Ishlash sharoitida ko'pgina mashina qismlari vaqt o'tishi bilan davriy ravishda o'zgarib turadigan o'zgaruvchan kuchlanishlarni boshdan kechiradi. Sinishi tahlili shuni ko'rsatadiki, o'zgaruvchan yuklar ta'sirida uzoq vaqt ishlaydigan mashina qismlarining materiallari valentlik va oqish kuchidan pastroq kuchlanishlarda ishdan chiqishi mumkin.

O'zgaruvchan yuklarning takroriy ta'siridan kelib chiqqan materialning yo'q qilinishi charchoq etishmovchiligi yoki deyiladi moddiy charchoq.

Charchoqning buzilishi materialda mikro yoriqlar paydo bo'lishi, materiallar strukturasining heterojenligi, ishlov berish va sirt shikastlanishi izlari mavjudligi va stress kontsentratsiyasining natijasidir.

Chidamlilik materiallarning o'zgaruvchan stresslar ta'sirida yo'q qilishga qarshi turish qobiliyati deb ataladi.

O'zgaruvchan kuchlanishdagi o'zgarishlarning davriy qonunlari boshqacha bo'lishi mumkin, ammo ularning barchasi sinusoidlar yoki kosinus to'lqinlarining yig'indisi sifatida ifodalanishi mumkin (5.7-rasm).

Guruch. 5.7. O'zgaruvchan kuchlanish davrlari: A- assimetrik; b- pulsatsiyalanuvchi; V - simmetrik

Bir soniyada kuchlanish davrlari soni deyiladi yuklash chastotasi. Stress davrlari doimiy belgiga ega bo'lishi mumkin (5.7-rasm, a, b) yoki o'zgaruvchan (5.7-rasm, V).

O'zgaruvchan kuchlanishlar tsikli quyidagilar bilan tavsiflanadi: maksimal kuchlanish a max, minimal kuchlanish a min, o'rtacha kuchlanish a t =(a max + a min)/2, sikl amplitudasi s fl = (a maks - a min)/2, sikl assimetriya koeffitsienti r G= min / maks.

Nosimmetrik yuklash davri bilan a max = - ci min; da = 0; g s = -1.

Pulsatsiyalanuvchi kuchlanish aylanishi bilan min \u003d 0 va \u003d 0.

Vaqti-vaqti bilan o'zgarib turadigan stressning maksimal qiymati deyiladi, bunda material noaniq tarzda nobud bo'lishga qarshi tura oladi chidamlilik chegarasi yoki charchoq chegarasi.

Chidamlilik chegarasini aniqlash uchun namunalar maxsus mashinalarda sinovdan o'tkaziladi. Eng keng tarqalgan egilish sinovlari nosimmetrik yuklanish aylanishi ostida. Siqilish-siqilish va buralish chidamliligi sinovlari kamroq tez-tez bajariladi, chunki ular egilish holatiga qaraganda ancha murakkab uskunalarni talab qiladi.

Chidamlilik sinovi uchun kamida 10 ta bir xil namunalar tanlanadi. Sinovlar quyidagicha amalga oshiriladi. Birinchi namuna mashinaga o'rnatiladi va kuchlanish amplitudasi (0,5-0,6) st bo'lgan simmetrik tsikl bilan yuklanadi. (o in - materialning kuchlanish kuchi). Namuna yo'q qilingan paytda, aylanishlar soni mashinaning hisoblagichi tomonidan belgilanadi N. Ikkinchi namuna pastroq kuchlanishda sinovdan o'tkaziladi, halokat ko'proq tsikllarda sodir bo'ladi. Keyin quyidagi namunalar sinovdan o'tkaziladi, kuchlanishni asta-sekin kamaytiradi; ular ko'proq tsikllar bilan parchalanadi. Olingan ma'lumotlarga asoslanib, chidamlilik egri chizig'i quriladi (5.8-rasm). Chidamlilik egri chizig'ida gorizontal asimptotaga moyil bo'lgan qism mavjud. Bu shuni anglatadiki, ma'lum bir kuchlanish a da, namuna yo'q qilinmasdan cheksiz ko'p sonli davrlarga bardosh bera oladi. Bu asimptotaning ordinatasi chidamlilik chegarasini beradi. Shunday qilib, po'lat uchun, davrlar soni N= 10 7, rangli metallar uchun - N= 10 8 .

Ko'p sonli sinovlar asosida egilish chidamliligi chegarasi va deformatsiyaning boshqa turlari uchun chidamlilik chegaralari o'rtasida taxminiy munosabatlar o'rnatildi.

bu yerda st_ |p - kuchlanish-siqilishning simmetrik sikli uchun chidamlilik chegarasi; t_j - nosimmetrik sikl sharoitida burilish chidamliligi chegarasi.

Bükme stressi

Qayerda V = / / u tah - tayoqning egilishdagi qarshilik momenti. Torsion stress

Qayerda T - moment; Wp- qarshilikning qutbli burilish momenti.

Hozirgi vaqtda ko'plab materiallar uchun chidamlilik chegaralari belgilangan va ma'lumotnomalarda berilgan.

Eksperimental tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, strukturaviy elementlarning shakli keskin o'zgargan zonalarda (teshiklar, oluklar, oluklar va boshqalar yaqinida), shuningdek, aloqa zonalarida. stress kontsentratsiyasi- yuqori kuchlanish. Stress kontsentratsiyasini keltirib chiqaradigan sabab (teshik, pastki kesish va boshqalar) deyiladi stress konsentratori.

Po'lat tasma kuch bilan cho'zilsin R(5.9-rasm). Ipning /' kesimida uzunlamasına kuch ta'sir qiladi N= R. Nominal kuchlanish, ya'ni. stress kontsentratsiyasi yo'q degan faraz ostida hisoblangan, a = ga teng R/F.

Guruch. 5.9.

Stress kontsentratsiyasi markazdan masofa bilan juda tez kamayadi, nominal kuchlanishga yaqinlashadi.

Sifat jihatidan turli materiallar uchun stress kontsentratsiyasi samarali stress kontsentratsiyasi omili bilan belgilanadi

Qayerda O _ 1k, t_ va - kuchlanish kontsentratsiyasi va silliq namuna bilan bir xil tasavvurlar o'lchamlariga ega bo'lgan namunalar uchun nominal stresslar bilan belgilanadigan chidamlilik chegaralari.

Samarali stress kontsentratsiyasi omillarining raqamli qiymatlari namunalarning charchoq sinovlari asosida aniqlanadi. Stress kontsentratorlarining odatiy va eng keng tarqalgan shakllari va asosiy strukturaviy materiallar uchun ma'lumotnomalarda keltirilgan grafiklar va jadvallar olinadi.

Chidamlilik chegarasi namunaning ko'ndalang kesimining mutlaq o'lchamlariga bog'liqligi eksperimental ravishda aniqlandi: kesmaning oshishi bilan chidamlilik chegarasi kamayadi. Bu naqsh nomlandi masshtab omili va material hajmining oshishi bilan undagi strukturaviy notekisliklar (shlak va gaz qo'shimchalari va boshqalar) mavjudligi ehtimoli ortib, stress kontsentratsiyasi o'choqlari paydo bo'lishiga olib kelishi bilan izohlanadi.

Hisoblash formulalariga koeffitsientni kiritish orqali qismning mutlaq o'lchamlarining ta'siri hisobga olinadi. G, chidamlilik chegarasi nisbatiga teng o_ld berilgan diametrdagi namuna d geometrik jihatdan o'xshash laboratoriya namunasining a_j chidamlilik chegarasiga (odatda d=l mm):

Shunday qilib, po'lat uchun qabul qiling e a\u003d e t \u003d e (odatda r \u003d 0,565-1,0).

Chidamlilik chegarasiga qismning sirtining tozaligi va holati ta'sir qiladi: sirt tozaligining pasayishi bilan charchoq chegarasi kamayadi, chunki uning tirnalgan joylari va tirnalgan joylar yaqinida stress kontsentratsiyasi kuzatiladi.

Yuzaki sifat omili st_ chidamlilik chegarasining nisbati, berilgan sirt holatiga ega bo'lgan namunaning chidamlilik chegarasi st_, silliqlangan sirtli namuna:

Odatda (3 \u003d 0,25 -1,0, lekin qismlarning sirtini maxsus usullar bilan qattiqlashishi bilan (yuqori chastotali oqimlar bilan qattiqlashish, karbürleme va boshqalar) bir nechta bo'lishi mumkin.

Koeffitsientlarning qiymatlari quvvatni hisoblash bo'yicha ma'lumotnomalar jadvallari bo'yicha aniqlanadi.

Quvvatni hisoblash o'zgaruvchan kuchlanishlarda, ko'p hollarda, ular sinov sifatida amalga oshiriladi. Hisoblash natijasi haqiqiy hisoblanadi xavfsizlik omillari n, ma'lum bir dizayn uchun zarur bo'lgan (ruxsat etilgan) xavfsizlik omillari bilan taqqoslanadi [P], bundan tashqari, l > [n J] sharti qondirilishi kerak.Odatda po'lat qismlar uchun [l] = 1,4 - 3 yoki undan ko'p, qismning turi va maqsadiga qarab.

Stress o'zgarishlarining nosimmetrik tsikli bilan xavfsizlik omili:

cho'zish uchun 0 (siqish)

burish uchun 0

egilish uchun 0

Qayerda A ularning - maksimal normal va kesish kuchlanishlarining nominal qiymatlari; K SU, K T- samarali stress kontsentratsiyasi omillari.

Qismlar assimetrik sikl sharoitida ishlaganda, xavfsizlik omillari n a normal va tangens bo'ylab n x kuchlanishlar Serensen-Kinasoshvilining formulalari bilan aniqlanadi

bu erda |/ st, |/ t - assimetrik siklni bir xil xavfli simmetrikga kamaytirish koeffitsientlari; T, x t- o'rtacha kuchlanish; st-chi, x a- sikl amplitudalari.

