Views
3 years ago

ELEMENTI STROJEVA

3.2 ODNOS SILA I

3.2 ODNOS SILA I DEFORMACIJA U PREDNAPREGNUTIM VIJČANIM SPOJEVIMA Sadržaj ovog poglavlja ograničen je na čelične vijke i matice, kojima se spajaju metalni strojni dijelovi u općoj strojogradnji. Radi jednostavnijeg prikaza odnosa u prednapregnutim vijčanim spojevima, najprije je određena rastezljivost vijaka i spajanih strojnih dijelova, a zatim su obrađeni pojedini primjeri opterećenja koji se mogu pojaviti kod ovih vijčanih spojeva. 3.2.1 Krutost vijaka i spajanih strojnih dijelova Prema Hookeovom zakonu, za strojne dijelove konstantnog presjeka A opterećene s vlačnom/tlačnom silom F, njihov koeficijent krutosti C (češće nazivan "krutost"), definiran kao omjer sile F i duljinske deformacije ∆l, određuje se prema izrazu: C [N/mm] krutost elementa ∆l [mm] promjena dužine (+rastezanje, -skraćenje) l [mm] dužina prije deformacije E [N/mm 2 ] modul elastičnosti materijala, tabela 1.5 A [mm 2 ] površina poprečnog presjeka E ⋅ A C = (3.2) l Vijci obično po dužini imaju različite presjeke A i različitih dužina l i , slika 3.13a, dakle promjenljivu krutost C vi . Prilikom određivanja ukupne krutosti vijka C v mora se, osim krutosti tijela vijka uzimati u obzir i krutost sudjelujućih dijelova glave vijka δ G i dijela vijka δ U i matice δ M koji se uvrće (ili dijela u kojega je vijak uvrnut), koji također podnose opterećenje, te se pri tome elastično deformiraju. Budući da se dijelovi vijka različitih presjeka različito deformiraju, a ukupna deformacija je jednaka zbroju deformacija pojedinih dijelova, krutost vijka C V dobije se iz: 1 1 l 1 ⎛ l l l l l l C C E A E ⎝ A A A A A A i G 1 2 s U M = ∑ = ∑ = ⎜ + + + … + + + ⎟ (3.3) V i Vi i V i V d 1 2 s U d ⎞ ⎠ C Vi [N/mm] krutost pojedinog dijela tijela vijka s konstantnim presjekom A i E V [N/mm 2 ] modul elastičnosti materijala vijka, tabela 1.7 A d [mm 2 ] površina sudjelujućeg presjeka glave vijka i matice; A d ≈ π⋅d 2 /4 l i [mm] dužine pojedinih dijelova tijela vijka s konstantnim presjekom A i A i [mm 2 ] površina pojedinih presjeka tijela vijka dužine l i l s [mm] dužina tijela vijka s neuvrnutim dijelom navoja A s [mm 2 ] presjek naprezanja navoja vijka l U [mm] dužina sudjelujućeg volumena dijela vijka uvrnutog u maticu; l U ≈0,5⋅d A U [mm 2 ] površina jezgre navoja vijka uvrnutog u maticu; A U ≈ A 3 , l M [mm] visina sudjelujućeg volumena matice; l M ≈ 0,4⋅d d [mm] nominalni promjer navoja. Produženje vijka pod utjecajem sile u vijku F V može se jednostavno odrediti prema izrazu (3.2) kao: 75

