktoré často používajú iné príbuzné podniky.

Približné hodnoty prípustných napätí v ťahu a tlaku pre množstvo materiálov sú uvedené v prílohe II.

Prípustné (prípustné) napätie- toto je hodnota napätia, ktorá sa považuje za mimoriadne prijateľnú pri výpočte rozmerov prierezu prvku navrhnutého pre dané zaťaženie. Môžeme hovoriť o prípustnom napätí v ťahu, tlaku a šmyku. Prípustné napätia sú buď predpísané príslušným orgánom (napríklad oddelením kontrolných mostíkov železnice), alebo ich vyberá projektant, ktorý dobre pozná vlastnosti materiálu a podmienky jeho použitia. Dovolené napätie obmedzuje maximálne prevádzkové napätie konštrukcie.

Pri navrhovaní konštrukcií je cieľom vytvoriť konštrukciu, ktorá by bola spoľahlivá, no zároveň by bola mimoriadne ľahká a hospodárna. Spoľahlivosť je zabezpečená tým, že každý prvok má dané také rozmery, že maximálne prevádzkové napätie v ňom bude do určitej miery menšie ako napätie, ktoré spôsobuje stratu pevnosti tohto prvku. Strata sily nemusí nutne znamenať zničenie. Konštrukcia stroja alebo budovy sa považuje za poruchovú, ak nemôže uspokojivo plniť svoju funkciu. Časť vyrobená z plastového materiálu spravidla stráca pevnosť, keď napätie v nej dosiahne medzu klzu, pretože v dôsledku príliš veľkej deformácie časti stroj alebo konštrukcia prestáva spĺňať svoj zamýšľaný účel. Ak je diel vyrobený z krehkého materiálu, potom sa takmer nedeformuje a jeho strata pevnosti sa zhoduje s jeho zničením.

Rozpätie bezpečnosti. Rozdiel medzi napätím, pri ktorom materiál stráca pevnosť, a prípustným napätím je „medza bezpečnosti“, ktorú je potrebné zabezpečiť, berúc do úvahy možnosť náhodného preťaženia, nepresnosti výpočtu spojené so zjednodušením predpokladov a neistými podmienkami, prítomnosť nezistené (alebo nezistiteľné) chyby materiálu a následné zníženie pevnosti v dôsledku korózie kovu, hniloby dreva a pod.

Bezpečnostný faktor. Bezpečnostný faktor akéhokoľvek konštrukčného prvku sa rovná pomeru maximálneho zaťaženia spôsobujúceho stratu pevnosti prvku k zaťaženiu vytvárajúcemu dovolené napätie. V tomto prípade strata pevnosti znamená nielen zničenie prvku, ale aj výskyt zvyškových deformácií v ňom. Preto je pre konštrukčný prvok vyrobený z plastového materiálu konečným napätím medza klzu. Vo väčšine prípadov sú prevádzkové napätia v konštrukčných prvkoch úmerné zaťaženiam, a preto je bezpečnostný faktor definovaný ako pomer medzi medzou pevnosti a dovoleným napätím (bezpečnostný faktor pre medzu pevnosti). Ak je teda pevnosť v ťahu konštrukčnej ocele 540 MPa a prípustné napätie je 180 MPa, potom je bezpečnostný faktor 3.

Na stanovenie dovolených napätí v strojárstve sa používajú tieto základné metódy.
1. Diferencovaný bezpečnostný faktor sa zistí ako súčin viacerých čiastkových koeficientov, ktoré zohľadňujú spoľahlivosť materiálu, mieru zodpovednosti dielca, presnosť výpočtových vzorcov a pôsobiace sily a ďalšie faktory, ktoré určujú prevádzkové podmienky dielov.
2. tabuľkové - prípustné napätia sú brané podľa noriem, systematizované vo forme tabuliek
(Tabuľka 1 - 7). Táto metóda je menej presná, ale je najjednoduchšia a najpohodlnejšia na praktické použitie pri navrhovaní a výpočtoch testovacej pevnosti.