Asosiy deformatsiyalar (egilish va burilish, burilish va kuchlanish yoki siqilish) kombinatsiyasi bo'lsa, umumiy xavfsizlik koeffitsienti quyidagicha aniqlanadi:

Olingan xavfsizlik omillarini ularning ruxsat etilgan qiymatlari bilan solishtirish kerak, ular kuch standartlari yoki mos yozuvlar ma'lumotlaridan olinadi. Agar shart bajarilsa n>n keyin strukturaviy element ishonchli deb tan olinadi.

Mashina qismlarida o'zgaruvchan stresslar davrlarning turi va vaqt o'tishi bilan tsiklning o'zgarishi tabiatida farqlanadi. Stress tsikli - bu muntazam yuklanish ostida ularning o'zgarishining bir davri uchun ketma-ket stress qiymatlari to'plami. 4.2-rasmda quyidagi parametrlar bilan tavsiflangan o'zgaruvchan kuchlanish davrlarining har xil turlari ko'rsatilgan:

Stress tsiklining doimiy (ijobiy yoki salbiy) komponentini ifodalovchi tsiklning o'rtacha stressi:

Stress siklining o'zgaruvchan komponentining eng katta ijobiy qiymatini ifodalovchi tsiklning stress amplitudasi:

bu yerda s m ax va s min siklning maksimal va minimal kuchlanishlariga mos keladigan maksimal va minimal sikl kuchlanishlari.

Tsiklning minimal kuchlanishining maksimalga nisbati kuchlanish davrining assimetriya koeffitsienti deyiladi:

simmetrik Maksimal va minimal kuchlanishlar mutlaq qiymatda teng va ishoraga qarama-qarshi bo'lganda tsikl deyiladi. Simmetrik sikl belgi bilan almashinadi va quyidagi parametrlarga ega: s A\u003d s m ax \u003d s min; s T= 0; R = - 1. Nosimmetrik kuchlanish siklining eng keng tarqalgan misoli aylanuvchi milning egilishi (aylanma egilishi). Simmetrik tsiklga mos keladigan chidamlilik chegaralari "-1" indeksiga ega (s -1 ; t -1).

assimetrik Maksimal va minimal kuchlanish turli mutlaq qiymatlarga ega bo'lgan tsikl deyiladi. Asimmetrik kuchlanish davri uchun s max = s m + s a; smin = sm - s a; R ≠ - 1 Assimetrik kuchlanish davrlari, agar kuchlanishlar qiymat va ishorada o'zgarsa, o'zgaruvchan belgilar. Faqat mutlaq qiymatda o'zgarib turadigan kuchlanishlar aylanishi doimiy belgi deb ataladi. Asimmetrik tsiklga mos keladigan chidamlilik chegaralari "R" indeksi bilan belgilanadi (s R ; t R).

Xarakterli assimetrik tsikl nol kuchlanish sikli bo'lib, u kuchlanish vaqtida noldan maksimalgacha (s min = 0) yoki siqilish vaqtida noldan minimalgacha (s max = 0) o'zgarib turadigan doimiy belgining kuchlanish davrlarini o'z ichiga oladi. Kuchlanishda nol kuchlanish sikli quyidagi parametrlar bilan tavsiflanadi: s m =s. a= s max /2; R = 0. Nol sikldan chidamlilik chegarasi "0" indeksi bilan belgilanadi (s 0 ; t 0). Tishli g'ildiraklar va zanjir tishli tishlarida nol kuchlanish davrlari paydo bo'ladi, ular ulanishga kirganlarida ish paytida yuklanadi va undan chiqib ketganda to'liq tushiriladi.

BILAN charchoqqa chidamlilik nafaqat ishdagi stress davrlarining turiga, balki vaqt o'tishi bilan stress o'zgarishining tabiatiga ham bog'liq. Statsionar yuklanishda tsiklning amplitudasi va o'rtacha kuchlanish qiymatlari vaqt o'tishi bilan o'zgarishsiz qoladi. Burg'ulash mashinalari va uskunalari, yuqorida aytib o'tilganidek, asosan statsionar bo'lmagan yuk ostida ishlaydi.

Davrlarning amplitudasi va o'rtacha kuchlanishi bosqichma-bosqich yoki doimiy o'zgarishlarga ega bo'lishi mumkin (4.3-rasm).

Materialning o'zgaruvchan stresslar ta'siriga chidamliligining miqdoriy tavsiflari silliqlangan sirtga ega, diametri 7-10 mm bo'lgan 15-20 ta bir xil namunalarni charchoqqa sinash orqali aniqlanadi. Sinovlar turli kuchlanish darajalarida amalga oshiriladi. Olingan natijalar asosida charchoq egri chizig'ining grafigi tuziladi (4.4-rasm, a). Grafikning ordinat o'qida, berilgan namuna sinovdan o'tgan sikl kuchlanishlarining maksimal kuchlanishi yoki amplitudasi, abscissa o'qi bo'yicha esa - namuna muvaffaqiyatsizlikka qadar bardosh bergan kuchlanish o'zgarishlarining N tsikllari soni. Olingan egri chiziq doimiy o'rtacha tsikl stressida yoki tsiklning assimetriya koeffitsientida bir xil namunalarning kuchlanishlari va aylanish muddati o'rtasidagi munosabatni tavsiflaydi.

Ko'pgina po'latlar uchun havoda sinovdan o'tkazilganda, N = 10 6 ÷ 10 7 davrlar sonidan boshlab charchoq egri chizig'i gorizontal holatga keladi va ko'rsatilgan tsikllar soniga bardosh bergan namunalar amalda cheksiz o'sish bilan ishlamay qoladi. yuklash davrlari soni. Shuning uchun, po'latlarni sinovdan o'tkazish N b sinov bazasini tashkil etuvchi 10 million tsiklga erishilganda to'xtatiladi. Sinov bazasida charchoq buzilishi hali sodir bo'lmagan tsikldagi stressning maksimal mutlaq qiymatiga chidamlilik chegarasi deyiladi.. Chidamlilik chegarasini ishonchli baholash uchun o'zgaruvchan kuchlanishning ma'lum darajasida buzilmaydigan namunalar soni kamida oltita bo'lishi kerak.

H Eng oddiy va shuning uchun eng keng tarqalgan nosimmetrik kuchlanish tsikli (dumaloq egilish) ostida charchoq sinovlari.

Asimmetrik kuchlanish davri bilan charchoq sinovlari maxsus sinov mashinalarida amalga oshiriladi. Logarifmik koordinatalarda chizilgan charchoq egri chiziqlari

(4.4-rasm, b), qiya va gorizontal chiziqlardir. Quvvatni hisoblash uchun charchoq egri chizig'ining chap eğimli qismi sifatida ifodalanadi

bu erda s - samarali stress; T- charchoq egri chizig'ining qiyaligi ko'rsatkichi; N - charchoq etishmovchiligiga qadar davom etadigan stress davrlarining soni (tsiklik chidamlilik); s -1 - chidamlilik chegarasi; N 0 - ikkita to'g'ri chiziq bilan ifodalangan charchoq egri chizig'ining uzilish nuqtasiga mos keladigan davrlar soni.

N 0 qiymati ko'p hollarda 10 6 -3∙10 6 sikl ichida o'zgarib turadi. O'zgaruvchan kuchlanishlar ostida kuch uchun hisob-kitoblarda, charchoq sinovi ma'lumotlari bo'lmaganda, o'rtacha N=2∙10 6 tsiklni olish mumkin.

Charchoq qiyaligi indeksi

qismlar uchun 3 dan 20 gacha o'zgarib turadi va samarali stress kontsentratsiyasi omilining ortishi bilan pasayish tendentsiyasi kuzatiladi. T. Taxminan olinishi mumkin

Qayerda Bilan=12 - payvandlangan birikmalar uchun; Bilan= 12÷20 - uglerodli po'latlardan yasalgan qismlar uchun; Bilan= 20÷30 - ​​qotishma po'lat qismlar uchun.

4.4-jadval

Charchoq egri chizig'ining tenglamasidan siklik chidamliligi N s charchoq chegarasidan s -1 oshib ketadigan kuchlanishlar ta'sirida aniqlanadi.

Charchoq sinovlari natijasida olingan chidamlilik chegaralarining qiymatlari muhandislik materiallari bo'yicha ma'lumotnomalarda keltirilgan. Statistik ma'lumotlar asosida o'rnatilgan kuch va chidamlilik o'rtasidagi nisbatlar jadvalda keltirilgan. 4.5.

4.5-jadval

Yuklash turi	Chelik prokat va zarb qilish	Chelik quyish
	s -1 = 0,47s dyuym	s -1 = 0,38 s in
Kuchlanish - siqish	s -1 p = 0,35s in	s -1 = 0,28 s in
Buralish	t -1 = 0,27 s in	t -1 = 0,22s in

Qismlarning chidamlilik chegarasi muhandislik materiallarining charchoq sinovida ishlatiladigan standart laboratoriya namunalarining chidamlilik chegarasidan past. Chidamlilik chegarasining pasayishi stress kontsentratsiyasining ta'siriga, shuningdek, kesimning mutlaq o'lchamlari va qismlarning sirtining holatiga bog'liq. Qismlarning chidamlilik chegarasining qiymatlari dala sinovlari yoki ushbu omillarning charchoq qismlarining qarshiligiga ta'sirini aniqlaydigan ma'lumotnoma va eksperimental ma'lumotlar bilan aniqlanadi.