F V ∆ lV = (3.4) CV ∆l V [mm] promjena dužine vijka F V [N] aksijalna sila u vijku C V [N/mm] krutost vijka, izraz (3.3) Teže je odrediti elastičnosti spajanih strojnih dijelova (podloge), s obzirom da se deformira, tj. učestvuje u prenošenju opterećenja, samo dio njihovog volumena koji je približno oblika krnjeg stošca, slika 3.13b. Radi praktičnijeg izračuna, praksa je da se ovaj volumen aproksimira zamjenskim šupljim cilindrom vanjskog promjera D P , unutarnjeg promjera d 0 i presjeka A P . U najčešćem slučaju, kada je najveći promjer volumena koji prenosi opterećenje D V ≥ d s , veličina presjeka zamjenskog valjka tlačno opterećenih volumena spajanih dijelova određuje se izrazom: 3.2.2 Neopterećeni prednapregnuti vijčani spoj Nakon pritezanja vijčanog spoja, spajani dijelovi se skraćuju ∆l P , a istovremeno se vijak rasteže za ∆l V , uslijed reakcijske sile prednaprezanja F pr , kojom podloga djeluje na maticu, a ova preko svog navoja na navoj vijka. Zbog toga aksijalna sila u vijku iznosi F V = F pr . Istovremeno su zbog ravnoteže spajani dijelovi međusobno pritisnuti jednako velikom silom brtvljenja F B = F pr = F V . Prema izrazu (3.4.) rastezanje vijka pri ovoj sili iznosi ∆l V = F pr /C V , a prema izrazu (3.7) podloga se skraćuje za ∆l P = F pr /C P . Proces deformacije prednapregnutog vijčanog spoja može se bolje opisati dijagramom deformacije prednapregnutog vijčanog spoja (Slika 3.14) u kojega se ucrtavaju karakteristike vijka (linija a) i spajanih dijelova (linija b), odnosno omjer između sile F i deformacije ∆l za pojedini element. Karakteristike, odnosno elastičnosti spajanih strojnih dijelova i vijka su različite, radi čega je rastezanje vijka, uz istu silu prednaprezanja F pr , različito od skraćenja podloge, te u pravilu vrijedi ∆l V ≠ ∆l P. Radi lakšeg daljnjeg razmatranja procesa u prednapregnutom vijčanom spoju, karakteristika podloge se pomiče iz položaja c u položaj d, slika 3.14. +F F e ,F p0,2 (vijka) karakteristika vijka F pr c +F d a −∆l ∆l P ∆l V +∆l ⇒ −∆l ∆l V F pr ∆l P +∆l F pr karakteristika spajanih dijelova −F F e ,F p0,2 (spajanih dijelova) Slika 3.14: Deformacijski dijagram neopterećenog prednapregnutog vijčanog spoja b −F 76

Metodologija istraživanja u prirodnim znanostima - Fakultet ...
pdf format - Franjevačka provincija Presvetog Otkupitelja
Å UMARSKI LIST 5-6/1996
Arhitektura, raziskave Architecture, Research - Fakulteta za arhitekturo
GODINA XXV ZAGREB BROJ 242/282 OŽUJAK 2011 ... - HEP Grupa
ZDRAVSTVENA PSIHOLOGIJA - Zdravstveno veleu?ili?te Zagreb
HISTORIJSKA GEOGRAFIJA HRVATSKE - Filozofski fakultet u Splitu
Đilas, Milovan, Vlast, Naša reč, 1983.pdf
ELEMENTI STROJEVA - FESB
ELEMENTI STROJEVA - FESB
ELEMENTI STROJEVA - FESB
1 Elementi strojeva – pitanja i odgovori za kontrolni ispit
ISPIT IZ “ELEMENTI KONSTRUKCIJA II” Zadano: - FSB
4. Izvršni elementi (izvršni organi) - "Mihajlo Pupin" Kula
2. višedijelni tlačni elementi
SKRIPTA RIJEÅ ENIH ZADATAKA IZ OTPORNOSTI MATERIJALA
Strength of structures and components.pdf - FESB
ELEKTRONIČKI ELEMENTI Repetitorij s ... - Student Info
mehanika kontinuuma i reologija - Rudarsko-geološko-naftni fakultet
Horvat-Nikolić-Sicherl Elementi metodologije planiranja dugoročnog ...
Izvršni elementi na vozilu - AKTUATORI - Elektromehanički aktuatori
1 ELEMENTI VISOKOGRADNJE I – ispitna pitanja UVOD ZIDOVI ...
Udzbenik-skripta II deo.pdf