2. Условие прочности по напряжениям. Определяют максимальное расчётное напряжение и сравнивают его с допускаемым (определяют процент недогрузки ил перегрузки). Допускаемое напряжение равно отношению предельного напряжения к заданному или требуемому коэффициенту запаса прочности. Условие прочности при растяжении (сжатии): Существует 3 вида расчётов на прочность при растяжении и сжатии: 1. Проверочный (известны нагрузка бруса, его размеры и материал) 2. Проектный (подбор сечения - известны нагрузка и материал, определяют размеры сечения). 3. Определение допускаемой нагрузки (известны размеры и материал, определяют нагрузку). 2.3. Срез и смятие Срез, основные предпосылки и расчетные формулы. Детали, служащие для соединения отдельных элементов машин или конструкций (заклёпки, штифты, болты и т.п.) во многих случаях воспринимают нагрузки, перпендикулярные их продольной оси. Действительные условия работы этих деталей сложны и во многом зависят от изготовления деталей отдельных элементов конструкции и её сборки. Практические расчёты этих деталей носят весьма условный характер и базируются на следующих допущениях: 1. в поперечном сечении возникает только один внутренний силовой фактор – поперечная сила Q; 2. касательные напряжения , возникающие в поперечном сечении, распределены по его площади равномерно; 3. если соединение осуществлено несколькими одинаковыми деталями, принимается, что все они нагружены одинаково. Разрушение соединительных элементов (из-за недостаточной прочности) происходит в случае их перерезывания по плоскости, совпадающей с поверхностью соприкосновения соединяемых деталей. Поэтому говорят, что эти элементы работают на срез, и возникающие в их поперечных сечениях касательные напряжения называют напряжениями среза ( ср). Условие прочности на срез: где τср - расчётное напряжение среза; Q - поперечная сила: F - общая нагрузка соединения; i - число соединительных деталей; Аср - площадь среза одного соединительного элемента; τср,adm - допускаемое напряжение на срез, зависит от материала соединительной детали и условий работы конструкции. Обычно принимают τср, adm=(0,25…0,35)σу, где σу- предел текучести материала штифта. Из условия прочности производится 3 вида расчётов: проверочный, проектный, определение допускаемой нагрузки. Смятие, условности расчета, расчетные формулы. Расчёт на срез обеспечивает прочность соединительных элементов, но не гарантирует надёжности конструкции в целом. Если толщина соединяемых деталей недостаточна, а нагрузка значительна, между поверхностью соединительной детали и стенками возникает большое взаимное давление, в результате которого стенка может обмяться, форма отверстия изменится и соединение становится ненадёжным. Смятие – местное деформирование деталей в зоне их контакта. Давление, возникшее между поверхностями соединительной детали и отверстия, называется напряжением смятия σсм. Распределение напряжений смятия весьма неопределённо и зависит от величины зазора между стенками отверстия и соединительным элементом. Расчёт на смятие носит условный характер и ведётся в предположении, что силы взаимодействия между деталями равномерно распределены по поверхности контакта и направлены по нормали к ней. Условие прочности на смятие: где σсм - расчётное напряжение смятия; F/i - нагрузка на одну соединительную деталь; Асм - площадь смятия; σсм, adm - допускаемое напряжение на смятие. В качестве площади смятия принимают площадь проекции полуцилиндра на диаметральную плоскость, то есть площадь прямоугольника, которая значительно меньше поверхности полуцилиндра. Малоуглеродистые стали σсм, adm = 100…120 МПа Среднеуглеродистые стали σсм, adm = 140…170 МПа Чугуны σсм, adm = 60…80 МПа