To'liq miqyosli testlar odatda keng qo'llaniladigan standart mahsulotlarning chidamlilik chegaralarini va ba'zi eng muhim komponentlar va qismlarni aniqlash uchun ishlatiladi. Shunday qilib, to'liq miqyosli sinovlar asosida burg'ulash mashinalari va uskunalarida qo'llaniladigan burg'ulash quvurlari, burg'ulash dastgohlarining buta-rolik zanjirlari, aylanma arqonlar, podshipniklar va boshqa ba'zi standart mahsulotlarning chidamlilik chegaralari o'rnatildi. To'liq miqyosdagi charchoq sinovlarining murakkabligi sababli, amaliy quvvat hisoblarida, asosan, hisoblash va eksperimental ma'lumotlardan foydalaniladi, ular asosida qismning charchoq chegarasi ifodadan aniqlanadi.

bu yerda s -1d qismning chidamlilik chegarasi; s -1 - qism materialidan standart laboratoriya namunalarining chidamlilik chegarasi; K - chidamlilik chegarasining pasayish koeffitsienti:

Bu erda K s - stressning samarali konsentratsiyasi omili; K F - sirt pürüzlülüğünün ta'sir koeffitsienti; K d - kesmaning mutlaq o'lchamlarining ta'sir koeffitsienti: K υ - sirt qotib qolishining ta'sir koeffitsienti.

Hisoblash va eksperimental ma'lumotlardan olingan kuchlanish kontsentratsiyasining samarali koeffitsientlari va sirt qotib qolish ta'sir koeffitsientlarining qiymatlari jadvalda keltirilgan. 4.1 va 4.2.

Kesmaning mutlaq o'lchamlarining ta'sir koeffitsienti d diametrli silliq namunalarning chidamlilik chegarasining diametri 7-10 mm bo'lgan silliq laboratoriya namunalarining chidamlilik chegarasiga nisbati bilan aniqlanadi:

bu yerda s -1 d - d diametrli silliq namunaning (qismning) chidamlilik chegarasi; s -1 - diametri 7-10 mm bo'lgan standart silliq namunalarda aniqlangan materialning chidamlilik chegarasi.

Eksperimental ma'lumotlar shuni ko'rsatadiki, ko'ndalang o'lchamlarning oshishi bilan qismning chidamlilik chegarasi kamayadi. Bu charchoq buzilishlarining statistik nazariyasi bilan izohlanadi, unga ko'ra, o'lchamning oshishi bilan yuqori stress zonalaridagi qismlarda ichki nuqsonlar mavjudligi ehtimoli ortadi - miqyos effekti. O'lchov effektining namoyon bo'lishiga materialning bir xilligining yomonlashishi, shuningdek, katta qismlarni ishlab chiqarish jarayonlarini nazorat qilish va barqarorligini ta'minlash qiyinligi yordam beradi. O'lchov effekti asosan ko'ndalang o'lchamlarga va qisman uzunligiga bog'liq.

IN metall bo'lmagan qo'shimchalar, gözenekler va boshqa ichki va tashqi nuqsonlari bo'lgan quyma qismlar va materiallar, shkala effekti yanada aniqroq. Qotishma po'latlar ichki va tashqi nuqsonlarga ko'proq sezgir va shuning uchun ular uchun mutlaq o'lchamlarning ta'siri uglerodli po'latlarga qaraganda muhimroqdir. Quvvatni hisoblashda kesmaning mutlaq o'lchamlarining ta'sir koeffitsientlarining qiymatlari grafik bo'yicha tanlanadi (4.5-rasm).

Sirtning pürüzlülüğü, shkalasi va korroziyasi charchoqqa chidamliligiga sezilarli ta'sir qiladi. Shaklda. 4.6 ishlov berish sifati va sirt holati har xil bo'lgan qismlarning chidamlilik chegarasining o'zgarishini tavsiflovchi eksperimental grafikni ko'rsatadi. Pürüzlülük ta'sir koeffitsienti sirti R dan katta bo'lmagan silliq namunalarning chidamlilik chegarasi nisbati bilan aniqlanadi. a GOST 2789-73 bo'yicha = 0,32, berilgan sirt pürüzlülüğü bo'lgan namunalarning chidamlilik chegarasiga:

bu erda s -1 - ehtiyotkorlik bilan sayqallangan namunalarning chidamlilik chegarasi; s -1p - berilgan sirt pürüzlülüğü bo'lgan namunalarning chidamlilik chegarasi.

Masalan, qo'pol silliqlashda 1500 MPa cho'zilish kuchiga ega bo'lgan po'latdan yasalgan qismning chidamlilik chegarasi 750 MPa kuchlanishli po'latniki bilan bir xil ekanligi aniqlandi. Qismning sirt holatining charchoqqa chidamliligiga ta'siri qismning tashqi zonalarida egilish va buralish natijasida yuzaga keladigan kuchlanishning yuqori darajasi va uning pürüzlülüğü tufayli sirt qatlamining zaiflashishi va ish paytida kristall donalarining yo'q qilinishi bilan bog'liq. kesish.

P Shunga o'xshash formulalar bilan kesishish kuchlanishlari ta'sirida qismlarning chidamlilik chegaralari aniqlanadi.

O'zgaruvchan kuchlanishlarning nosimmetrik tsikli uchun mustahkamlik shartlari quyidagi shaklga ega:

oddiy stresslar ta'sirida

siljish kuchlanishlari ta'sirida

Qayerda P σ , P t - normal va siljish kuchlanishlari uchun xavfsizlik omillari; s -1d, t -1d - qismning chidamlilik chegaralari; s a, t a - o'zgaruvchan kuchlanishlarning amplitudalari; [ P σ ], [ P t ] - normal va kesishish kuchlanishlari uchun xavfsizlik chegarasining minimal ruxsat etilgan qiymati.

Bir vaqtning o'zida egilish va burilish yoki kuchlanish-siqish va buralish holatlarida yuzaga keladigan ikki o'qli kuchlanish holatida dizayn qismidagi xavfsizlik chegarasi ifodadan aniqlanadi.

M Xavfsizlik koeffitsientining minimal ruxsat etilgan qiymati dizayn yuklarini tanlashning to'g'riligiga va qismning chidamlilik chegarasiga ta'sir qiluvchi dizayn, texnologik va operatsion omillarni hisobga olishning to'liqligiga bog'liq. Burg'ulash mashinalari va uskunalarini chidamlilik uchun hisoblashda xavfsizlik omillarining minimal ruxsat etilgan qiymatlari jadvalda ko'rsatilgan sanoat standartlari bilan tartibga solinadi. 2P ilovalari. Sanoat standartlari mavjud bo'lmaganda ruxsat etilgan xavfsizlik chegaralari [n] = 1,3÷1,5 qabul qilinadi.

Asimmetrik davrlar ta'sirida qismlar chegara kuchlanish diagrammasi (4.7-rasm) asosida mustahkamlik uchun hisoblab chiqiladi, bu ma'lum chidamlilik uchun chegara kuchlanishlari va o'rtacha tsikl kuchlanishlari o'rtasidagi munosabatni tavsiflaydi. Diagramma turli xil o'rtacha tsikl kuchlanishlari uchun olingan chidamlilik chegaralarining eksperimental qiymatlariga muvofiq tuzilgan. Bu maxsus dastur bo'yicha uzoq muddatli sinovlarni talab qiladi. Amaliy hisob-kitoblarda simmetrik va nol davrlarning chidamlilik chegarasining eksperimental qiymatlariga va tanlangan materialning oquvchanlik kuchiga muvofiq qurilgan oddiyroq sxemalashtirilgan chegara kuchlanish diagrammalaridan foydalaniladi.

Chegara kuchlanish diagrammasida A nuqta (0, s -1) nosimmetrik siklning chidamlilik chegarasiga, B nuqtasi (s 0 /2; s 0) nol kuchlanish davrining chidamlilik chegarasiga mos keladi. Ushbu nuqtalardan o'tadigan to'g'ri chiziq o'rtacha kuchlanishga qarab maksimal cheklovchi kuchlanishlarni, tsikllarni aniqlaydi. ABC darajasidan past kuchlanishlar sinov bazasiga mos keladigan N 0 tsikllar sonida halokatga olib kelmaydi. ABC to'g'ri chiziq ustida joylashgan nuqtalar N tsikllar sonida nosozlik yuzaga keladigan kuchlanish davrlarini tavsiflaydi.

Yuqori qismda oquvchanlik kuchi s t, ya'ni plastik deformatsiyaga qarshilik bilan chegaralangan ABC to'g'ri chiziq chegara kuchlanish chizig'i deb ataladi. Koordinatalari (0, s -1) va (s 0 /2; s 0) bo'lgan ikkita A va B nuqtadan o'tuvchi to'g'ri chiziq tenglamasi bilan ifodalanadi:

Biz olishimizni bildiradi

Kesish kuchlanishlari ta'sirida formula (25) shaklni oladi

ph s va ph t koeffitsientlari normal va kesish kuchlanishlari ta'sirida (texnik adabiyotlardan olingan) mos ravishda, kuchlanish davrining assimetriyasiga materialning sezgirligini tavsiflaydi. Agar diagramma bo'yicha koordinatalarning kelib chiqishidan 45 ° burchak ostida to'g'ri chiziq chizsak (koordinata burchagi bissektrisasi), u holda OB" == BB"-BB" segmenti o'rtacha kuchlanishga mos keladi va BB segmenti tsiklning cheklovchi amplitudasiga mos keladi

qayerda s A- cheklovchi sikl amplitudasi, ya'ni berilgan o'rtacha sikl kuchlanishida chidamlilik chegarasiga mos keladigan kuchlanish amplitudasi.

O'rtacha sikl kuchlanishining ortishi bilan s T chidamlilik chegarasi s T bolta ortadi va siklning cheklovchi amplitudasi s A kamayadi. Uning kamayishi darajasi ph s koeffitsienti bilan tavsiflangan tsiklning assimetriyasiga materialning sezgirligiga bog'liq.

4.6-jadval

Deformatsiya turi	Yakuniy quvvat s b, deputat a
Egilish va cho'zish (ph s)
Burilish (ph t)

Bir xil assimetriya koeffitsientlariga ega bo'lgan tsikllar o'xshash deb ataladi va chegara kuchlanish diagrammasida mos keladigan b burchak ostida chizilgan bir xil nurda yotgan nuqtalar bilan ko'rsatiladi. Buni formuladan ko'rish mumkin

Silliq namunalar va stress konsentratsiyasi bo'lgan namunalarning cheklovchi amplitudalarining nisbati o'rtacha tsikl stressiga bog'liq emasligi eksperimental ravishda aniqlangan. Bunga ko'ra, nosimmetrik va assimetrik davrlar uchun kuchlanish kontsentratsiyasi omillari bir xil deb qabul qilinadi va qism uchun bo'ylama kuchlanish amplitudasi formula bilan aniqlanadi.

