Ja talub erinevat tüüpi koormusi. Sõnastik. Konstruktsioonielementidele mõjuvate väliskoormuste klassifikatsioon. jõud Q x ja Q y põhjustavad lõigu nihke

Materjalide tugevuse välisjõud jagunevad aktiivne Ja reaktiivne(ühendusreaktsioonid). Koormused on aktiivsed välised jõud.

Laadib pealekandmismeetodi järgi

Rakendusmeetodi järgi võivad koormused olla mahulised (omakaal, inertsiaaljõud), mis mõjuvad igale lõpmata väikesele mahuelemendile ja pinnale. Pinnakoormused jagunevad kontsentreeritud koormused Ja jaotatud koormused.

Jaotatud koormused mida iseloomustab rõhk - selle suhtes normaalsele pinnaelemendile mõjuva jõu suhe pindala sellest elemendist ja on väljendatud keeles Rahvusvaheline süsteemühikutes (SI) paskalites, megapaskalites (1 PA = 1 N/m2; 1 MPa = 106 Pa) jne ning tehniline süsteem– jõu kilogrammides ruutmillimeetri kohta jne. (kgf / mm2, kgf / cm2).

Kompromiteerivates materjalides peetakse neid sageli arvesse pinnakoormused, jaotatud piki konstruktsioonielemendi pikkust. Selliseid koormusi iseloomustab intensiivsus, mida tavaliselt tähistatakse q-ga ja mida väljendatakse njuutonites meetri kohta (N/m, kN/m) või jõu kilogrammides meetri kohta (kgf/m, kgf/cm) jne.

Koormused vastavalt aja jooksul toimuvate muutuste olemusele

Aja jooksul toimuvate muutuste olemuse alusel eristatakse neid staatilised koormused- kasvab aeglaselt nullist lõppväärtuseni ja seejärel ei muutu; Ja dünaamilised koormused põhjustades suuri

Löögid, mida alus kogeb painutatud käest (vt joonis 42), plaat koormusest (vt joonis 44), poldi silindriline varras mutri keeramisel mutrivõti(vt joon. 45) jne esindavad välisjõude või koormused. Nimetatakse jõud, mis tekivad hammaslati kinnitamise ja plaadi toetamise kohtades reaktsioonid.

Riis. 42

Riis. 44

Riis. 45

Kasutusviisi järgi jaotatakse koormused kontsentreeritud ja hajutatud (joon. 49).

Koormuste liigid ja klassifikatsioon:

Kontsentreeritud koormused edastavad oma mõju väga väikestele aladele. Sellised koormused on näiteks raudteevaguni rataste surve rööbastele, tõstukäru surve monorööpale jne.

Jaotatud koormused tegutseda suhteliselt suurel alal. Näiteks kandub masina kaal läbi raami kogu vundamendiga kokkupuutealale.

Toime kestuse alusel on tavaks eristada püsivat ja muutuvat koormust. Pideva koormuse näide on liugelaagri surve - võllide ja telgede tugi - ja oma raskus kronsteinile.

Muutuv koormus Mõjutatud on peamiselt perioodiliste toimemehhanismide osad. Üks selline mehhanism on hammasülekanne, mille hambad on külgnevate paaride kontakttsoonis hammasrattad kogeda muutuvat koormust.

Tegevuse olemuse järgi koormused võivad olla staatiline Ja dünaamiline. Staatilised koormused jäävad peaaegu muutumatuks kogu konstruktsiooni töötamise ajal (näiteks sõrestike surve tugedele).

Dünaamilised koormused ja kestab lühikest aega. Nende esinemine on enamikul juhtudel seotud oluliste kiirenduste ja inertsiaalsete jõudude olemasoluga.

Dünaamilisi koormusi kogevad löökmasinate osad, nagu pressid, haamrid jne. Samuti kogevad väntmehhanismide osad töötamise ajal märkimisväärseid dünaamilisi koormusi, mis tulenevad kiiruste suuruse ja suuna muutustest, st kiirenduste olemasolust.

Materjalide tugevus. Sektsiooni peamised ülesanded. Koormuste klassifikatsioon.

Materjali tugevuse ja deformeeritavuse teadus.

Ülesanded.

A) Tugevuse arvutamine: tugevus on materjali võime taluda koormusi ja purunemist;

B) Jäikuse arvutamine: jäikus on materjali võime vastu pidada deformatsioonile;

C) Stabiilsuse arvutamine: stabiilsus on võime säilitada stabiilset tasakaalu.

Koormuste klassifikatsioon.

Töö käigus tajuvad ja edastavad konstruktsioonid ja konstruktsioonid koormusi (jõude).

Jõud võivad olla:

A) mahuline (gravitatsioon, inerts jne);

B) Pinna (pinnavesi, veesurve);

Pinnakoormused on järgmised:

Keskendunud

Jaotatud koormused

Sõltuvalt koormuse iseloomust:

A) staatiline – püsiva väärtusega või aeglaselt kasvav;

B) dünaamiline - kiiresti muutuvad koormused või löök;

C) muutuv koormus – ajas muutuvad koormused.

Arvutusskeemid. Hüpoteesid ja oletused.

Need lihtsustavad arvutusi.

Arvutusskeemid.

Disaindiagrammid on osa, mille tugevuse, jäikuse ja stabiilsuse osas tehakse arvutused.

Kõik osade disainilahendused taanduvad kolmele kujundusskeemile:

A) Tala - keha, mille üks mõõtmetest on suurem kui teine ​​2 (tala, palk, rööp);

B) Kest - keha, mille üks mõõtmetest on väiksem kui ülejäänud kaks (raketi kere, laeva kere);

C) Massiiviks nimetatakse keha, mille kõik 3 külge on ligikaudu võrdsed (masin, maja).

Oletused.

A) Kõikidel materjalidel on pidev struktuur;

B) Detaili materjal on homogeenne, s.t. on samad omadused kõigis punktides materjal;

C) Kõik materjalid loetakse isotroopseteks, s.t. neil on igas suunas identsed omadused;

D) Materjalil on ideaalne elastsus, s.t. pärast koormuse eemaldamist taastab keha täielikult oma kuju ja suuruse.

Hüpoteesid.

A) Väikeste liigutuste hüpotees.

Välisjõudude mõjul konstruktsioonis tekkivad nihked on väga väikesed, seetõttu jäetakse need arvutustes tähelepanuta.

