 |
Задача 11. В приведенном на рисунке болте под действием силы F возникают напряжения растяжения равные и напряжения изгиба , где W =0
|
|
|
|
Задача 11
На рисунке показано крепление крышки резервуара болтами с эксцентрично приложенной нагрузкой (болтами с костыльной головкой). Болты затянуты силой F. Определить внутренний диаметр резьбы болта d из условия растяжения и изгиба, принимая допускаемое напряжение растяжения [sр]=100МПа; величину e -эксцентриситета приложения нагрузки принять равной диаметру болта.
Задачу решить по одному из вариантов.
| F, кН | 1, 5 | 1, 8 | 2, 0 | 2, 2 | 2, 4 | 2, 6 | 2, 8 | 3, 0 | 3, 2 | 3, 4 |
Порядок решения:
В приведенном на рисунке болте под действием силы F возникают напряжения растяжения равные 
и напряжения изгиба 
, где W =0. 1d3- момент сопротивления стержня изгибу. Эквивалентное напряжение в теле болта вычисляется по формуле sэ=1, 3sр +sи, < [sр], где 1, 3 – коэффициент, учитывающий напряжение кручения при затяжке болта.
Отсюда искомый 
.
Задача 12
Определить усилие затяжки болтов крышки резервуара из условия нераскрытия стыка, при следующих исходных параметрах: - диаметр резервуара D1= 200мм; давление внутри резервуара постоянное q=X(МПа); коэффициент запаса по затяжке k= 1, 5; коэффициент внешней нагрузки c =0, 5 Задачу решить по одному из вариантов.
| Х, МПа |
Порядок решения:
Для обеспечения нераскрытия стыка сила, сжимающая детали в стыке всегда должна быть больше нуля. В данном случае часть нагрузки от внутреннего давления, равная cF, дополнительно нагружает крепёжные болты, а остальная часть, равная (1-c)F, идёт на разгрузку стыка. Данное условие выражается в виде Fз=k(1-c)F. Сила от внутреннего давления F=q* pD12/4.
Задача 13
По рисунку и условиям задачи 12 определить диаметр болтов, стягивающих крышку и корпус резервуара, принимая количество болтов n=8 шт. и допускаемое напряжение на растяжение материала болтов равное 180МПа. Задачу решить по одному из вариантов.
|
|
|
| Х, МПа |
Порядок решения:
Для обеспечения нераскрытия стыка сила, сжимающая детали в стыке всегда должна быть больше нуля. В данном случае часть нагрузки от внутреннего давления, равная cF, дополнительно нагружает крепёжные болты, а остальная часть, равная (1-c)F, идёт на разгрузку стыка. Данное условие выражается в виде Fз=k(1-c)F. Сила от внутреннего давления F=q* pD12/4. Осевая, растягивающая сила, действующая на затянутые болты равна Fз+cF=[k(1-c)+c]F.
Осевое растягивающее напряжение в сечении болта s =[k(1-c)+c]4F/npd2
Диаметр болта 
Задача 14
По рисунку и условиям задачи 12 определить напряжение среза ts в резьбе стягивающих болтов, принимая количество болтов n=8 шт., коэффициент неравномерности нагрузки по виткам резьбы K1=0. 7 и коэффициент заполнения резьбы K= 0. 87. Внутренний диаметр резьбы болтов в зависимости от давления в резервуаре приведен в таблице. Высоту гайки принять равной 0, 7 от внутреннего диаметра резьбы болтов. Задачу решить по одному из вариантов.
| Х, МПа | ||||||||||
| d, мм | 13, 8 | 15, 3 | 17, 3 | 17, 3 | 19, 3 | 19, 3 | 20, 75 | 20, 75 | 21, 8 | 24, 8 |
Порядок решения:
Для обеспечения нераскрытия стыка сила, сжимающая детали в стыке всегда должна быть больше нуля. В данном случае часть нагрузки от внутреннего давления, равная cF, дополнительно нагружает крепёжные болты, а остальная часть, равная (1-c)F, идёт на разгрузку стыка. Данное условие выражается в виде Fз=k(1-c)F. Сила от внутреннего давления F=q* pD12/4. Осевая растягивающая сила, действующая на затянутые болты равна Fз+cF=[k(1-c)+c]F.
Напряжение среза в резьбе болта 
Задача 15
На рисунке показано клеммовое крепление рычага на валу диаметром D =60мм. Определить диаметр внутренней резьбы двух болтов, стягивающих клеммовое соединение, принимая силу Q= 2000H, размер R=300мм, размер a=50мм, Коэффициент трения между валом и рычагом f=0, 12. Увеличение усилия затягивания на деформацию рычага принять Кр=1. 5 от требуемого усилия затягивания, дополнительную нагрузку на болты от завинчивания гаек принять Кз=1, 3 и коэффициент запаса по трению принять Кп= 1. 5. Допускаемое напряжение в теле болтов от растяжения [s]=160МПа.
|
|
|
Порядок решения:
Момент, создаваемый силой Q должен быть уравновешен моментом сил трения от действия силы затяжки болтов. Записав уравнение моментов с учётом условий задачи, получим необходимую силу затяжки болтов
, где z- количество болтов.
Отсюда внутренний диаметр резьбы болта: d= 
=13, 5мм
|
|
|