M assimetrik davrlarning maksimal chegara kuchlanishi

Shaklda ko'rsatilgan qismning kuchlanish chegarasi diagrammasi. 4.8 xavfsizlik chegaralarini aniqlash uchun ishlatiladi. Stresslar bo'lsin (s max, s a , σ m) M nuqtadagi qismga ta'sir etsa. Agar kutilayotgan ortiqcha yuklar oddiy yuklanish shartiga to'g'ri kelsa, ya'ni doimiy assimetriya darajasida (R = const) yuzaga kelsa, u holda ko'rib chiqilayotgan tsikl uchun yakuniy kuchlanish N nuqtada bo'ladi va xavfsizlik chegarasi

AC va ON chegaralovchi kuchlanish chiziqlari tenglamalarini birgalikda yechish natijasida N nuqtaning ordinatasi va normal kuchlanishlar ta’sirida xavfsizlik chegarasi aniqlanadi.

(29)

Xuddi shunday, kesish stresslari ta'siri ostida

Agar ortiqcha yuklanish paytida o'rtacha kuchlanish o'zgarmasa (s m= const) va amplituda o'sadi, ya'ni M to'g'ri chiziq bo'ylab ish kuchlanishlari ortadi. " P, keyin xavfsizlik chegarasi

Burg'ulash mashinasi qismlari odatda oddiy yuklash sharoitida ishlaydi va xavfsizlik chegarasi formulalar (29) va (30) yordamida hisoblanishi kerak. Oddiy va kesish kuchlanishlarining birgalikdagi ta'siri ostida xavfsizlik chegarasi (24) formula bilan aniqlanadi.

R Statsionar bo'lmagan yuk ostida chidamlilik hisoblari quyidagi taxminlarga asoslanadi. R 1 , P 2 ,..., P yuklar bo'lsin i(yoki stresslar s 1 , s 2 , ….s i) mos ravishda N 1 ….N 3 ....N davomida harakat qiling i yuklash davrlari (9-rasm). Haqiqiy tsikllar sonining nisbati N i ba'zi stress s i- tsikllar soniga N j bunda namuna bir xil kuchlanish s ta'sirida yo'q qilinadi i sikl munosabati deyiladi.

Charchoq shikastlanishining yig'indisi gipotezasiga ko'ra, har bir yuk guruhining ta'siri ularning almashinish tartibiga bog'liq emas va har xil kattalikdagi ortiqcha yuklarning bir xil sikl nisbati bir xil darajada sabab bo'ladi.

charchoqning shikastlanishi.

Charchoq shikastlanishining chiziqli to'planishini taxmin qilish

Qayerda A- eksperimental o'rnatilgan koeffitsient, olingan (zaxirada) birga teng.

Qabul qilingan yozuv bilan, chidamlilik egri chizig'ining tenglamasi 1 (9-rasm) quyidagi shaklga ega:

bu erda s R - N 0 tsikllarning asosiy soni uchun chidamlilik chegarasi.

Qabul qilingan taxminlarga asoslanib, statsionar bo'lmagan yuklama ba'zi ekvivalent statsionar yuk bilan almashtiriladi, uning ta'siri haqiqiy statsionar bo'lmagan yukga ekvivalentdir. Amalda, statsionar bo'lmagan yukni ekvivalent statsionar yuklarga kamaytirish uchun turli xil variantlar qo'llaniladi.

Har qanday harakat qiluvchi yuk P i(ko'pincha P max) yoki undan kelib chiqadigan stress s i(s max) yuklanish darajasiga mos keladigan ekvivalent tsikllar soni deb ataladigan N 3 davomida ta'sir qiluvchi doimiy deb hisoblanadi. Keyin, masalan, (32) va (33) formulalarga asoslanib, s max ga teng stressni olamiz ( A = 1)

(35)

yuklanish rejimi koeffitsienti qayerda.

(35) formuladan kelib chiqadiki, tsikllarning ekvivalent soni bilan N e

Kamaytirishning boshqa versiyasida statsionar bo'lmagan yuklanish R e (s e) yuklanishning doimiy ekvivalent darajasiga ega bo'lgan rejim bilan almashtiriladi, u ma'lum bir xizmat muddati uchun ishlaydi, SN tsikllarining umumiy soni bilan belgilanadi. i yoki chidamlilik egri chizig'ining burilish nuqtasiga mos keladigan N 0 raqami. Shunga ko'ra

formula quyidagi hisob-kitoblar uchun qulay shaklda olinadi:

(37)

ekvivalentlik koeffitsienti qayerda.

Ekvivalentlik koeffitsientini hisoblash uchun statistik ma'lumotlar ekspluatatsiya jarayonida qismda yuzaga keladigan yuklarning kattaligi va bitta tipik quduqni burg'ilashga to'g'ri keladigan bitta yuklash blokida ularning takrorlanish davrlari soni bo'yicha qo'llaniladi. Amalda, ekvivalentlik koeffitsientlarining qiymatlari 0,5 ≤ K 0e ≤ 1 oralig'ida o'zgaradi.

Tangensial kuchlanishlar bo'yicha hisoblashda K 0e ekvivalentlik koeffitsientining qiymati (36) formula bo'yicha aniqlanadi, bunda normal kuchlanishlar tangensial, induksiyalangan, uzatiladigan momentlar bilan almashtiriladi.

Statsionar bo'lmagan yuk ostida xavfsizlik chegaralari quyidagi formulalar bilan aniqlanadi:

nosimmetrik o'zgaruvchan kuchlanish davrlari uchun

assimetrik o'zgaruvchan kuchlanish davrlari uchun

Shuni ta'kidlash kerakki, ekvivalentlik koeffitsientlarining qiymatlari bitga kirishga, mexanik burg'ulash tezligiga va burg'ulash mashinalari va jihozlarining yuklanishi va aylanishini aniqlaydigan boshqa ko'rsatkichlarga bog'liq. Bitta penetratsiyaning oshishi bilan ko'tarish mexanizmining yuklanishi kamayadi. Loy nasoslari va rotor burg'ulash tezligining oshishi bilan xuddi shunday ta'sir qiladi. Bu burg'ulash ko'rsatkichlarida sezilarli o'zgarishlar yuz berganda ekvivalentlik omillarini takomillashtirish zarurligini ko'rsatadi.

Chidamlilikni hisoblash uchun dastlabki ma'lumotlarning ta'rifi uzatish elementlari . Chidamlilikni hisoblashda turli darajadagi amplitudalarning uzatish elementlariga takroriy ta'sir qilish bilan chiziqli zararni to'plash qonuni qo'llaniladi.

Dastlabki dizayn ma'lumotlarini aniqlash chidamlilik omili bilan hisobga olingan asosiy yukning mahsuloti ko'rinishidagi ekvivalent yuklarni hisoblash uchun qisqartiriladi.

Ekvivalent yuk shunday yuk bo'lib, uning ta'siri zararni to'plash ta'siri bo'yicha haqiqiy yukning ta'siriga teng.

Transmissiya elementlarining ekvivalent yuklarini aniqlash usullari quyidagi asosiy qoidalarga asoslanadi.

1. Transmissiyalarning operatsion yuki o'rtacha qiymat bilan belgilanadi
va o'zgaruvchanlik koeffitsienti v moment, uning amplitudalarining statistik taqsimoti kesilgan normal deb hisoblanishi mumkin.

2. O'rtacha yuk sifatida
quvvat pallasida tanaga barqaror momentni amalga oshirishga mos keladigan moment olinadi M y dvigatellar.

3. O'zgaruvchanlik koeffitsienti bilan hisoblangan eng yuklangan organni uzatish uchun dinamik yuklar maqbul deb hisoblanadi. v≤ 0,6. v uchun ≥ 0,6 bo'lsa, uni kamaytirish uchun choralar ko'rish kerak, masalan, damping qurilmalaridan foydalanish kerak va hokazo.

O'zgaruvchanlik koeffitsientlarining raqamli qiymatlari v hisoblangan bog'liqliklardan yoki hisoblash tajribasi natijalaridan yoki analog mashinalarning eksperimental tadqiqotlari ma'lumotlaridan aniqlanishi mumkin.

Bu erda - maksimal uzoq muddatli moment; - maksimal uzoq muddatli moment amplitudasi; R dl - tomonidan belgilanadigan rulmanlardagi maksimal uzluksiz yuk M uzunligi

Chidamlilik koeffitsientlarining qiymatlari bog'liqliklar bilan belgilanadi.

1. G'ildirak tishlarini chidamlilik uchun hisoblash uchun:

aloqa

sirt qattiqligi HB > 350 bo'lgan qismlar uchun egilish

sirt qattiqligi HB bo'lgan qismlar uchun egilish< 350

2. Millarni hisoblash uchun:

egilish chidamliligi uchun

burilish charchoq kuchi

3. Bilyali va rulmanli podshipniklarning ishlash muddatini hisoblash uchun:

Bu erda uzatish elementlarining yuklanish davrlarining hisoblangan soni; P - qismning aylanish chastotasi, rpm; T R - qismning taxminiy ishlash vaqti, h (odatda 5000 soat davom etadi); N o - tavsiyalarga muvofiq qabul qilingan yuklash davrlarining asosiy soni (yuqoriga qarang)

Tegishli ekvivalentlik omillari, qarab olinadi v.