B) Lineaarse deformeeritavuse eeldused.

Liikumine konstruktsioonides on otseselt võrdeline mõjuvate koormustega.

Sektsiooni meetod. Koormuste tüübid (deformatsioonid)

Sektsiooni meetod.

Kaaluge koormatud koormust välised jõud P1, P2, P3, P4. Rakendame talale lõikemeetodit: lõigake see tasapinnaga L 2 võrdseks osaks, vasakule ja paremale. Viskame vasaku kõrvale, jätame parema.

Parem pool - vasak - on tasakaalus, sest Ristlõikes tekivad sisejõutegurid (IFF), mis tasakaalustavad ülejäänud osa ja asendavad äravisatud osa tegevusi.

A) N – pikisuunaline jõud

B) Qx – nihkejõud

B) Qy – nihkejõud

D) Mz – pöördemoment

D) Mx – paindemoment

E) Minu – paindemoment.

Deformatsioonide tüübid (koormused)

A) Pinge, kokkusurumine: selline deformatsioon, mille ristlõikes mõjub ainult pikisuunaline jõud N (vedru, nupuakordion, omatelefon);

B) Torsioon - selline deformatsioon, mille korral sektsioonis toimib ainult pöördemoment Mz (võll, hammasratas, mutter, ketrus);

B) Painutus – deformatsioon, mille käigus lõigus mõjub paindemoment Mx või My (tala painutamine, rõdu painutamine);

D) Nihke on deformatsioon, mille korral lõigul mõjub põikjõud Qx või Qy (needi nihkejõud ja muljumine).

Vaadeldavaid deformatsioone peetakse lihtsateks.

Kompleksne vaade deformatsioon.

Deformatsioon, mille puhul 2 või enama sisemise jõutegurit mõjuvad sektsioonis samaaegselt (painde ja väände kombineeritud toimingud: võll koos hammasrattaga).

Järeldus: sektsioonimeetod võimaldab määrata VSF-i ja deformatsiooni tüüpi. Konstruktsiooni tugevuse hindamiseks määratakse sisepingejõudude intensiivsus.

Mehaaniline pinge.

Mehaaniline pinge- nimetatakse sisejõuteguri väärtuseks ristlõikepindala kohta.

Tõmbe- ja survedeformatsioon. VSF, pinge.

Pinge, surve deformatsioon.

Tegemist on deformatsiooniga, mille korral lõikes tekib pikisuunaline jõud N. Näide (vedru, nööp-akordion, kaabel).

Järeldus: Venitamine– deformatsioon, mille puhul jõud on suunatud lõigust, kokkusurumine – suunas osa.

R-S pinge:

Järeldus: R-S-ga tekivad normaalsed pinged, st. need, nagu ka pikisuunaline jõud N, on lõikega risti.

Tõmbe- ja survetugevuse arvutused.

Tugevuse arvutusi on kolm:

A) Tugevuse test

B) Sektsiooni valik

B) Lubatud koormuse määramine

Järeldus: hävimise ennustamiseks on vaja tugevusarvutusi.

Hooke'i seadus pinges ja surves.

E – Youngi moodul (või elastsusmoodul).

E.I. nagu pinge.

Youngi moodul iga materjali jaoks on erinev ja valitakse võrdlusmaterjalist.

Tavaline pinge otseselt proportsionaalne pikisuunalise deformatsiooniga - Hooke'i seadus .

Youngi moodul iseloomustab materjali jäikust pinge ja surve all.

Kortsumine. Arvutused purustamiseks.

Kui ühendatavate osade paksus on väike ja ühendusele mõjuv koormus on suur, tekib ühendatavate osade pinna ja ava seinte vahel suur vastastikune rõhk.

See on määratud - Sigma vaata

Selle surve tagajärjel neet, polt, kruvi... kortsub, ava kuju moondub ja tihedus katkeb.

Tugevuse arvutused.

Viil Nihkearvutused.

Kui 2 S paksusega lehte on omavahel ühendatud neetide või poldiga, toimub nihkumine piki nende osade teljesuunaliste joontega risti asetsevaid tasapindu.

Nihkearvutused.

Torsioon. Puhas nihe. Hooke'i seadus torsioonis.

Torsioon – deformatsioon, mille korral detaili (võll, hammasratas, tigu) ristlõikes tekib pöördemoment Mz.

Torsiooni saab saavutada õhukese seinaga toru puhta nihkega.

Valitud elemendi tahkudele a,b,c,d tekib nihkepinge τ(tau) – see iseloomustabki puhas lõikamine .

Puhtal nihkel on otsene seos tangentsiaalsete pingete τ ja nihkenurga γ(gamma) vahel. Hooke'i seadus torsioonis :τ=G*γ

G - nihkemoodul, iseloomustab materjali nihkejäikust.

Mõõdetud – MPa.

2) G=E*E (Youngi moodul)

Sama materjali puhul on seos nihkemooduli G ja Youngi mooduli (3) vahel.

Nihkemoodul määratakse valemist arvutustega, võttes väärtused võrdlusmaterjalist.

Väändepinged. Tangentsiaalsete pingete jaotus lõigul.

Ws on lõigu takistuse polaarmoment.

Tangentsiaalne pinge jaotub lõigul lineaarse seaduse järgi, tmax paikneb lõigu kontuuril, t=0 lõigu keskel, kõik ülejäänud t jäävad nende vahele.

Ws – kõige lihtsamate lõikude jaoks.

Väändetugevuse arvutused.

Järeldus: Väändetugevuse arvutused on vajalikud rikete ennustamiseks.

Väändejäikuse arvutused.

Vedru täpsuse kaotamiseks arvutatakse täpsed võllid jäikuse jaoks.

Suhteline pöördenurk.

Mõlemat suurust saab mõõta kraadides või radiaanides.

Painutada. Painde tüübid. Painde näited.

Painutada – deformatsioon, mille juures paindemoment mõjub (Mx, My).

Näited : ehituspruss, kirjutuslaud, rõdu.

Liigid :

Sirge kurv

Kaldus painutus

Puhas painutus

Mehaaniliste hammasrataste klassifikatsioon

- põhineb liikumise ülekande põhimõttel: hõõrdeülekanne ja käigukast; igas rühmas on ülekanded otsekontakti teel ja edastamised paindliku suhtluse teel;
- vastavalt võllide suhtelisele asukohale: rööpvõllidega hammasrattad (silindrilised, ristuvate võllide telgedega (kaldus), ristvõlliga hammasrattad (tigu, silindriline kruvihambaga, hüpoid);
- ülekandearvu olemuse järgi: konstantse ülekandearvuga ja pidevalt muutuva ülekandearvuga (variaatorid).

