Задание: изучить тему по плану, ответить на вопросы и выполнить тест по закреплению темы.

Гр 204 Техническая механика Лепакова 12. 11. 21г №1

Тема урока: Срез, смятие.

Задание: изучить тему по плану, ответить на вопросы и выполнить тест по закреплению темы.

План изучения темы:

1. Срез и смятие: основные расчетные предпосылки и расчетные формулы, условности расчета.

2. Расчетные сопротивления на срез и смятие.

3. Примеры расчета сварных соединений.

Вопросы:

1. Что называется срезом?

2. Какими величинами характеризуются деформации при срезе?

3. Чему равен модуль упругости при сдвиге?

4. По какой формуле определяется условие прочности на срез для стрежня заклепки или болта?

5. Что называется смятием?

6. Какими величинами характеризуются деформации при смятии?

7. Чему равны расчетные сопротивления на срез и смятие?

Тест по закреплению темы:

Выбрать один правильный ответ

- Какая площадь принимается за расчетную при смятии?

1. площадь поверхности заклепки;

2. диаметральная;

3. площадь поперечного сечения.

- Условие прочности на смятие имеет вид:

1. ;

2. ;

3. ;

4. .

- Формула для определения максимальной допускаемой нагрузки при расчете на смятие:

1. ;

2. ;

3. ;

4. .

- Какую механическую характеристику материала листа надо знать, чтобы определить силу, необходимую для продавливания отверстий?

1. предел текучести;

2. предел прочности на растяжение;

3. предел прочности на срез.

Критерии оценивания:

Оценка «5» ставится, если обучающийся ответил на 7 вопросов в полном объёме и выполнил тест без ошибок;

Оценка «4» ставится, если обучающийся ответил правильно на 7 вопросов и выполнил тест с ошибками;

Оценка «3» ставится, если обучающийся ответил правильно на 7 вопросов;

Оценка «2» ставится, если обучающийся ответил на 6 и меньше вопроса.

Краткие теоретические и справочно-информационные материалы по теме:

Срез - разрушение соединительных деталей под действием поперечных нагрузок (т. е. перпендикулярных осям этих деталей).

Например, разрушение штифта может произойти при штифтовом соединении двух деталей, которые нагружены двумя противоположно направленными силами. Вместо штифта может быть шпонка, болт, шпилька, заклепка.

Допущения при расчете на срез:
- в поперечном сечении детали, где может быть срез, возникает только поперечная сила Q
- касательные напряжения распределены по поперечному сечению равномерно
- при соединении несколькими одинаковыми деталями – все они нагружены одинаково

Условие прочности при расчете на срез:

- расчетное напряжение среза
Q = F/i – поперечная сила в сечении
i – число соединительных деталей (например, число заклепок)
Aср – площадь поперечного сечения срезаемой детали (заклепки)
- допускаемое напряжение

Три вида расчетов на срез:
- проверочный
- проектировочный – определение числа соединительных деталей или размеров деталей
- определение допускаемой нагрузки

Смятие

Смятие – разрушение от давления между поверхностями соединительной детали и отверстия (при штифтовом, шпоночном соединениях и т. д. ). При изменении формы отверстия от давления соединение разрушается.

Допущения при расчете на срез:
- силы давления распределены по поверхности смятия равномерно
- силы давления перпендикулярны поверхности смятия

Условие прочности при расчете на смятие:

F/i – нагрузка на один соединительный элемент
i – число соединительных элементов
Aсм – площадь смятия

- допускаемое напряжение

Условие прочности при срезе (проверочный расчёт):

, (52)

где Q – поперечная сила

(P – общая нагрузка, z – число болтов, заклепок, i – число плоскостей среза крепежной детали)

F_ср – площадь среза одного болта или заклепки, D – диаметр болта или заклёпки.

[τ _ср] – допускаемое напряжение на срез, зависящее от материала соединительных элементов и условий работы конструкции. Принимают [τ _ср] = (0, 25…0, 35)·σ _т, где σ _т – предел текучести.

Также справедливо: , т. к. , где n – коэффициент запаса прочности (для стали равный 1, 5).

Если толщина соединяемых деталей недостаточна или материал соединяемых деталей более мягкий, чем у болта, штифта и т. д., то стенки отверстий обминаются, и соединение становится ненадежным, происходит смятие. При смятии действуют только нормальные напряжения – σ. Площадь смятия фактическая – это полуцилиндр, расчётная – это проекция полуцилиндра на диаметральную плоскость. F_см , где d – диаметр болта или заклёпки, - минимальная толщина листа (если соединяемые листы разной толщины).