GOST 21354-87 bo'yicha g'ildirak tishlarining chidamliligini hisoblashda, dizayn kuchlanishlarini aniqlashda yuk olinadi. M dl va belgilashda:

XIX-XX asrlar oxirida. Vaqt o'tishi bilan davriy ravishda o'zgarib turadigan yuk ostida ishlaydigan yangi turdagi mashinalar, qurilmalar va transport vositalarining yaratilishi va kundalik hayotga kirishi munosabati bilan, mavjud hisoblash usullari bunday tuzilmalarni hisoblash uchun ishonchli natijalarni bermasligi ma'lum bo'ldi. Vagonlar va lokomotivlarning o'qlari sinishi bilan bog'liq bir qator baxtsiz hodisalar sodir bo'lganda, birinchi marta temir yo'l transportida shunga o'xshash hodisa yuz berdi.

Keyinchalik ma'lum bo'lishicha, halokatga poezd harakati paytida g'ildiraklar bilan birga vagon o'qining aylanishi tufayli paydo bo'lgan o'zgaruvchan kuchlanishlar sabab bo'lgan. Biroq, dastlab uzoq muddatli ish paytida metall o'zining kristall tuzilishini o'zgartiradi, deb taklif qilingan - charchagan. Bu taxmin tasdiqlanmadi, ammo muhandislik amaliyotida "charchoqni hisoblash" nomi saqlanib qoldi.

Keyingi tadqiqotlar natijalariga ko'ra, charchoqning buzilishi qismning materialida mahalliy shikastlanishning to'planishi va yoriqlar rivojlanishi bilan bog'liqligi aniqlandi. Aynan shu jarayonlar turli xil mashinalar, transport vositalari, dastgohlar va tebranish va boshqa turdagi yuklarga duchor bo'lgan boshqa qurilmalarning ishlashi paytida sodir bo'ladi, ular quyida ko'rib chiqiladi.

Bir uchida milga o'rnatilgan, ikkinchi uchida erkin, uchida rulman orqali kuch qo'llaniladigan silindrsimon namunani ko'rib chiqing. F(16.1-rasm).

Guruch. 16.1.

Namuna egilish momentining grafigi chiziqli ravishda o'zgaradi va uning maksimal qiymati ga teng F.I. Namuna kesimining nuqtalarida A Va IN kuchlanishning maksimal, lekin mutlaq kattaligi mavjud. L nuqtadagi normal kuchlanishning qiymati bo'ladi

Namuna kesma nuqtasidan burchak tezligi bilan aylantirilganda, ular egilish momentining harakat tekisligiga nisbatan o'z pozitsiyalarini o'zgartiradilar. davomida t xarakterli nuqta A ph = ō/ burchak orqali aylanadi va yangi holatda tugaydi A"(16.2-rasm, A).

Guruch. 16.2.

Xuddi shu moddiy nuqtaning yangi holatidagi stress teng bo'ladi

Xuddi shunday, biz boshqa fikrlarni ko'rib chiqamiz va xulosaga kelishimiz mumkinki, nuqtalar pozitsiyasining o'zgarishi tufayli namuna aylanayotganda, normal stresslar kosinus qonuniga muvofiq o'zgaradi (16.2-rasm, b).

Charchoq etishmovchiligi jarayonini tushuntirish uchun material haqidagi asosiy farazlardan, ya'ni uzluksizlik gipotezasi va bir xillik gipotezasidan voz kechish kerak. Haqiqiy materiallar ideal emas. Qoida tariqasida, materialda dastlab kristall panjaradagi nuqsonlar, gözenekler, mikro yoriqlar, begona qo'shimchalar ko'rinishidagi nuqsonlar mavjud bo'lib, ular materialning strukturaviy notekisligiga sabab bo'ladi. Tsiklik yuklanish sharoitida strukturaning bir xilligi stress maydonining bir xil bo'lmasligiga olib keladi. Qismning eng zaif joylarida mikro yoriqlar paydo bo'ladi, ular vaqt o'zgaruvchan stresslar ta'sirida o'sishni, birlashishni va aylana boshlaydi. asosiy yoriq. Kuchlanish zonasiga kirib, yoriq ochiladi va siqish zonasida, aksincha, yopiladi.

Birinchi yoriq paydo bo'lgan va uning rivojlanishi boshlanadigan kichik mahalliy maydon deyiladi charchoq etishmovchiligining diqqat markazida. Bunday maydon, qoida tariqasida, qismlarning yuzasiga yaqin joylashgan bo'lsa-da, materialning chuqurligida uning ko'rinishi har qanday zarar bo'lsa, istisno qilinmaydi. Bir vaqtning o'zida bir nechta bunday hududlarning mavjudligi istisno qilinmaydi va shuning uchun qismni yo'q qilish bir-biri bilan raqobatlashadigan bir nechta markazlardan boshlanishi mumkin. Yoriqlarning rivojlanishi natijasida kesishma sinish sodir bo'lgunga qadar zaiflashadi. Muvaffaqiyatsizlikdan so'ng, charchoq yoriqlarining tarqalish zonasini tanib olish nisbatan oson. Charchoqdan vayron bo'lgan qismning qismida ikkita keskin farqli maydon mavjud (16.3-rasm).

Guruch. 16.3.

1 - yoriqlar o'sishi maydoni; 2 - mo'rt sinish hududi

Mintaqa 1 yaltiroq silliq sirt bilan tavsiflanadi va materialda nisbatan past tezlikda davom etadigan yo'q qilish jarayonining boshlanishiga to'g'ri keladi. Jarayonning yakuniy bosqichida, qism etarlicha zaiflashganda, qismning tez ko'chkiga o'xshash vayron bo'lishi sodir bo'ladi. Ushbu yakuniy bosqich rasmda. 16.3 maydonga to'g'ri keladi 2, qismning tez yakuniy ishdan chiqishi tufayli qo'pol, qo'pol sirt bilan tavsiflanadi.

Shuni ta'kidlash kerakki, metallarning charchoqqa chidamliligini nazariy o'rganish ushbu hodisaning murakkabligi va ko'p omilli tabiati tufayli sezilarli qiyinchiliklar bilan bog'liq. Shu sababli, eng muhim vosita fenomenologik yondashuv. Ko'pincha, charchoq uchun qismlarni hisoblash uchun formulalar eksperimental natijalar asosida olinadi.