Sõltuvalt sisend- ja väljundvõllide parameetrite suhtest jagunevad ülekanded järgmisteks osadeks:

-käigukastid(allakäigud) - sisendvõllilt väljundvõllile vähendavad pöörlemiskiirust ja suurendavad pöördemomenti;

-animaatorid(overdrive käigud) - sisendvõllilt väljundvõllile suurendatakse pöörlemiskiirust ja vähendatakse pöördemomenti.

Hõõrdülekanded

Hõõrdeülekanne - mehaaniline jõuülekanne, mida kasutatakse pöörleva liikumise edastamiseks (või pöörleva liikumise muutmiseks translatsiooniliikumiseks) võllide vahel, kasutades hõõrdejõude, mis tekivad võllidele paigaldatud ja üksteise vastu surutud rullide, silindrite või koonuste vahel.

Hõõrdeülekanded klassifitseeritakse järgmiste kriteeriumide alusel:

1. Eesmärgi järgi:

Reguleerimata ülekandearvuga (joon.9.1-9.3);

Astmeta (sujuva) ülekandearvu (variaatorite) juhtimisega.

2. Vastavalt võlli telgede suhtelisele asukohale:

Paralleeltelgedega silindriline või kooniline (joon. 9.1, 9.2);

Kooniline ristuvate telgedega (joon. 9.3).

3. Olenevalt töötingimustest:

avatud (kuivatada);

Suletud (töötada õlivannis).

4. Põhineb tööpõhimõttel:

Pöördumatu (joon.9.1-9.3);

Pööratav.

Hõõrdülekannete eelised:

Disaini ja hoolduse lihtsus;

Sujuv liikumise ülekanne ja kiiruse juhtimine ning vaikne töö;

Suurepärased kinemaatilised võimalused (pöörleva liikumise teisendamine translatsiooniliikumiseks, astmeteta kiiruse muutmine, võimalus liikumisel tagurdada, käikude sisse- ja väljalülitamine liikumisel ilma peatumata);

Ühtlane pöörlemine, mis on seadmetele mugav;

Võimalus ülekandearvu astmeteta reguleerida ja liikvel olles, jõuülekannet peatamata.

Hõõrdülekannete puudused:

Ülekandearvu ebastabiilsus libisemise tõttu;

Madal ülekandevõimsus (avatud ülekanded - kuni 10-20 kW; suletud ülekanded - kuni 200-300 kW);

Avatud käikude puhul on efektiivsus suhteliselt madal;

Rullide suur ja ebaühtlane kulumine libisemisel;

Vajadus kasutada spetsiaalselt konstrueeritud võllitugesid koos kinnitusseadmetega (see muudab jõuülekande tülikaks);

Avatud jõuülekannete jaoks, väike perifeerne kiirus (7 - 10 m/s);

Survejõust tingitud suured koormused võllidele ja laagritele, mis suurendab nende suurust ja muudab jõuülekande tülikaks. See puudus piirab edastatava võimsuse hulka;

Suured hõõrdekaod.

Rakendus.

Neid kasutatakse masinaehituses suhteliselt harva, näiteks hõõrdpressides, vasarates, vintsides, puurimisseadmetes jne. Neid käike kasutatakse eelkõige seadmetes, kus on vajalik sujuv ja vaikne töö (magnetofonid, pleierid, spidomeetrid jne).

Käigukast Kruvi-mutter

Kruvi-mutterülekanne koosneb : kruvi ja mutter, mis puutuvad kokku kruvipindadega.. Kruvi-mutri jõuülekanne on ette nähtud pöörleva liikumise muutmiseks translatsiooniliikumiseks.

Kruvimutriga hammasrattaid on kahte tüüpi:

Liughõõrdeülekanded või kruvipaarid libisev hõõrdumine;

Veerehõõrdeülekanded või kuulkruvid. Käigukastis on vedavaks elemendiks tavaliselt kruvi, käitavaks elemendiks mutter. Rull-kruvi-mutterülekannete puhul tehakse kruvile ja mutrile poolringikujulise profiiliga spiraalsed sooned (keermed), mis toimivad kuulide liikumisteedena.

Sõltuvalt ülekande eesmärgist on kruvid järgmised:

- lasti, kasutatakse suurte aksiaalsete jõudude tekitamiseks.

- jooksuvarustus, kasutatakse etteandemehhanismides liikumiseks. Hõõrdekadude vähendamiseks kasutatakse peamiselt trapetsikujulisi mitmekäivitusega keermeid.

- paigaldus, kasutatakse täpseks liigutamiseks ja reguleerimiseks. On meetriline niit. Lõtmevaba jõuülekande tagamiseks on mutrid kahekordsed.

Peamised eelised:

1.võimalus saada suur võit võimul;

2. liigutuste kõrge täpsus ja aeglase liikumise saavutamise võime;

3. sujuv ja vaikne töö;

4. suur kandevõime väikesel üldmõõtmed;

5. disaini lihtsus.

Kruviga libiseva mutriga hammasrataste puudused:

1.suured hõõrdekaod ja madal efektiivsus;

2. kasutamise raskused suurel pöörlemiskiirusel.

Kruvi-mutterülekande rakendamine

Kõige tüüpilisemad kruvimutterülekannete rakendused on:

Koormate tõstmine (tungrauad);

Laadimine katsemasinatesse;

Tööprotsessi rakendamine tööpinkides (kruviprotsessid);

Lennuki saba juhtimine (klapid, suuna- ja kõrgushoovad, teliku vabastusmehhanismid ja tiibade liikumise muutused);

Roboti tööosade liikumine;

Täpsed jaotusliigutused (mõõtemehhanismides ja tööpinkides).

Hammasrattad

Mehhanismi, milles kaks liikuvat lüli on hammasrattad, mis moodustavad fikseeritud lüliga pöörleva või translatsioonipaari, nimetatakse käigukast . Väiksemat ülekanderatast nimetatakse tavaliselt käiguks ja suuremat rattaks, käigukastiks, mis teeb sirgjooneline liikumine, nimetatakse riiuliks.

