calculul la solicitari variabile
1. Sa se calculeze rezistenta la oboseala prin ciclu pulsant a unui otel care are c = 28 kgf /cm2 si = 22 kgf /cm2 , daca se admite un traseu eliptic al diagramei rezistentelor la oboseala.
Rezolvare
Pentru
aceasta, în relatia 
se
înlocuieste:
si rezulta:
respectiv:
2. O tija din otel, având σr = 70 kgf /mm2 , σc = 34 kgf /mm2, σ-1 t = kgf /mm2 , este supusa unei solicitari alternante simetrice de tractiune-compresiune, cu efortul unitar nominal σn = σv = 500 kgf /cm2. Sa se calculeze coeficientul de siguranta, daca k
Rezolvare
Fiind vorba de ciclu simetric, se aplica formula:
Valoarea obtinuta se afla în jurul limitei minime admisibile; ea este functie, desigur, de rolul piesei în masina respectiva.
3. O bara din otel cu ct = 30 kgf /mm2 , = 20 kgf /mm2 si = 0,06 este supusa unui ciclu pulsant de încovoiere, cu max = 10 kgf /mm2 . Sa se determine coeficientul de siguranta daca k
Rezolvare
Se calculeaza m si v
m v 
5 kgf /mm2
Daca se aplica metoda Soderberg, coeficientul de siguranta este:
Aplicând metoda Serensen, rezulta:
Comparând cele doua valori, se vede ca metoda Serensen da o valoare mai mare, datorita faptului ca foloseste o diagrama schematizata care se apropie mai mult de cea reala.
4. Boltul pistonului unui motor are forma si dimensiunile din figura 1,a , iar aplicarea sarcinii si rezemarea se fac ca în figura 1,b. Diagrama de momente încovoietoare este aratata în figura i,c. Forta transmisa prin bolt de la piston la biela variaza dupa un ciclu alternant cu Pmax = = 5200 kgf si Pmin = -1150 kgf.
Materialul este otel aliat, având r = 100 kgf /mm2, c =75 kgf /mm2 si = 45 kgf /mm2. Sa se determine coeficientul de siguranta.
Figura 1
Rezolvare
Modulul de rezistenta la încovoiere este:
Daca
sarcina uniform distribuita este înlocuita prin forte
concentrate 
, ca în figura 1,b,
momentul încovoietor din mijlocul boltului este:
Valorile care caracterizeaza ciclul sunt:
Mmax = 1,51 Pmax = 1,51 x 5200 = 7850 kgcm;
Mmin = 1,51 Pmin = -1,51 x 1150 = -1740 kgcm
Eforturile unitare ale ciclului sunt:
Nu exista concentrari de eforturi unitare, deci k Boltul fiind lustruit, se ia = 1. Factorul dimensional este = 0,85 (pentru d = 31,7 mm). Coeficientul de siguranta, dat de formula lui Soderberg, este:
Aplicând relatia eliptica, rezulta:
S-a obtinut o valoare sensibil superioara celei data de metoda Soderberg, din motivul aratat anterior.
5. Un arbore de otel, având forma din figura 2, este solicitat la întindere cu o forta constanta, care da m = 5 kgf /mm2 si v = 0, si la rasucire printr-un cuplu oscilant, care produce eforturile unitare max = 5 kgf /mm2 si min = 2,5 kgf /mm2 . Materialul are: σr = 52,5 kgf /mm2 , σ-1 t = 21,7 kgf /mm2 , σc = 28 kgf /mm2 , τ-1 = 11 kgf /mm2 , τc = 16,4 kgf /mm2. Corespunzator dimensiunilor si formei concentratorului, se gaseste k = 0,8. Suprafata arborelui este lustruita, deci = 1. Se cere coeficientul de siguranta al solicitarii compuse.
Rezolvare
Pentru solicitarea de întindere, cu v = 0, avem:
Pentru solicitarea de rasucire, se calculeaza m v
si apoi se aplica formula lui Soderberg
Figura 2
Aplicând formula 
, se afla coeficientul de siguranta
al solicitarii compuse:
|