O'zgaruvchan kuchlanishlarda mustahkamlikni hisoblash Qurilish konstruktsiyalari elementlarini chidamlilik uchun hisoblash shaklning tengsizligini tekshirishga qisqartiriladi (19.3) Vaqt o'tishi bilan o'zgaruvchan bo'lgan kuchlanishlarda mustahkamlik holati yuklanish davrlari sonini hisobga oladigan koeffitsient yv - bog'liq koeffitsient. kuchlanish holatining turi va sikl assimetriya koeffitsienti bo'yicha Masalan, po'lat konstruktsiyalar uchun yv koeffitsienti 19.1-jadvaldan aniqlanadi 19.1-jadval po'lat konstruktsiyalar uchun yv koeffitsientining qiymati "max P Vv kuchlanish Dizayn charchoqqa chidamlilik , shuningdek a koeffitsienti, hisoblangan elementning sirtga ishlov berish sifatini, uning konstruktsiyasini, kuchlanish konsentratorlarining mavjudligini hisobga oladi.Alohida turdagi tuzilmalar uchun (19.3) nisbat biroz boshqacha shaklda bo'lishi mumkin.Demak, po'lat konstruktsiyalarni hisoblashda. ko'priklar uchun quyidagi tengsizlik qo'llaniladi: (19.4) bu erda R - materialning oquvchanligi bo'yicha kuchlanish, siqish va egilishdagi dizayn qarshiligi; m - mehnat sharoitlari koeffitsienti; _ 1 a, 6 - po'lat navini va yuklanishning statsionar emasligini hisobga olgan holda koeffitsientlar; p - o'zgaruvchan kuchlanishlar davrining assimetriya koeffitsienti; (i - samarali kuchlanish kontsentratsiyasi omili. (19.5) ifoda bilan aniqlangan yv koeffitsienti kuchlanish kontsentratsiyasini, materialning sifatini va uning sirtini qayta ishlashni, yuklash rejimini hisobga olgan holda cheklovchi amplitudalar diagrammasining turini tavsiflaydi. va boshqa omillar.19.2-misol.Temir yo‘l ko‘prigining poyezdning o‘tish vaqtida o‘zgaruvchan po‘lat oraliq tirgovichi, u o‘zgaruvchan eksenel kuchni boshdan kechiradi.Eng katta tortish kuchi Nmnn= 1200 kN, eng kichik (siquvchi) kuch Wmr-= 200 kN 15XCHD past qotishma po'latning dizayn qarshiligi R 295 MPa ish sharoitlari koeffitsienti m = 0,9.Ko'ndalang - kesma kompozit (19.20-rasm) va uning maydoni LpsSh ga teng, = 75 sm. 19.20.Temir yo'l ko'prigining po'lat oraliq tirgaklarining konstruktsiyasi Yechim.Tsikl assimetriya koeffitsienti quyidagicha aniqlanadi: IJVmml 1 L "max 6 SNiP 2.05.03 -84 koeffitsientiga muvofiq P 1,5 ga teng, parametrlari a = 0,72 va 5 = 0,24 Keyin maksimal normal kuchlanishni topamiz: N^ 1200 103 ---=--7 = 160 MPa. Lpepo 75 10"4 Tengsizlikning o'ng tomoni (19,4) yvmR= 0,85 0,9 295 = 226,4 MPa>160 MPa qiymatini oladi. Demak, tirgakning charchash kuchining sharti qanoatlantiriladi. § 19.9. Past davrli charchoq tushunchasi Oldingi paragraflarda muhokama qilingan yuqori davrli charchoq etishmovchiligida material elastik tarzda deformatsiyalanadi. Sinish boshlanayotgan yoriqning rivojlanishi natijasida stress kontsentratsiyasi joylarida boshlanadi va mo'rt xarakterga ega (sezilarli plastik deformatsiyalarsiz). Charchoqning yana bir turi past davrli charchoq bo'lib, takroriy elastik-plastik charchoq deformatsiyalari ostida nosozlik tushuniladi; u sinish zonasida makroskopik plastik deformatsiyaning mavjudligi bilan ko'p tsiklli charchoq etishmovchiligidan farq qiladi. Yuqori tsiklli va past davrli charchoq o'rtasida qat'iy chegara bo'lishi mumkin emas.SNiL 11-23--81da temir konstruktsiyalarni past tsiklli charchoq uchun tekshirish o'sayotgandan kamroq tsikllar soni bilan amalga oshirilishi kerakligi qayd etilgan. 19 10 Yu \ Shaklda ko'rsatilgan materialni isloh qilish diagrammasining sxematiklashtirilganini ko'rib chiqing. 19.21, va Yaqin atrofda (19.21, 6-rasm) vaqt o'tishi bilan stress o'zgarishlarining grafigi. OAV egri chizig'i bo'ylab birinchi yuklashda materialning holatini ifodalovchi nuqta deformatsiya diagrammasi bo'ylab OV chizig'i bo'ylab harakat qiladi.Keyin kuchlanishlar kamayadi va xuddi shu nuqta hynia BBiAi bo'ylab harakatlanadi.Zarritish minimal qiymatga yetganda, u kuchaya boshlaydi va deformatsiya davom etadi.Bundan tashqari, lekin yopiq chiziq A, ABB, . Bir sikldagi deformatsiyalar diapazoni ^ "max £min> ga teng va plastik deformatsiyalar diapazoni ^pltaya 1L" 11 kuchlanishlarning aritsiklik o'zgarishining maksimal va minimal plastik deformatsiyalari. Past davrli charchoq paytida sinish tabiati materialning tsiklik deformatsiya paytida plastik shakllanishlarni to'plash qobiliyatiga bog'liq. Doimiy deformatsiya barcha sikllarda o'zgarmasa, materiallar *deformatsiya barqarorligi* deyiladi. Yuqorida ko'rib chiqilgan misol bunday materiallarning deformatsiyasining xususiyatlarini ko'rsatadi. Tsikli buziladigan materiallar uchun xarakterli xususiyatlar qoldiq deformatsiyalarning ko'payishi va umumiy plastik deformatsiyaning oshishi hisoblanadi. Bu tenglamalardan u va v siljishlarini chiqarib tashlaylik, buning uchun birinchi qatorni y ga nisbatan ikki marta, ikkinchi qatorni x ga, uchinchi qatorni x va y ga nisbatan farqlaymiz. Yuqori ikki qatorni qo‘shib, pastki qatorni ayirib, (20.6) tenglamani olamiz deformatsiyalar moslik tenglamasi U deformatsiyalar moslik tenglamasi deb ataladi, chunki u ixtiyoriy uzluksiz siljish funksiyalari u, v (bizda mavjud) uchun mavjud bo‘lgan deformatsiyalar o‘rtasidagi zarur munosabatni beradi. istisno). Agar deformatsiyadan oldingi tana aqliy jihatdan cheksiz kichik "g'ishtlarga" bo'linib, ularga ex, ey va y deformatsiyalari haqida xabar berilsa va butun deformatsiyalangan jismga qaytishga harakat qilinsa, ikkita holat mumkin bo'ladi. . Birinchisida (20.5-rasm, a) barcha elementlar bir-biriga mahkam o'rnashadi. Bunday deformatsiyalar qo'shma bo'lib, ular doimiy siljishlar maydoniga mos keladi. Ikkinchi holda (20.5-rasm, b) elementlar o'rtasida cheksiz kichik uzilishlar paydo bo'ladi va har qanday uzluksiz siljish maydoni bunday deformatsiyalarga mos kelmaydi. q Uzluksiz siljishlar maydoniga mos keladigan deformatsiyalar maydoni qo'shma deformatsiyalar deyiladi. Deformatsiyalar mos keladi.Aks holda deformatsiyalar mos kelmaydigan - mahalliy va mos kelmaydigan deb ataladi. mahalliy (20.3), (20.5) va (20.7) tenglamalar birgalikda zarur sakkizta tenglamani tashkil qiladi, ularning yechimi ko'rib chiqilayotgan tekislik masalasining sakkizta noma'lum funksiyasini topishga imkon beradi. § 20.3. Tajribadan topilgan siljishlardan kuchlanishlarni aniqlash Quyida biz qandaydir faktorning izolyatorlarini, ya'ni bu omil doimiy qiymatga ega bo'lgan nuqtalar o'rnini ifodalovchi interferension chekkalar oilalarini tajriba yo'li bilan qanday olishini tasvirlaymiz. Shunday qilib, muar usulida va gologramma interferometriyada v = const va u = const siljishlarining izolyatorlarini olish mumkin. Shaklda. 20.6 da plastinkaning tekis kuchlanish holati uchun v; \u003d const izolyatorlari oilasining diagrammasi ko'rsatilgan. Keling, elastiklik nazariyasi tenglamalaridan foydalanib, qanday qilib siljishlardan kuchlanishlarga o'tish mumkinligini ko'rsatamiz. Formulalar (20.5) shtammlarni hisoblash imkonini beradi. 20.6. Vertikal chiziq uchun siljish izolyatorlarining tajribada olingan oilasi bo'yicha deformatsiyalarni sonli aniqlash. Qisman hosilani (dv/dx)j=tgojjni (i - 1) va (/+ 1) nuqtalar orqali o'tkazilgan sekant qiyaligining tangensi sifatida hisoblaymiz. Koordinata y ga nisbatan hosila uchun xuddi shunday davom etib, tekis masalada sonli differentsiatsiyani (20.10) topamiz. Xuddi shunday, u \u003d const izolyatorlar oilasi bilan davom etamiz x va y koordinata o'qlariga parallel chiziqlar to'rini chizamiz. , (20.9) va (20.10) formulalarga muvofiq deformatsiya maydonini, so'ngra o'rganilayotgan modeldagi kuchlanish maydonini quring. Ortogonal to'rning tugun nuqtalari odatda izoliyalar bilan kesishish nuqtalariga to'g'ri kelmasligi sababli, tugunlardagi deformatsiyalar va kuchlanishlarni hisoblash uchun interpolyatsiya formulalari qo'llaniladi. Shaxsiy kompyuterlar uchun qurilmalar va tegishli dasturlar mavjud bo'lib, ular avtomatik rejimda izolyatorlar panjarasini qayta ishlashga imkon beradi. Keyinchalik, egilish plastinkasi bilan tajribani ko'rib chiqing, buning uchun vv = const burilish izoliyalari oilasi olingan (20.7-rasm, a). Plastinkalarni egish nazariyasida tekis bo'laklar gipotezasiga o'xshab, to'g'ridan-to'g'ri normal gipoteza qo'llaniladi, unga ko'ra m-u holatiga o'tadigan m-u chizig'i to'g'ri bo'lib qoladi (1-rasm). 20.7b). Keyin kichik og'ishlar uchun (px-dw/dx, (py-dwjdy) va koordinatasi z bo'lgan ixtiyoriy nuqtaning gorizontal tekisligidagi siljishlar dw v= -(pyz= -z -) bo'ladi. (20.11) Formulalarni (20.11) almashtirish ) ga (20.9) , biz 8 2 u * V "82w 8xdy 82w yxy \u003d -2z (20.12) - Z ey - r chiziqli qonun bo'yicha h plitasining qalinligi bo'yicha taqsimlangan xxy kuchlanishlarni olamiz (20.7-rasm). , v) Guk qonuni (20.8) boʻyicha maʼlum deformatsiyalar uchun (20.12) hisoblanishi mumkin.Bugʻish funksiyasining ikkinchi hosilalarini aniqlash uchun birinchi navbatda interpolyatsiya formulalari yordamida chiziqlarning ortogonal panjarasi tugunlaridagi burilish maydoni olinadi, uning bir qismi 20.8-rasmda ko'rsatilgan.Unda K nuqtadagi hosilalarni raqamli farqlash formulalari yordamida hisoblash mumkin:

Metall konstruksiyalarni hisoblash chegaraviy holatlar yoki ruxsat etilgan usullar bo'yicha amalga oshirilishi kerak. stresslar. Murakkab holatlarda tuzilmalar va ularning elementlarini hisoblash masalalarini maxsus ishlab chiqilgan nazariy va eksperimental tadqiqotlar orqali hal qilish tavsiya etiladi. Cheklangan holatlar bo'yicha hisoblashning progressiv usuli konstruksiyalarning ish sharoitida haqiqiy yuklanishini, shuningdek, ishlatiladigan materiallarning mexanik xususiyatlarining o'zgaruvchanligini statistik o'rganishga asoslangan. Ayrim turdagi kranlarning konstruksiyalarining haqiqiy yuklanishini etarlicha batafsil statistik o'rganish bo'lmasa, ularni hisoblash amaliyotda belgilangan xavfsizlik omillaridan kelib chiqqan holda ruxsat etilgan kuchlanish usuli bo'yicha amalga oshiriladi. ­

Tekis stress holatida, umumiy holatda, zamonaviy energiya nazariyasiga ko'ra, plastiklik holati pasaytirilgan stressga mos keladi.

Qayerda s x Va sy- ixtiyoriy o'zaro perpendikulyar koordinata o'qlari bo'ylab kuchlanishlar X Va da. Da sy= 0

s pr = s T, (170)

Agar σ = 0, keyin chegara kesish kuchlanishlari

t = = 0,578 s T ≈ 0,6s T. (171)

Ba'zi turdagi kranlar uchun kuch hisob-kitoblariga qo'shimcha ravishda, shaklga ega bo'lgan burilish qiymatlarida cheklovlar mavjud.

f/l≤ [f/l], (172)

Qayerda f/l Va [ f/l] - nisbiy statik og'ishning hisoblangan va ruxsat etilgan qiymatlari f oraliq (ketish) ga nisbatan l.Muhim burilishlar paydo bo'lishi mumkin. strukturaning o'zi uchun xavfsiz, ammo operatsion nuqtai nazardan qabul qilinishi mumkin emas.