Klassifikatsioon:

- vastavalt rattatelgede suhtelisele asukohale: paralleelsete telgedega, ristuvate telgedega) liikumise teisendusega

- hammaste asukoha järgi vormimisrataste suhtes: sirged hambad; spiraalne; ringikujulise hambaga;

- kaldus hammaste suunas on: parem ja vasak.

- disaini järgi: avatud ja suletud;

- sammude arvu järgi:ühe-mitmeastmeline;

Ussikäigud

Worm Gear (või spiraalne käik)- mehhanism võllide vahelise pöörlemise ülekandmiseks kruvi ja sellega seotud tiguratta abil. Uss ja tiguratas moodustavad koos kõrgema käigu-kruvi kinemaatilise paari ning kolmanda, fikseeritud lüliga, madalamad pöörlevad kinemaatilised paarid.

Eelised:

· Sujuv töö;

· Madal müratase;

· Isepidurdus – teatud ülekandearvude juures;

· Suurenenud kinemaatiline täpsus.

Puudused:

· Suurenenud nõuded montaažitäpsusele, täpse reguleerimise vajadus;

· Mõne ülekandearvu juures on pöörlemise ülekandmine võimalik ainult ühes suunas – kruvilt rattale. (mõnede mehhanismide puhul võib seda pidada eeliseks).

· Suhteliselt madal kasutegur (soovitatav on kasutada alla 100 kW võimsusel)

· Suured hõõrdekaod soojuse tekkega, erimeetmete vajadus soojuse eemaldamise intensiivistamiseks;

· Suurenenud kulumine ja kalduvus kinnijäämiseks.

Ussidneid eristavad järgmised omadused:

Vastavalt genereeriva pinna kujule:

· silindriline

· globoidne

Mähise joone suunas:

Lõngade alguste arvu järgi

· ühekordne läbipääs

· mitmekordne läbimine

· vastavalt kruvikeerme pinna kujule

· Archimedese profiiliga

· keerdprofiiliga

· involutse profiiliga

trapetsikujuline

Käigukast

Käigukast (mehaaniline)– mehhanism, mis edastab ja muundab pöördemomenti ühe või mitme mehaanilise käiguga.

Käigukasti peamised omadused -Tõhusus, ülekandearv, edastatav võimsus, võllide maksimaalsed nurkkiirused, veo- ja veovõllide arv, käikude ja astmete tüüp ja arv.

Esiteks liigitatakse käigukastid mehaaniliste jõuülekannete tüüpide järgi : silindriline, kooniline, uss, planetaarne, laineline, spiroidne ja kombineeritud.

Käigukasti korpused : V seeriatootmine Laialdaselt kasutatakse standardiseeritud valatud käigukasti korpuseid. Kõige sagedamini on rasketööstuses ja masinaehituses korpused valmistatud malmist, harvemini terasest.

Käigukastide klassifikatsioon

• Ussikäigukastid
• Spiraalsed käigukastid
• Käigukastide klassifikatsioon sõltuvalt käikude tüübist ja astmete arvust

Rihmülekanded

Seade ja eesmärk

Vöö viitab ülekannetele hõõrdumine painduva ühendusega ja seda saab kasutada liikumise edastamiseks üksteisest märkimisväärsel kaugusel asuvate võllide vahel. See koosneb kahest rihmarattast (vedaja, juhitav) ja neid katvast lõputust rihmast, mis on pingutatud. Ajami rihmaratas sunnib oma pinge tõttu rihmaratta ja rihma kokkupuutepinnal tekkivaid hõõrdejõude, pannes rihma liikuma. Rihm omakorda paneb ajami rihmaratta pöörlema.

Kasutusala

Rihmülekandeid kasutatakse väikese ja keskmise võimsusega elektrimootoritest agregaatide juhtimiseks; väikese võimsusega mootorite juhtimiseks sisepõlemine.

Kettülekanded

Kettülekanded - need on ülekanded kaasamine Ja paindlik ühendus, mis koosnevad vedavast ja käitavast ketirattast ning neid ümbritsevast ketist. Käigukast sisaldab sageli ka pingutus- ja määrdeseadmeid ning kaitsepiirdeid.

Eelised:

1. kasutusvõimalus paljudel telgedevahelistel vahemaadel;

2. väiksemad mõõtmed kui rihmülekannetel;

3. ei libise;

4. kõrge efektiivsusega;

5. võllidele mõjuvad suhteliselt väikesed jõud;

6. võime kanda liikumist mitmele ketirattale;

7. Keti lihtsa vahetamise võimalus.

Puudused:

1. ketiliigendite kulumise vältimatus vedeliku hõõrdumise tingimuste puudumise tõttu;

2. keti kiiruse varieeruvus, eriti väikese arvu ketiratta hammaste korral;

3. vajadus šahtide täpsema paigaldamise järele kui jaoks Kiilrihm ülekanne;

4. määrimise ja reguleerimise vajadus.

Ketid kokkuleppel jagatud kolme rühma:

1. last – kasutatakse lasti kinnitamiseks;

2. veojõud – kasutatakse kaupade teisaldamiseks pidevtranspordi masinates (konveierid, liftid, eskalaatorid jne);

3. drive – kasutatakse liikumise edastamiseks.

Rakendus: Hammasrattaid kasutatakse põllumajanduses, materjalikäsitluses, tekstiili- ja trükimasinates, mootorratastes, jalgratastes, autodes ja naftapuurimisseadmetes.

Mehhanismid

mehhanism- masina, seadme, aparaadi sisemine struktuur, mis paneb need tööle. Mehhanismid on ette nähtud liikumise edastamiseks ja energia muundamiseks (käigukast, pump, elektrimootor).

Mehhanism koosneb kolmest lülide rühmast:

1. Fikseeritud lingid - nagid

2. Veolingid – edastab liikumist

3. Ajatud lülid – taju liigutusi

Mehhanismide klassifikatsioon:

1. Kangi mehhanismid: väntmehhanism - vänt (pöörlevad liigutused), ühendusvarras (kalibreerimine), liugur (translatsioon).

Rakendus: Kolbpumbad, aurumasinad.

Võllid ja teljed

Kaasaegsetes masinates kasutatakse enim osade pöörlevat liikumist. Vähem levinud on translatsiooniline liikumine ja selle kombinatsioon pöörleva liikumisega (spiraalliikumine). Tagatud on järk-järgult liikuvate masinaosade liikumine spetsiaalsed seadmed, kutsus juhendid. Pöörleva liikumise teostamiseks kasutatakse spetsiaalseid osi - võllid ja teljed, mis koos nende spetsiaalselt kohandatud sektsioonidega - teljed (naelad) või kannad – toetuda tugiseadmetele, mida nimetatakse laagriteks või tõukejõu laagriteks.

