57. Усталостное разрушение

Усталостное разрушение — разрушение материала под действием повторно-переменных (частоциклических) напряжений. Физические причины усталостного разрушения материалов достаточно сложны иещё не до конца изучены. Одной из основных причин усталостного разрушения принято считать образованиеи развитие трещин.

Механизм усталостного разрушения во многом связан с неоднородностью реальной структуры материалов(различие размеров, формы, ориентации соседних зёрен металла, наличие разных включений — шлаков, примесей; дефекты кристаллической решётки, дефекты поверхности материала — царапины, коррозияи т. д.). 

58. Устойчивость сжатых стержней

Устойчивое упругое равновесие

Упругое равновесие сжатого стержня считается устойчивым, если малым возмущающим факторам соответствуют малые отклонения от исходной формы равновесия, и при снятии возмущающих факторов система возвращается в исходное состояние.

59 Расчет на устойчивость

Расчет сжатого стержня на устойчивость можно привести по форме к расчету на простое сжатие. Необходимо учесть, что длинный стержень (большой гибкости) потеряет устойчивость при меньшем напряжении, чем допускаемое напряжение . Условие устойчивости сжатого стержня: , где - коэффициент продольного изгиба. Коэффициент продольного изгиба зависит от материала стержня и его гибкости , и изменяется в пределах от 0 (при ) до 1 (при ).

Этот метод расчета не связан с пределами применимости формулы Эйлера и может быть использован практически при всех значениях гибкости.

Проектировочный расчет по условию устойчивости сжатого стержня , связанный с подбором размеров поперечного сечения стержня, приходится осуществлять методом последовательных приближений. Это обусловлено тем, что площадь поперечного сечения стержня в неявном виде входит и в правую часть выражения требуемой нагрузки , поскольку коэффициент продольного изгиба () зависит от гибкости стержня (), а она - от радиуса инерции: .

60 Критические напряжения при расчете на устойчивость

Критическое напряжение определяется по формуле σ_кр = α — bλ, где а и b — коэффициенты, зависящие от материала; их значения представлены в таблице.

 На рис. 36.4 представлена зависимость критического напряже­ния от гибкости стержня.

Для стержней малой гибко­сти проводится расчет на сжатие

 .

Для стержней средней гибкости расчет проводят по форму­ле Ясинского σ_кр = α — bλ..

Для стержней большой гибкости расчет проводят по формуле Эйлера

Критическую силу при расчете критического напряжения по формуле Ясинского можно определить как

Условие устойчивости:

61. Классификация машин

Машина - техническое устройство, выполняющее механические движения для преобразования энергии, материалов и информации с целью замены или облегчения физического и умственного труда человека, повы­шения его производительности.

Создано огромное количество машин. Чтобы ориентироваться в этом множестве, применяют классификации. По виду преобразования машины делятся:

1) на энергетические, преобразуют энергию:

а) если механическую энергию преобразуют в любой другой вид, то это - генераторы;

б) если энергию какого-либо вида преобразуют в механическую, то это - двигатели.

2. технологические (рабочие) машины. Применяются на фабриках и заводах. Они изменяют материалы по форме и состоянию. Их примеры -станки, компрессоры, насосы и др.

3. транспортные машины. Они преобразуют материалы (и людей) по положению. Примеры: машины внутрицехового транспорта (кары), подъ­емные краны, манипуляторы, а также трамваи, автобусы и т.п.

4. кибернетические машины. Они собирают информацию, преобра­зуют и выдают ее потребителю.

К ним относятся: ЭВМ, машины для счета, бухгалтерского учета, ро­боты с сенсорными (т.е. техническими) органами чувств и интеллекта, ма­шины для выполнения функций тех или иных органов человека (протезы).

Машины, в которых все преобразования энергии, материалов и ин­формации выполняются без непосредственного участия человека, называ­ют машинами-автоматами.