Cheklangan holatlar usuli bo'yicha hisoblash Jadvalda keltirilgan yuklarga muvofiq amalga oshiriladi. 3.

Jadval qaydlari:

1. Yuklarning kombinatsiyasi mexanizmlarning quyidagi ishlashini ta'minlaydi: . Ia va IIa - kran statsionar; yukni erdan silliq (Ia) yoki keskin (IIa) ko'tarish yoki tushirishda uning tormozlanishi; Ib va IIb - harakatdagi kran; mexanizmlardan birining silliq (Ib) va keskin (IIb) ishga tushishi yoki tormozlanishi. Kran turiga qarab, Ic va IIc yuk birikmalari va boshqalar ham mumkin.

2. Jadvalda. 3-rasmda doimiy ta'sir ko'rsatadigan va tuzilmalarning ishlashi paytida muntazam ravishda paydo bo'ladigan, yuklarning asosiy birikmalari deb ataladigan yuklarni ko'rsatadi.

Dizayn yuklarining yanada murakkab kombinatsiyalar bilan mos kelishining past ehtimolini hisobga olish uchun kombinatsiya koeffitsientlari kiritiladi. n s < 1, на которые умножаются коэффициенты перегрузок всех нагрузок, за исключением постоянной. Коэффициент соче­таний основных и дополнительных нерегулярно возникающих нагрузок, к которым относятся технологические, транспортные и монтажные нагрузки, а также нагрузки от температурных воз­действий, принимается равным 0,9; коэффициент сочетаний основ­ных, дополнительных и особых нагрузок (нагрузки от удара о бу­фера и сейсмические) – 0,8.

3. Ayrim konstruktiv elementlar uchun ham Ia yuklarining o'z davrlari soni bilan birikmasining ham, Ib yuklarning o'z davrlari soni bilan birikmasining ham umumiy ta'sirini hisobga olish kerak.

4. Yukning vertikaldan og'ish burchagi a. qiya ko'tarish natijasi sifatida ham ko'rish mumkin.

5. Ishchi shamol bosimi R b II va ishlamaydigan - bo'ron R b III - dizayn bo'yicha GOST 1451-77 bo'yicha aniqlanadi. Ia va Ib yuklarining kombinatsiyasi bilan, yiliga dizayn shamol tezligining past chastotasi tufayli strukturadagi shamol bosimi odatda hisobga olinmaydi. GOST 1451-77 bo'yicha IV-VIII shamol mintaqalarida o'rnatilgan eng past chastotali erkin tebranish davri 0,25 sekunddan ortiq bo'lgan yuqori kranlar uchun strukturadagi shamol bosimi Ia va yuklarning kombinatsiyasi bilan hisobga olinadi. Ib.

6. Texnologik yuklamalar II yuklar holatiga ham, III yuklarga ham tegishli bo'lishi mumkin.

3-jadval

Cheklangan holatlar usuli bo'yicha hisob-kitoblardagi yuklamalar

Cheklangan holatlar - bu tuzilma unga qo'yilgan operatsion talablarni qondirishni to'xtatadigan holatlar. Cheklangan holatni hisoblash usuli strukturaning butun xizmat muddati davomida ishlash vaqtida chegara holatlarining paydo bo'lishining oldini olishga qaratilgan.

TT ning metall konstruksiyalari (ko'tarish va tashish mashinalari) ikki guruh chegaraviy holatlar talablariga javob berishi kerak: 1) ishlaydigan yoki ishlamaydigan eng katta yuklarning bir ta'siridan mustahkamlik yoki barqarorlikni yo'qotish bo'yicha kran elementlarining yuk ko'tarish qobiliyatini yo'qotish. - ish holati. Ishchi holat - bu kran o'z vazifalarini bajaradigan holat (3-jadval, II yuk holati). Yuksiz kran faqat o'z og'irligi va shamoldan yuklangan yoki o'rnatish, demontaj qilish va tashish jarayonida bo'lsa, davlat ishlamay qolgan deb hisoblanadi (3-jadval, yuk holati III); hisoblangan xizmat muddati davomida turli o'lchamdagi yuklarning takroriy ta'siri ostida charchoqning buzilishi tufayli kran elementlarining ko'tarish qobiliyatini yo'qotish (3-jadval, yuklarning I va ba'zan II holati); 2) kran va uning elementlari, shuningdek, texnik xizmat ko'rsatuvchi xodimlarning ishlashiga ta'sir qiluvchi qabul qilinishi mumkin bo'lmagan elastik deformatsiyalar yoki tebranishlar tufayli normal ishlashga yaroqsizligi. Haddan tashqari deformatsiyalar (burilishlar, burilish burchaklari) rivojlanishining ikkinchi chegara holati uchun alohida turdagi kranlar uchun chegara holati (172) o'rnatiladi.

Birinchi chegara holati uchun hisob-kitoblar eng katta ahamiyatga ega, chunki oqilona loyihalashda tuzilmalar ikkinchi chegara holatining talablariga javob berishi kerak.

Yuk ko'tarish qobiliyati (elementlarning mustahkamligi yoki barqarorligi) bo'yicha birinchi chegara holati uchun chegara sharti shaklga ega.

N ≤ F,(173)

Qayerda N- kuch omillarida (kuch, moment, kuchlanish) ifodalangan ko'rib chiqilayotgan elementdagi dizayn (maksimal) yuk; F- kuch omillari bo'yicha elementning loyihaviy yuk ko'tarish qobiliyati (eng kichik).

Yukni aniqlash uchun elementlarning mustahkamligi va barqarorligi uchun birinchi chegara holatini hisoblashda N formulada (171) me'yoriy yuklamalar deb ataladi R H i(materiallarni qayta ishlash mashinalari uchun bu texnik shartlar asosida ham, dizayn va foydalanish tajribasi asosida ham hisobga olinadigan ish holatidagi maksimal yuklar) tegishli standart yukning ortiqcha yuk koeffitsientiga ko'paytiriladi. n men, shundan keyin ish P Salom p i dizayn yuki deb ataladigan strukturaning ishlashi paytida mumkin bo'lgan eng katta yukni ifodalaydi. Shunday qilib, elementdagi dizayn kuchi N jadvalda keltirilgan yuklarning dizayn birikmalariga muvofiq. 3 sifatida ifodalanishi mumkin

, (174)

Qayerda a i da elementdagi kuchdir R N i= 1 va hisoblangan moment

, (175)

Qayerda M H i- standart yukdan moment.

Haddan tashqari yuk koeffitsientlarini aniqlash uchun eksperimental ma'lumotlarga asoslangan yuklarning o'zgaruvchanligini statistik o'rganish kerak. Berilgan yuk uchun ruxsat bering Pi uning tarqalish egri chizig'i ma'lum (63-rasm). Tarqatish egri chizig'i har doim asimptotik qismga ega bo'lganligi sababli, hisoblangan yukni belgilashda shuni yodda tutish kerakki, hisoblangan yuklardan kattaroq yuklar (bu yuklarning maydoni 63-rasmda soyalangan) elementga zarar yetkazadi. Dizayn yuki va ortiqcha yuk koeffitsienti uchun katta qiymatlarni qabul qilish shikastlanish ehtimolini kamaytiradi va buzilishlar va baxtsiz hodisalardan yo'qotishlarni kamaytiradi, ammo tuzilmalarning og'irligi va narxining oshishiga olib keladi. Haddan tashqari yuk koeffitsientining oqilona qiymati haqidagi savol iqtisodiy va xavfsizlik talablarini hisobga olgan holda hal qilinishi kerak. Hisoblangan kuch taqsimoti egri chiziqlari ko'rib chiqilayotgan element uchun ma'lum bo'lsin N va yuk ko'tarish qobiliyati F. Keyin (64-rasm) chegaradagi chegaraviy shart (173) buzilgan soyali maydon muvaffaqiyatsizlik ehtimolini tavsiflaydi.

Jadvalda keltirilgan. 3 ta ortiqcha yuk omili n> 1, chunki ular haqiqiy yuklarning standart qiymatlaridan oshib ketish imkoniyatini hisobga oladi. Haqiqiy yukni standartga nisbatan oshib ketmaslik, balki kamaytirish xavfli bo'lsa (masalan, to'sin konsollaridagi yuk, masofani tushirish, dizayn qismi oraliqda bo'lganda), ortiqcha yuk koeffitsienti bunday yukni o'zaro qiymatga teng ravishda olish kerak, ya'ni. n"= 1/n< 1.

Charchoq tufayli yuk ko'tarish qobiliyatini yo'qotish uchun birinchi chegara holati uchun chegara holati shaklga ega

s pr ≤ m K R,(176)

Qayerda s pr kamaytirilgan kuchlanish hisoblanadi, va m K– formulaga qarang (178).

Shart (172) bo'yicha ikkinchi chegara holati uchun hisob-kitoblar birga teng bo'lgan ortiqcha yuk omillarida, ya'ni standart yuklarga ko'ra amalga oshiriladi (yukning og'irligi nominalga teng deb hisoblanadi).

Funktsiya F formulada (173) quyidagicha ifodalanishi mumkin

F= Fm K R, (177)

Qayerda F- elementning geometrik omili (maydon, qarshilik momenti va boshqalar).