Nad kutsuvad seda võlliks detail (tavaliselt sile või astmeline silindriline kuju), mis on ette nähtud sellele paigaldatud rihmarataste, hammasrataste, ketirataste, rullide jms toetamiseks ja pöördemomendi edastamiseks.

Töötamise ajal kogeb võll paindumine ja väändumine ning mõnel juhul võib võllidel lisaks paindumisele ja väändele tekkida ka tõmbe- (surve)deformatsioon.Mõned võllid ei toeta pöörlevaid osi ja töötavad ainult väändumises (autode veovõllid, valtspinkide rullid jne). ).

Telge nimetatakse osa, mis on ette nähtud ainult sellele paigaldatud osade toetamiseks.

Erinevalt võllist ei edasta telg pöördemomenti ja töötab ainult painutamisel. Masinatel võivad teljed olla paigal või koos neil istuvate osadega (liikuvad teljed) pöörata.

Võllide ja telgede lassifitseerimine

Eesmärgi järgi võllid jagunevad:

käik- kannavad ainult mehaaniliste jõuülekannete erinevaid osi (hammasrattad, rihmarattad, ketirattad, haakeseadised jne),

põlisrahvas- mis kannavad masinate põhilisi tööosi (elektrimootorite ja turbiinide rootorid, sisepõlemismootorite keps-kolb kompleks ja kolbpumbad), ja vajadusel lisaks mehaaniliste jõuülekannete osad (masinavõllid, konveierite veovõllid jne). Tööriista või toote pöörleva liikumisega masinate peavõlli nimetatakse spindel .

Kõrval geomeetriline kuju võllid jagunevad: sirge; vänt; paindlik; teleskoop; kardaanvõllid .

Valmistamismeetodi järgi eristatakse neid: täis- ja komposiitvõllid.

Välimuse järgi ristlõiked Võlli sektsioonid eristavad ümmarguse ja mitteringikujulise ristlõikega täis- ja õõnesvõlle.

Laagrid

Laager - koosteüksus, mis on osa toest või tõkestist ja toetab etteantud jäikusega võlli, telge või muud liikuvat konstruktsiooni. Kinnitab positsiooni ruumis, tagab pöörlemise, veeremise või lineaarse liikumise (eest lineaarsed laagrid) väikseima takistusega neelab ja edastab koormuse liikuvalt seadmelt teistele konstruktsiooni osadele.

Tööpõhimõtte alusel võib kõik laagrid jagada mitut tüüpi:

· veerelaagrid;

· liuglaagrid;

Veerelaagrid

Esindab valmisüksus, mille põhielementideks on rõngaste vahele paigaldatud ja üksteisest teatud kaugusel hoitud veerevad kered - kuulid või rullid.

Eelised:

1. Masstootmise tõttu madal hind.

2. Madalad hõõrdekaod ja madal kuumenemine töö ajal.

3. Väikesed aksiaalsed mõõtmed.

4. Disaini lihtsus

Puudused:

1. Suured radiaalsed mõõtmed.

2. Puuduvad eemaldatavad ühendused.

Klassifikatsioon:

1. Vastavalt veerevate elementide kujule: pall, rull.

2. Vastavalt toimesuunale: radiaal-tõukejõud, tõukejõud, tõuke-radiaal.

3. Vastavalt veerevate elementide arvule: homogeenne, kaherealine, neljarealine.

4. Vastavalt peamistele disainiomadustele: isejoonduv, mittejoonduv.

Kasutusala: masinaehituses.

Liugelaagrid

Liuglaager - koosneb korpusest, vooderdistest ja määrdeseadmetest. Lihtsamal kujul on need masina raami sisse ehitatud puks (sisustus).

Määrimine on üks põhitingimusi usaldusväärne töö laager ja tagab madala hõõrdumise, liikuvate osade eraldamise, soojuse hajumise ja kaitse kahjulike keskkonnamõjude eest.

Määrimine võib olla:

• vedel(mineraal- ja sünteetilised õlid, vesi mittemetalliliste laagrite jaoks),
• plastist(liitiumseebil ja kaltsiumsulfonaadil jne),
• raske(grafiit, molübdeendisulfiid jne) ja
• gaasiline(erinevad inertgaasid, lämmastik jne).

Klassifikatsioon:

Liuglaagrid jagunevad:

olenevalt laagriaugu kujust:

• ühe või mitme pinnaga,
• pindade nihutamisega (pöörlemissuunas) või ilma (tagurpidi pöörlemise võimaluse säilitamiseks),
• keskpunkti nihkega või ilma (võllide lõplikuks paigaldamiseks pärast paigaldamist);

koormuse tajumise suunas:

• radiaalne
• aksiaalne (tõukejõu, tõukejõu laagrid),
• radiaalne tõukejõud;

disaini järgi:

• ühes tükis (varrukas; peamiselt I-1 jaoks),
• eemaldatav (koosneb korpusest ja kattest; põhimõtteliselt kõigile, välja arvatud I-1),
• sisseehitatud (raam, lahutamatu masina karteri, raami või raamiga);

õliklappide arvu järgi:

• ühe ventiiliga,
• mitme ventiiliga;

võimaluse korral reguleerida:

• reguleerimata,
• reguleeritav.

Eelised

• Usaldusväärsus suure kiirusega ajamites
• Võimeline taluma märkimisväärseid lööke ja vibratsioonikoormust
• Suhteliselt väikesed radiaalsed mõõtmed
• Võimaldab paigaldada väntvõlli tihvtidele lõhestatud laagreid ja ei nõua remondi ajal muude osade demonteerimist
• Lihtne disain aeglaselt liikuvates sõidukites
• Võimaldab töötada vees
• Võimaldab reguleerida pilu ja tagab võlli geomeetrilise telje täpse paigaldamise
• Ökonoomne suure võlli läbimõõduga

Puudused

• Nõuab pidevat määrimise järelevalvet töö ajal
• Suhteliselt suured teljesuunalised mõõtmed
• Suured hõõrdekaod käivitamisel ja halb määrimine
• Suur tarbimine määrdeaine
• Kõrged nõuded temperatuurile ja määrdeainete puhtusele
• Vähendatud efektiivsus
• Laagri ja ajakirja ebaühtlane kulumine
• Kallimate materjalide kasutamine

Kasutamine: Suure läbimõõduga härgadele; madala kiirusega sõidukid; Seadmed.

sidumine- seade (masinaosa), mis on ette nähtud võllide otste ja nendel vabalt istuvate osade ühendamiseks pöördemomendi edastamiseks. Neid kasutatakse kahe võlli ühendamiseks, mis asuvad samal teljel või üksteise suhtes nurga all.

