![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Ответственности элементов энергетического оборудования⇐ ПредыдущаяСтр 18 из 18
Временным пределом прочности называют напряжение, соответствующее наибольшей нагрузке, при которой испытываемый образец переходит в зону пластической деформации, металл «течет» и происходит разрыв. Поэтому это предельное напряжение называется также временным сопротивлением – sв. Выбор допускаемых напряжений производится с учетом коэффициентов запаса прочности, которые по своему определению всегда и при любых обстоятельствах должны быть больше единицы. Допускаемые напряжения выбирают в зависимости от предельных физических напряжений из формул (3.4), рассмотренных в лекции № 3:
где σ пред; τ пред, н/мм2 – предельные нормальные и тангенциальные напряжения по сортаменту металла; [ п ] – требуемый коэффициент запаса прочности. За предельные напряжения при постоянных нагрузках принимается одна из характеристик: σ Т или τ Т – предел текучести (для вязких металлов – сталь); σ В – временной предел прочности (для хрупких металлов – чугун). При переменных нагрузках за предельные напряжения принимаются характеристики усталости металла: σ - 1 ; τ - 1– предел усталости. При выборе предельных напряжений с учетом марок сталей и видов нагружения можно воспользоваться рекомендациями:
σ Т изгиб = 1, 1· σ Т – для легированных сталей; σ Т изгиб = 1, 2· σ Т – для углеродистых сталей; τ Т = 0, 6 · σ Т – для любых сталей; σ - 1 раст = 0, 35 · σ В; σ -1 изгиб = (0, 40 ÷ 0, 45) · σ В; τ - 1= 0, 25 · σ В – кручение.
При действии переменных напряжений с амплитудой цикла (σ а) и (τ а) расчетные коэффициенты запаса прочности определяют по формулам: – для случая нормальных напряжений (изгиб, растяжение – сжатие)
– для случая касательных напряжений (кручение, срез)
При совместном действии переменных нормальных и касательных напряжений, например, при изгибе с кручением, общий коэффициент запаса прочности определяют по формуле:
где nσ и nτ – коэффициенты, определенные по формулам (8.1), (8.2).
Выбор коэффициентов запаса прочности в энергетике осуществляется на основе опыта проектирования и эксплуатации теплосилового оборудования. В ряде случаев приходится снижать коэффициент запаса прочности в целях уменьшения веса конструкции, а иногда – увеличивать, если требуется учитывать повышенный коррозионный и температурный износ. Величина нормативных коэффициентов запаса прочности зависит также от класса конструкции, намечаемого срока ее эксплуатации, вида нагрузки (статическая, циклическая и т.д.). Суммарный требуемый коэффициент запаса прочности принято определять как произведение трех частных допускаемых коэффициентов запаса:
[ п ] = [ п 1] · [ п 2] · [ п 3], (8.4)
где [ п 1] = 1, 3 ÷ 3, 0 – коэффициент, отражающий влияние точности определения действующих на деталь нагрузок, достаточность или недостаточность данных по учету концентрации напряжений. Если необходимо повысить жесткость детали, то [ п 1] может принимать бó льшие значения; [ п 2] = 1, 2 ÷ 2, 5 – коэффициент, учитывающий однородность материала, его пластичность, чувствительность к недостаткам механической обработки, нарушения технологии изготовления; [ п 3] = 1 ÷ 2 – коэффициент, который вводится для обеспечения дополнительного запаса прочности, обусловленного ответственностью детали или влиянием большей усталостной долговечности. Для коэффициента способа получения изделия [ п 2] можно принять следующие рекомендации: а) = 1, 2 ¸ 1, 5 – поковка; б) = 1, 5 ¸ 1, 8 – стальное литье; в) = 1, 5 ¸ 2, 5 – чугунное литье. СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ Основная литература
1. Нормы расчета на прочность стационарных котлов и трубопроводов пара и горячей воды / В. С. Котельников, Н. А. Хапонен, А. А. Шельпяков (Госгортехнадзор России). – М.: АООТ «НПО ЦКТИ», 1999. – 227 с. 2. Александров, А. В., Потапов, В. Д., Державин, Б. П. Сопротивление материалов: Учеб. для вузов. – М.: Высшая школа, 2000. – 560 с. 3. Детали машин: Учебник для вузов / Л. А. Андриенко, Б. А. Байков, И. К. Ганулич и др.; Под ред. О. А. Ряховского. – М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2002. – 544 с.
Список дополнительной литературы
1.Хисматулин Е. Р. Сосуды и трубопроводы высокого давления: Справочник / Е. Р. Хисматулин – М.: Машиностроение, 1990.– 384 с. 2. Воронин, А. И., Стоянов, Н. И. Методические указания и задания на курсовую работу по дисциплине: «Специальные вопросы расчетов на прочность» для студентов специальности 29.07.00. – Ставрополь: СевКавГТУ, 2001. – 23 с. 3. Анурьев, В. И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3-х т. М.: Машиностроение, 1999. – Т 1. – 912 с.; Т 2. – 880 с.; Т 3. – 848 с.
|