ELEMENTI STROJEVA - FESB

1.8.1.3.1 Karakteristike čvrstoće strojnih dijelova pri statičkim opterećenjima
Tabela 1.7 navodi neke osnovne karakteristike čvrstoće strojarskih materijala. Navedene
vrijednosti vrijede za vlačna opterećenja, a za metale i za tlačna opterećenja. Podaci za vlačnu
čvrstoću R m i granicu tečenja R e , tj. R p0,2 , su navedeni za srednje debljine strojnih dijelova i
propisanu toplinsku obradu. Pri manjim debljinama strojnih dijelova su vrijednosti za vlačnu
čvrstoću i granicu tečenja veće, a pri većim debljinama manje. Čvrstoća materijala opada s
povećanjem dimenzija strojnih dijelova, jer je na većem prostoru veća vjerojatnost za
nehomogenost, anizotropnost i ostale greške u materijalu, te za narušeni integritet površina zbog
grešaka u obradi. Ovo smanjenje čvrstoće strojnih dijelova zbog njihovih dimenzija, većih negoli
dimenzije epruvete na kojoj je ispitivana čvrstoća, obuhvaćeno je odgovarajućim faktorom
dimenzija:
R
b = ≤ (1.76)
1
1
Rref
R [N/mm 2 ] statička karakteristika čvrstoće za određenu proizvoljnu dimenziju
R ref [N/mm 2 ] statička karakteristika čvrstoće za referentnu dimenziju, najčešće 10 mm.
Faktor dimenzija b 1 nije jednak za statičku čvrstoću (slika 1.24a) i za granicu tečenja (slika
1.24b). Za referentne dimenzije veće od 10 mm (kao što su u tabeli 1.7), faktor dimenzija se
može odrediti iz slike 1.24 kao omjer vrijednosti b 1 za proizvoljnu i novu referentnu dimenziju.
Statička čvrstoća strojnog dijela manja je od statičke čvrstoće probne epruvete i zbog
koncentracije naprezanja, koja je prisutna u njemu zbog promjenjivog oblika. Doduše, efekt
koncentracije naprezanja se za materijale s viskoznim lomom sasvim poništi zbog očvršćenja
strojnog dijela nakon lokalnog razvlačenja, ali kod materijala sa krtim lomom i visokom
osjetljivošću na koncentraciju naprezanja, ovaj efekt se ne smije uvijek zanemariti. Općenito je
dakle statička čvrstoća strojnog dijela R m,d dana izrazom:
R
m,d
b
1
= Rm
(1.77)
βk,m
b 1 faktor dimenzija za statičku čvrstoću, slika 1.24a
β k,m
efektivni faktor koncentracije naprezanja za statičku čvrstoću.
β k,m ≈ 1 za sve materijale osim za izrazito krte (staklo, keramika, berilij, titan i sl.).
Obično se za statički opterećene dijelove iz krtih materijala za mjerodavnu karakteristiku čvrstoće
uzima statička čvrstoća, dok se za rastezljive materijale uzima granica tečenja korigirana
faktorom dimenzija (slika 1.24b).
40