Sidurite klassifikatsioonid.

Juhtimistüübi järgi

· Juhitav – haakeseade, automaat

· Kontrollimatu – pidevalt töötav.

Püsiühendused.

Keevitatud ühendused

Keevisliide- püsiühendus tehtud keevitamise teel.

Keevisliide sisaldab kolme keevitamisel tekkivat iseloomulikku tsooni: keevisõmbluse tsoon, sulamistsoon ja kuumustsoon, samuti soojustsooniga külgnev metalliosa.

Keevisliite tsoonid: kõige heledam on mitteväärismetalli tsoon, tumedam on kuumusest mõjutatud tsoon, kõige tumedam ala keskel on keevistsoon. Kuumuse ja keevisõmbluse tsooni vahel on sulamistsoon.

Keevisõmblus- keevisliite osa, mis on tekkinud sulametalli kristalliseerumise või survekeevitamise käigus tekkinud plastilise deformatsiooni või kristalliseerumise ja deformatsiooni kombinatsiooni tulemusena.

Keevitada metall– sulam, mis on moodustunud sulatatud põhi- ja ladestunud metallidest või ainult ümbersulatatud mitteväärismetallist.

Mitteväärismetallist- keevitavate osade metall.

Fusioonitsoon- osaliselt sulatatud terade tsoon mitteväärismetalli ja keevismetalli piiril.

Kuumuse mõjuala- sulamata lõik mitteväärismetallist, mille struktuur ja omadused on keevitamise või pindamise käigus kuumutamise tagajärjel muutunud.

Kleepuvad ühendused.

Liimühendusi kasutatakse üha enam seoses kvaliteetsete sünteetiliste liimide väljatöötamisega. Kõige laialdasemalt kasutatavad liimühendused on nihkeühendused. Kui on vaja saada eriti tugevaid ühendusi, siis kasutan kombineeritud ühendusi: liimkruvid, liimneedid, liimkeevitatud.

Liimide kasutusalad.

Suurimad liimmaterjalide tarbijad on puidutööstus, ehitus, kergetööstus, masinaehitus, lennutööstus, laevaehitus jne.

Liime kasutatakse side-, signalisatsiooni- ja toiteseadmetes.

Kombineeritud ühendused: liimkeevitatud, liimkeermega, liimneeditud - parandavad oluliselt spetsifikatsioonid osad ja mehhanismid, tagavad konstruktsioonide suure tugevuse ja mõnel juhul ka tiheduse.

Liimid on leidnud rakendust meditsiinis luude, eluskudede liimimiseks ja muudel eesmärkidel.

Eemaldatavad ühendused.

Võtmega ühendused

Võtmega ühendusi kasutatakse pöörlevate osade (hammasrattad, rihmarattad, haakeseadised jne) kinnitamiseks võlli (või telje) külge, samuti pöördemomendi edastamiseks võllilt detaili rummule või, vastupidi, rummult rummule. Struktuurselt tehakse võlli süvend, millesse asetatakse võti ja seejärel sellele konstruktsioonile ratas, millel on ka kiiluava.

Sõltuvalt võtmeühenduse eesmärgist on võtmed olemas erinevad kujud:

A) Lameda otsaga paralleelvõti;
b) Lameda otsaga paralleelvõti ja aukud kinnituskruvide jaoks;
c) ümara otsaga võti;
d) Ümardatud otsaga võti kinnituskruvide jaoks;
e) Segmendi võti;
e) Kiilvõti;

g) Kiilvõti stopperiga.

Splain-ühendused

Spline liigendeid kasutatakse võllide ja rataste ühendamiseks võlli eendite ja rattaaugu süvendite tõttu.

Vastavalt tööpõhimõttele meenutavad splain-ühendused võtmega ühendusi, kuid neil on mitmeid eeliseid:

· osade parem tsentreerimine võllile;

· edastada rohkem pöördemomenti;

· kõrge töökindlus ja kulumiskindlus.
Sõltuvalt hamba profiilist on kolm peamist tüüpi ühendusi:

a) Sirgepoolsed hambad (hammaste arv Z = 6, 8, 10, 12), GOST 1139-80;
b) spiraalhambad (hammaste arv Z = 12, 16 või rohkem), GOST 6033-80;
c) Kolmnurksed hambad (hammaste arv Z = 24, 36 või rohkem).
Spline-ühendusi kasutatakse laialdaselt mehhanismides, kus on vaja ratast liigutada piki võlli telge, näiteks auto kiiruslülitites.
Spline-ühendused on töökindlad, kuid mitte tehnoloogiliselt arenenud, mistõttu on nende kasutamine kõrgete tootmiskulude tõttu piiratud.

Keermestatud ühendused

Keermeühendus on toote komponentide eemaldatav ühendus keermega osa abil.
Niit koosneb vahelduvatest eenditest ja süvenditest pöörleva keha pinnal, mis paiknevad piki spiraalset joont. Pöördekorpus võib olla silinder või ümmargune auk- silindrilised niidid. Vahel kasutatud kitsenev niit. Keermeprofiil vastab teatud standardile.

Keermestatud ühenduste tüübid

Nimi	Pilt	Märge
Poltidega ühendus		Kasutatakse väikese paksusega detailide kinnitamiseks. Kui niit puruneb, on see kergesti asendatav.
Kruviühendus		Kruvil võib olla mis tahes pea. Niit lõigatakse otse detaili korpusesse. Puuduseks - korpuses olevad keermed võivad olla kahjustatud, mis viib kogu korpuse väljavahetamiseni.
Pin ühendus		Pingutamine toimub mutriga. Tihvt keeratakse korpusesse. Kui korpuses mõni niit katkeb, lõigatakse läbi uus suurema läbimõõduga niit või kui see pole võimalik, asendatakse kogu korpus.
Pin ühendus		Pingutamine toimub kahe mutriga. Kui niit puruneb, on see kergesti asendatav.