Dizayn qarshiligi ostida R hisob-kitoblarda tushunish kerak:

charchoqqa chidamlilik uchun - sinov natijalarining tarqalishini tavsiflovchi charchoq sinovlari uchun mos keladigan bir xillik koeffitsientiga ko'paytiriladigan elementning chidamlilik chegarasi (yukning o'zgarishi davrlari soni va konsentratsiya va tsiklning assimetriya omillarini hisobga olgan holda); k 0= 0,9 va bo'linadi k m - mustahkamlik hisob-kitoblarida materialning ishonchlilik koeffitsienti bo'lib, u materialning mexanik sifatini ularning kamayishi yo'nalishi bo'yicha o'zgartirish imkoniyatini va belgilangan minus bardoshlik tufayli prokatning kesishish maydonlarini kamaytirish imkoniyatini tavsiflaydi. standartlar bo'yicha; tegishli hollarda, ikkinchi dizayn ishining yuklari bilan dastlabki chidamlilik chegarasini kamaytirishni hisobga olish kerak;

doimiy stressda kuch R= R P /k m - ­ me'yoriy qarshilikni (normativ oqim kuchi) material uchun mos keladigan xavfsizlik koeffitsientiga bo'lishdan ko'rsatkich; karbonli po'lat uchun k m = 1,05, va past qotishma uchun - k m = 1,1; shunday qilib, materialning ishi bilan bog'liq holda, chegara holati uning yukni idrok etish qobiliyatini to'liq yo'qotish emas, balki strukturaning keyingi ishlatilishiga to'sqinlik qiluvchi katta plastik deformatsiyalarning boshlanishi;

barqarorlik - siqiladigan (ph, ph int) yoki bükme (ph b) elementlarning yuk ko'tarish qobiliyatini pasaytirish koeffitsienti bo'yicha mustahkamlikka dizayn qarshiligining mahsuloti.

Mehnat sharoitlari koeffitsientlari m K materialning hisob-kitobi va sifati bilan hisobga olinmaydigan, ya'ni kuchga kiritilmagan elementning ishlash sharoitlariga bog'liq. N, dizayn qarshisida ham R.Bunday uchta asosiy holat mavjud va shuning uchun biz qabul qilishimiz mumkin

m K = m 1 m 2 m 3 , (178)

Qayerda m 1 - hisoblangan elementning javobgarligini, ya'ni yo'q qilishning mumkin bo'lgan oqibatlarini hisobga olgan holda koeffitsient; quyidagi holatlarni ajratib ko'rsatish kerak: vayronagarchilik kranning ishlamay qolishiga olib kelmaydi, kranni shikastlanmasdan yoki boshqa elementlarga zarar etkazmasdan to'xtab qolishiga olib keladi va nihoyat, kranning yo'q qilinishiga olib keladi; koeffitsienti m 1 1-0,75 oralig'ida bo'lishi mumkin, alohida hollarda (mo'rt sinish) m 1 = 0,6; m 2 - ekspluatatsiya, tashish va o'rnatish vaqtida strukturaviy elementlarga mumkin bo'lgan zararni hisobga olgan holda koeffitsient, kranlarning turlariga bog'liq; olinishi mumkin T 2 = 1,0÷0,8; T 3 - tashqi kuchlarni yoki dizayn sxemalarini noto'g'ri aniqlash bilan bog'liq hisob-kitoblarning nomukammalligini hisobga olgan koeffitsient. U alohida turdagi tuzilmalar va ularning elementlari uchun o'rnatilishi kerak. Yassi statik aniqlangan tizimlar uchun olinishi mumkin T 3 = 0,9, .va statik noaniq uchun -1, fazoviy uchun -1,1. Kesish-siqishni boshdan kechirganlarga nisbatan egilish elementlari uchun T 3 = 1,05. Shunday qilib, doimiy stresslarda kuch uchun birinchi chegara holati uchun hisoblash formula bo'yicha amalga oshiriladi

σ II<. m K R,(179)

va charchoqqa chidamlilik uchun, agar chegara holatiga o'tish o'zgaruvchan kuchlanish darajasini oshirish orqali amalga oshirilsa, - formula (176) bo'yicha, bu erda dizayn qarshiligi R quyidagi formulalardan biri bilan aniqlanadi:

R= k 0 s -1K/k m;(180)

R N= k 0 s -1K N/k m; (181)

R*= k 0 s -1K/k m;(182)

R* N= k 0 s -1K N/k m; (183)

Qayerda k 0 , k m - charchoq sinovlari uchun bir xillik koeffitsientlari va material uchun ishonchlilik; σ –1K , σ –1KN , σ * –1K , σ * –1KN– chidamlilik chegaralari mos ravishda cheksiz, cheklangan, qisqartirilgan cheksiz, qisqartirilgan cheklangan.

Ruxsat etilgan kuchlanishlar usuli bo'yicha hisoblash 4-jadvalda keltirilgan yuklarga muvofiq amalga oshiriladi. Jadvaldagi barcha eslatmalarni hisobga olish kerak. 3, eslatma 2 bundan mustasno.

Xavfsizlik omillarining qiymatlari jadvalda keltirilgan. 5 va hisoblashda hisobga olinmagan inshootning ishlash sharoitlariga bog'liq, masalan: vayronagarchilik oqibatlarini hisobga olgan holda javobgarlik; hisoblash kamchiliklari; materialning o'lchami va sifatidagi og'ishlar.

Ruxsat etilgan kuchlanish usuli bilan hisoblash, chegaraviy holatlar usuli bilan hisoblashni amalga oshirish uchun dizayn yuklarining ortiqcha yuk koeffitsientlari uchun raqamli qiymatlar mavjud bo'lmagan hollarda amalga oshiriladi. Quvvatni hisoblash formulalar bo'yicha amalga oshiriladi:

σ II ≤ [ σ ] = σ T / n II , (184)

σ III ≤ [ σ ] = σ T / n III , (185)

Qayerda n II va n III - jadvalga qarang. 5. Bunda ruxsat etilgan egilish kuchlanishlari taranglikka nisbatan (St3 180 MPa uchun) 10 MPa (taxminan 5%) ko‘p deb qabul qilinadi, egilish vaqtida suyuqlik avvalo faqat eng tashqi tolalarda paydo bo‘ladi va keyin asta-sekin tarqaladi. elementning butun bo'limi , uning yuk ko'tarish qobiliyatini oshirish, ya'ni bükme paytida, plastik deformatsiyalar tufayli tasavvurlar bo'ylab kuchlanishlarni qayta taqsimlash mavjud.

Charchoqqa chidamlilikni hisoblashda, agar chegara holatiga o'tish o'zgaruvchan kuchlanish darajasini oshirish orqali amalga oshirilsa, quyidagi shartlardan biri bajarilishi kerak:

σ pr ≤ [ σ –1K ]; (186)

σ pr ≤ [ σ –1K N]; (187)

σ pr ≤ [ σ * –1K ]; (188)

σ pr ≤ [ σ * –1KN ]; (189)

Qayerda σ pr - kuchlanishning pasayishi; [ σ –1K ], [σ –1K N], [σ * –1K ], [σ * –1KN] - ruxsat etilgan kuchlanishlar, ular [ ifodasi yordamida aniqlanadi. σ ] = σ –1K /n 1 yoki shunga o'xshash formulalar (181) - (183) o'rniga σ –1K ishlatiladi σ –1KN , σ * –1K Va σ * –1KN. Xavfsizlik chegarasi n Men statik quvvatni hisoblashda xuddi shunday.

65-rasm - Charchoqning ishlash muddatini hisoblash sxemasi

Agar chegaraviy holatga o'tish o'zgaruvchan kuchlanishlarni takrorlash davrlarini ko'paytirish orqali amalga oshirilsa, u holda cheklangan chidamlilik uchun hisoblashda charchoq muddati uchun marj (65-rasm) n d = Np/N. Chunki s t va boshqalar Np = s t –1K N b = s t –1K N N,

n q = ( σ –1K N / σ va boshqalar) T = p t 1 (190)

va da n l = 1,4 va TO= 4 n d ≈ 2,75 va at TO= 2 n e ≈ 7,55.

Murakkab stress holatida eng yuqori tangensial oktaedral kuchlanish gipotezasi eksperimental ma'lumotlarga eng mos keladi, unga ko'ra

(191)

Va . Keyin nosimmetrik davrlar uchun xavfsizlik chegarasi

ya'ni P= n s n t /, (192)

Qayerda s-IK va t-l TO- cheklovchi stresslar (chidamlilik chegaralari) va s a va t a joriy simmetrik siklning amplituda qiymatlari. Agar tsikllar assimetrik bo'lsa, ularni (168) kabi formula bilan simmetrik holatga keltirish kerak.

Cheklangan holatlar bo'yicha hisoblash usulining progressivligi shundan iboratki, bu usul bo'yicha hisob-kitoblarda tuzilmalarning haqiqiy ishi yaxshiroq hisobga olinadi; haddan tashqari yuklanish omillari yuklarning har biri uchun farq qiladi va yukning o'zgaruvchanligini statistik o'rganish asosida aniqlanadi. Bundan tashqari, materiallarning mexanik xususiyatlari moddiy xavfsizlik omili yordamida yaxshiroq hisobga olinadi. Ruxsat etilgan kuchlanish usuli bilan hisoblashda strukturaning ishonchliligi yagona xavfsizlik koeffitsienti bilan ta'minlansa, chegaraviy holatlar usuli bilan hisoblashda yagona xavfsizlik omili o'rniga uchta omildan iborat tizim qo'llaniladi: ishonchlilik. strukturaning ish sharoitlarini statistik hisobga olish asosida o'rnatilgan moddiy, ortiqcha yuk va ish sharoitlari bo'yicha.

Shunday qilib, ruxsat etilgan kuchlanishlarni hisoblash, barcha yuklar uchun ortiqcha yuk omillari bir xil bo'lganda, birinchi chegara holati uchun hisoblashning alohida holatidir. Biroq, shuni ta'kidlash kerakki, chegaraviy holatlar bo'yicha hisoblash usuli xavfsizlik chegarasi tushunchasidan foydalanmaydi. Kranni qurish uchun hozirda ishlab chiqilayotgan ehtimollik hisoblash usuli bilan ham foydalanilmaydi. Cheklangan holatlar usuli bo'yicha hisob-kitoblarni amalga oshirgandan so'ng, ruxsat etilgan kuchlanish usuli bo'yicha olingan xavfsizlik omilining qiymatini aniqlash mumkin. (173) formulaga qiymatlarni kiritish N[sm. formula (174)] va F[sm. formula (177)] va kuchlanishlarga o'tib, biz xavfsizlik omilining qiymatini olamiz

n =Σ s i n i k M / (m K S i). (193)