V práci konštrukčných kancelárií a vo výpočtoch strojných častí, a to ako diferencovaných, tak aj tabuľkové metódy, ako aj ich kombináciu. V tabuľke 4 - 6 sú uvedené dovolené napätia pre neštandardné odliate diely, pre ktoré neboli vyvinuté špeciálne výpočtové metódy a zodpovedajúce dovolené napätia. Typické časti (napríklad ozubené kolesá a šnekové kolesá, remenice) by sa mali vypočítať pomocou metód uvedených v príslušnej časti referenčnej knihy alebo odbornej literatúry.

Uvedené prípustné napätia sú určené len pre približné výpočty pre základné zaťaženia. Pre presnejšie výpočty s prihliadnutím na dodatočné zaťaženia (napríklad dynamické) by sa hodnoty tabuľky mali zvýšiť o 20 - 30%.

Prípustné napätia sú uvedené bez zohľadnenia koncentrácie napätia a rozmerov dielu, vypočítané pre vzorky hladkej leštenej ocele s priemerom 6-12 mm a pre neupravené kruhové odliatky z liatiny s priemerom 30 mm. Pri určovaní najvyšších napätí v počítanej časti je potrebné vynásobiť menovité napätia σ nom a τ nom súčiniteľom koncentrácie k σ alebo k τ:

1. Prípustné napätia*
pre uhlíkové ocele bežnej kvality v stave valcovanom za tepla

2. Mechanické vlastnosti a dovolené napätia
konštrukčné ocele uhlíkovej kvality

3. Mechanické vlastnosti a dovolené napätia
legované konštrukčné ocele

4. Mechanické vlastnosti a dovolené napätia
na odliatky z uhlíkových a legovaných ocelí

5. Mechanické vlastnosti a dovolené napätia
pre odliatky zo sivej liatiny

6. Mechanické vlastnosti a dovolené napätia
pre odliatky z tvárnej liatiny

7. Prípustné napätia pre plastové diely

Pre tvárne (nekalené) ocele pri statických napätiach (I typ zaťaženia) sa koncentračný koeficient neberie do úvahy. Pre homogénne ocele (σ v > 1300 MPa, ako aj v prípade ich prevádzky pri nízke teploty) koeficient koncentrácie v prítomnosti koncentrácie napätia je zahrnutý do výpočtu pri zaťažení ja typu (k > 1). Pre tvárne ocele pri premenlivom zaťažení a za prítomnosti koncentrácií napätí sa tieto napätia musia brať do úvahy.

Pre liatina vo väčšine prípadov sa koeficient koncentrácie napätia rovná približne jednotke pre všetky typy zaťažení (I - III). Pri výpočte pevnosti, aby sa zohľadnili rozmery dielu, by sa dané tabuľkové prípustné napätia pre odliate diely mali vynásobiť mierkovým faktorom rovným 1,4 ... 5.

Približné empirické závislosti limitov únosnosti pre prípady zaťaženia so symetrickým cyklom:

pre uhlíkové ocele:
- pri ohýbaní, σ -1 = (0,40÷0,46)σ in;
σ -1R = (0,65÷0,75)σ -1;
- pri krútení, τ -1 = (0,55÷0,65)σ -1;

pre legované ocele:
- pri ohýbaní, σ -1 = (0,45÷0,55)σ in;
- pri natiahnutí alebo stlačení, σ -1R = (0,70÷0,90)σ -1;
- pri krútení, τ -1 = (0,50÷0,65)σ -1;

na odlievanie ocele:
- pri ohýbaní, σ -1 = (0,35÷0,45)σ in;
- pri natiahnutí alebo stlačení, σ -1R = (0,65÷0,75)σ -1;
- pri krútení, τ -1 = (0,55÷0,65)σ -1.

Mechanické vlastnosti a prípustné namáhanie valivých liatin:
- pevnosť v ohybe 250 ÷ 300 MPa,
- dovolené napätia v ohybe: 95 MPa pre I; 70 MPa - II: 45 MPa - III, kde I. II, III sú označenia druhov zaťaženia, pozri tabuľku. 1.

Približné dovolené napätia pre neželezné kovy v ťahu a tlaku. MPa:
- 30...110 - pre meď;
- 60...130 - mosadz;
- 50...110 - bronz;
- 25...70 - hliník;
- 70...140 - dural.