Poldi- ja kruvipeade põhilised konstruktsioonivormid

a) kuuskantpea mutrivõtmega pingutamiseks; b) Ümmargune pea koos piluga kruvikeerajaga pingutamiseks; c) Süvistatud pea koos piluga kruvikeerajaga pingutamiseks.

Kinnitus- ja tihenduskeermed. Neid kasutatakse keermestatud toodetes, mis on ette nähtud nii osade kinnitamiseks kui ka tihendi loomiseks. Nende hulka kuuluvad niidid: silindriline toru, kooniline toru, kooniline tolline, ümmargune tolline.

Seadke kruvid ja ühendused.
Seadekruvisid kasutatakse osade asukoha fikseerimiseks ja nende liikumise takistamiseks.

a) Lameda otsaga, kasutatakse väikese paksusega detailide kinnitamiseks. b) Kitsenev vars. c) Astmeline vars.

Eelpuuritud detailide kinnitamiseks kasutatakse astmelisi ja kitsenevaid varsi.

Näide koonilise varrega seadistuskruvi kasutamisest.

Eriotstarbelised poldid ja ühendused.

Vundamendi poldid. Spetsiaalsed kinnitusdetailid, mis on valmistatud keermestatud varda kujul. Need on mõeldud peamiselt erinevate seadmete ja seadmete kinnitamiseks ehituskonstruktsioonid. Neid kasutatakse kohtades, kus on vajalik konstruktsioonide tugev ja usaldusväärne kinnitamine betoon-, tellis-, kivi- või muudesse vundamentidesse. Polt asetatakse alusesse ja täidetakse betooniga.
Silmuspolt (koormatud polt) – mõeldud masinate ja osade haaramiseks ja liigutamiseks paigaldamise, arenduse, laadimise jms ajal.
Konks koormatud poldiga – mõeldud erinevate koormate haakimiseks ja teisaldamiseks.

Pähklid.
Eemaldatavate keermestatud ühenduste puhul on poldid ja poldid varustatud mutritega. Aukude mutrid on sama keermega kui poldid (tüüp, läbimõõt, samm). Keermestatud auk

1.4. Sõltuvalt koormuse kestusest tuleks eristada püsivaid ja ajutisi (pikaajalisi, lühiajalisi, erilisi) koormusi.

1.5. Konstruktsioonide valmistamisel, ladustamisel ja transportimisel, samuti konstruktsioonide ehitamisel tekkivad koormused tuleks arvutustes arvesse võtta lühiajaliste koormustena.

Konstruktsioonide käitamisetapis tekkivaid koormusi tuleb arvesse võtta vastavalt punktidele 1.6-1.9.

a) konstruktsiooni osade kaal, sealhulgas kande- ja piirdekonstruktsioonide kaal;

b) pinnaste kaal ja surve (muldkehad, täited), kivimite surve.

Konstruktsioonile või vundamendile jäävaid eelpingestusjõude tuleks arvutustes arvesse võtta püsivatest koormustest tulenevate jõududena.

a) seadmete ajutiste vaheseinte, vuukide ja aluste kaal;

b) statsionaarsete seadmete kaal: masinad, aparaadid, mootorid, mahutid, torustikud koos liitmike, tugiosade ja isolatsiooniga, lintkonveierid, püsitõstemasinad koos nende trosside ja juhikutega, samuti seadmeid täitvate vedelike ja tahkete ainete kaal;

c) gaaside, vedelike ja graanulite rõhk mahutites ja torustikes, kaevanduste ventilatsiooni käigus tekkiv ülerõhk ja õhu vähenemine;

d) ladustatud materjalide ja riiuliseadmete koormus põrandatele laod, külmikud, aidad, raamatuhoidlad, arhiivid jms ruumid;

e) statsionaarsete seadmete temperatuuritehnoloogilised mõjud;

e) veekihi kaal veega täidetud lamedad katted;

g) tööstustolmu lademete mass, kui selle kogunemine ei ole asjakohaste meetmetega välistatud;

h) inimeste, loomade, seadmete koormused elamute, avalike ja põllumajandushoonete põrandatel tabelis toodud vähendatud normväärtustega. 3;

i) vähendatud standardväärtusega sild- ja sildkraanade vertikaalkoormused, mis määratakse ühe kraana vertikaalkoormuse täisstandardväärtuse korrutamisel (vt punkt 4.2) hoone igas asendis koefitsiendiga: 0,5 - töörühmade puhul kraanade režiimid 4K-6K ; 0,6 - 7K kraana töörežiimide rühma jaoks; 0,7 - 8K kraana töörežiimide rühma jaoks. Kraana töörežiimide rühmad aktsepteeritakse vastavalt standardile GOST 25546 - 82;

j) vähendatud normväärtusega lumekoormused, mis määratakse punkti 5.1 juhiste kohaselt täisnormatiivväärtuse korrutamisel koefitsiendiga: 0,3 - III lumepiirkonna puhul: 0,5 - IV piirkonna puhul; 0,6 - V ja VI piirkondade jaoks;

k) temperatuuri klimaatilised mõjud vähendatud standardväärtustega, mis on määratud vastavalt lõigete juhistele. 8,2 - 8,6 tingimusel =
=
=
=
=0,
=
= 0;

m) aluse deformatsioonidest põhjustatud mõjud, millega ei kaasne põhjapanevat muutust pinnase struktuuris, samuti igikeltsa muldade sulamine;

m) niiskuse muutumisest, kokkutõmbumisest ja materjalide roomamisest põhjustatud mõjud.

a) seadmetest tulenevad koormused käivitus-, ülemineku- ja katserežiimis, samuti nende ümberpaigutamise või asendamise ajal;

b) inimeste kaal, remondimaterjalid seadmete hooldus- ja remondipiirkondades;

c) koormused inimestelt, loomadelt, elamute, ühiskondlike ja põllumajandushoonete põrandatel täisstandardväärtustega, välja arvatud punktis 1.7, a, b, d, e nimetatud koormused;

d) liikuvate tõste- ja transpordiseadmete (kahveltõstukid, elektrisõidukid, virnastajakraanad, tõstukid, samuti täisstandardväärtustega sild- ja sildkraanad) koormad;

e) täisstandardväärtusega lumekoormused;

f) temperatuuri kliimamõjud täisstandardväärtusega;

g) tuulekoormused;

h) jääkoormused.

A) seismilised mõjud;

b) plahvatusohtlik mõju;

c) äkilistest häiretest põhjustatud koormused tehnoloogiline protsess, seadmete ajutine rike või rike;

d) aluse deformatsioonidest põhjustatud mõjud, millega kaasneb pinnase struktuuri radikaalne muutus (vajumismuldade leotamisel) või selle vajumine kaevandusaladel ja karstialadel.

Nagu praktika näitab, tekitab koorma kogumise teema kõige rohkem küsimusi oma tööd alustavate noorte inseneride seas ametialane tegevus. Käesolevas artiklis tahan käsitleda, mis on püsivad ja ajutised koormused, mille poolest erinevad pikaajalised koormused lühiajalistest ja miks selline eraldamine on vajalik jne.

Koormuste klassifitseerimine toime kestuse järgi.

Sõltuvalt toime kestusest jagunevad koormused ja löögid püsiv Ja ajutine . Ajutine koormused jagunevad omakorda pikaajaline, lühiajaline Ja eriline.

Nagu nimi ise viitab, püsivad koormused kehtib kogu tööperioodi jooksul. Reaalajas koormused ilmuvad teatud ehitus- või kasutusperioodidel.

sisaldab: kande- ja piirdekonstruktsioonide omamassi, kaalu ja pinnase survet. Kui projektis kasutatakse kokkupandavaid konstruktsioone (ristlatid, plaadid, plokid jne), määratakse nende massi normväärtus standardite, tööjooniste või tootmisettevõtete passiandmete alusel. Muudel juhtudel määratakse konstruktsioonide ja pinnaste kaal projekteerimisandmete põhjal nende geomeetriliste mõõtmete põhjal nende tiheduse ρ ja ruumala korrutisena. V võttes arvesse nende niiskust konstruktsioonide ehitamise ja käitamise tingimustes.

Mõnede põhimaterjalide ligikaudsed tihedused on toodud tabelis. 1. Ligikaudsed kaalud mõne valtsitud ja viimistlusmaterjalid on toodud tabelis. 2.

Tabel 1

Põhiliste ehitusmaterjalide tihedus

Materjal	Tihedus, ρ, kg/m3
Betoon: - raske - rakuline	2400 400-600
Kruus	1800
Puu	500
Raudbetoonist	2500
Paisutatud savibetoon	1000-1400
Telliskivi raske mördiga: - valmistatud täiskeraamilistest tellistest - valmistatud õõnestellistest keraamilistest tellistest	1800 1300-1400
Marmor	2600
Ehitusjäätmed	1200
Jõeliiv	1500-1800
Tsement-liivmört	1800-2000
Mineraalvillast soojusisolatsiooniplaadid: - ei allu koormusele — raudbetoonkatete soojusisolatsiooniks — ventileeritavates fassaadisüsteemides — välisseinte soojusisolatsiooniks, millele järgneb krohvimine	35-45 160-190 90 145-180
Kips	1200

tabel 2

Rull- ja viimistlusmaterjalide kaal

Materjal	Kaal, kg/m2
Bituumensindlid	8-10
Kipsplaadi leht paksusega 12,5 mm	10
Keraamilised plaadid	40-51
Laminaat paksusega 10 mm	8
Metallist plaadid	5
Tamme parkett: - paksus 15 mm - paksus 18 mm - paksus 22 mm	11 13 15,5
Rullkatusekate (1 kiht)	4-5
Sandwich-katusepaneel: - paksus 50 mm - paksus 100 mm - paksus 150 mm - paksus 200 mm - paksus 250 mm	16 23 29 33 38
Vineer: - paksus 10 mm - paksus 15 mm - paksus 20 mm	7 10,5 14

Reaalajas koormused jagunevad pikaajaline, lühiajaline ja eriline.

seotud:

— inimeste, mööbli, loomade, seadmete koormus elu-, ühiskondlike ja põllumajandushoonete põrandate vähendatud normväärtusega;

— vähendatud standardväärtustega sõidukite koormad;

— seadmete ajutiste vaheseinte, vuugisegude ja aluste kaal;

— lumekoormus vähendatud standardväärtustega;

— statsionaarsete seadmete kaal (masinad, mootorid, mahutid, torustikud, vedelikud ja tahked ained, täitmisseadmed);

— gaaside, vedelike ja graanulite rõhk konteinerites ja torustikes, kaevanduste ventilatsiooni käigus tekkiv ülerõhk ja õhu vähenemine;

— laomaterjalide ja riiuliseadmete koormad põrandatele ladudes, külmikutes, aidates, raamatuhoidlates, sarnaste ruumide arhiivides;

— statsionaarsete seadmete temperatuuri tehnoloogilised mõjud;

— veekihi kaal veega täidetud tasastel pindadel;

— vähendatud standardväärtusega sild- ja sildkraanade vertikaalkoormused, mis määratakse kindlaks, korrutades ühe kraana vertikaalkoormuse täisväärtuse hoone igas asendis koefitsiendiga:

0,5 - kraanade töörežiimide rühmadele 4K-6K;

0,6 - 7K kraana töörežiimide rühma jaoks;

0,7 - 8K kraana töörežiimide rühma jaoks.

Kraanarežiimide rühmad aktsepteeritakse vastavalt standardile GOST 25546.

seotud:

— inimeste kaal, remondimaterjalid täisstandardväärtustega seadmete hooldus- ja remondipiirkondades;

— täisstandardväärtustega sõidukite koormad;

— lumekoormused täisstandardväärtustega;

— tuule- ja jääkoormused;

— käivitus-, ülemineku- ja katserežiimil, samuti ümberkorraldamisel või asendamisel tekkivad seadmete koormused;

— temperatuuri kliimamõjud täisstandardväärtusega;

- teisaldatavatelt tõste- ja transpordivahenditelt (kahveltõstukid, elektrisõidukid, virnastajakraanad, tõstukid, samuti täisstandardväärtustega sild- ja sildkraanad).

seotud:

— seismilised mõjud;

— plahvatusohtlik mõju;

— koormused, mis on põhjustatud tehnoloogilise protsessi äkilistest häiretest, ajutisest rikkest või seadmete rikkest;

- aluse deformatsioonidest põhjustatud mõjud, millega kaasneb pinnase struktuuri radikaalne muutus (vajumismuldade leotamisel) või selle vajumine kaevandus- ja karstialadel.