Методика расчета остаточных напряжений в исследуемых образцах. - Определение остаточных напряжений в поверхностном слое деталей после механической обработки
В данной работе используем формулу для определения остаточных напряжений в стержнях произвольного сечения (И. А. Биргер "Остаточные напряжения", стр. 88):
, (4)
Где Е - модуль упругости (для стали Е=Па)
- длина стравливаемого участка (см. рис.5)
H - высота сечения стержня (для круглого сечения h=d)
- высота стравливаемого слоя
- координата положения оси инерции сечения в зависимости от высоты стравленного слоя.
- ширина стравленного слоя в зависимости от ""
- производная прогиба по глубине снимаемого слоя, в данных условиях мы можем принять: , где
- величина относительного прогиба за время t
- толщина слоя, снятого за время t
- момент инерции сечения в зависимости от ""
- прогиб стержня в зависимости от ""
- напряжение на глубине ""
В лабораторной работе рассматривается методика определения остаточных напряжений в образцах с сечением в форме круга, кругового сегмента и прямоугольника.
1. Остаточные напряжения в образцах круглого сечения
Преобразуем формулу (4) для нахождения остаточных напряжений в стержнях круглого сечения:
(5)
Из присутствующих в формуле величин
- известны заранее,
- должны быть определенны в ходе эксперимента
- необходимо рассчитать для каждой глубины стравленного слоя исследуемого образца.
Рис. 5 К определению остаточных напряжений в стержнях круглого сечения
Таким образом можно выразить величины и через величины, известные заранее, или измеряемые в ходе эксперимента:
(6)
(7)
В выражениях (6),(7) величины d и r соответственно диаметр и радиус исследуемого образца.
2. Остаточные напряжения в образцах с сечением - круговым сегментом
Для нахождения остаточных напряжений в образцах с сечением - круговым сегментом воспользуемся все той же формулой (4):
Рис. 6 К определению остаточных напряжений в стержнях сечения - кругового сегмента
Геометрические размеры сечения (Рис. 6) R, В, h, б определяются заранее.
Величина b(а) из формулы (4) изменяется незначительно, можем принять: b(а)=b.
Величины I(a), е(а) изменяются в зависимости от высоты стравливаемого слоя и находятся многократно в процессе эксперимента по следующим формулам:
(8)
Где V = 1-a/r,
В = р* в°/180,
Б = р* б °/180,
В° = arcos(1-h/r),
Б ° = arcsin(b/2R),
Y - координата положения оси инерции не стравленного сечения.
(9)
,
Где I - момент инерции не стравленного сечения:
(10)
У' - координата центра тяжести сечения травления:
(11)
3. Остаточные напряжения в образцах с прямоугольным сечением
Преобразуем формулу (4) для нахождения остаточных напряжений в стержнях прямоугольного сечения:
(12)
Рис. 7 К определению остаточных напряжений в стержнях с прямоугольным сечением
Геометрические размеры сечения (Рис. 7) L, В, h, б определяются заранее.
Величины I(a), е(а) изменяются в зависимости от высоты стравливаемого слоя и находятся многократно в процессе эксперимента по следующим формулам:
(13)
(14)
Алгоритм проведения лабораторной работы и определения G(a)
1. Измерение прогиба
2. Нахождение толщины снятого слоя "", толщины снятого слоя и прогиба (,) за последний период t
3. Расчет и формулы (6,7) для первого случая, (8-11) для второго и (13, 14) для третьего.
- 4. Расчет остаточных напряжений на глубине (формула 5, 4, 12) 5. Занесение результатов в таблицу. 6. Через промежуток времени t - возврат к пункту 1 и повторение цикла. 7. Построение графика функции
Похожие статьи
-
При определении остаточных напряжений используется теория стержней, основанная на гипотезе плоских сечений. Остаточное напряженное состояние...
-
Для измерения деформаций широко применяются проволочные тензорезисторы. Они используются также и при исследовании остаточных напряжений. Тензорезисторы в...
-
Значительные остаточные напряжения могут возникать после механической обработки (точения, фрезерования, шлифования и др.). Особенность этих остаточных...
-
С целью понижения габаритов передачи, получения высокой изгибной и контактной выносливости зубьев выбираем для шестерни и колеса материал сталь 45....
-
Ориентировочный расчет ведомого вала Диаметр вала определим по формуле: , Где Т2 = 30 Нм. 1,5-10-2 = 15 мм. DБП dп + 3,2r = 22 мм, Где r - радиус...
-
Затраты на технологическую энергию определяются по формуле: (4.9) Где - затраты на технологическую энергию на i-ой операции, руб. - установленная...
-
В зависимости от направления шатун работает либо на растяжение, либо на сжатие. В зависимости от направления приложенных сил и шатун испытывает либо...
-
Схема привода Рисунок 1.1 1 - двигатель 2 - муфта 3 - конический редактор 4 - гайка 6 - стол 7 - муфта Устройство и работа привода Привод винтового...
-
Особенности механической обработки - Изготовление деталей из пластмасс
При разделительной штамповке, наряду с известными особенностями для штамповки металлов, имеют место особенности, связанные с резкой анизотропией...
-
Определение межосевого расстояния и параметров зубчатых колес второй ступени. В соответствиями с указаниями [1] принимаем = 490 М; = 1,01; = 0,1; =427...
-
Амортизационные отчисления от стоимости оборудования определяются по формуле: (4.5) Где - амортизационные отчисления от стоимости оборудования на i-ой...
-
, (4.4) Где З'Ср. бр - среднегодовая тарифная ставка вспомогательного рабочего в бригаде, руб.; R'Бр - количество вспомогательных рабочих в бригаде; СПрi...
-
, (4.2) Где - часовая тарифная ставка основного рабочего, руб.; - норма штучного времени, мин; - коэффициент, учитывающий приработок основных рабочих; -...
-
Определение погрешностей - Точность механической обработки деталей машин
Определение погрешностей обработки методом математической статистики В процессе изготовления деталей машин качество их изготовления зависит от...
-
Определяем трудозатраты для механической части для провидения капитального ремонта , чел/час Где RМ - категория сложности механической части, RМ = 0,5 р....
-
Годовой расход электроэнергии Годовой расход силовой электроэнергии ЭСил = (РУст i * КС i) * FD * КЗагр ср , (кВт*час) ЭСил...
-
Общий припуск z0 равен сумме всех промежуточных припусков zI. Поэтому для каждой обрабатываемой детали можно записать: , Где - число технологических...
-
, Предел изгибной выносливости [1, табл. 6,16]. [1, табл. 6,16]. S F =1,75 - коэффициент безопасности [3, табл. 8.9]. Коэффициент долговечности: , Q=6 -...
-
Схема размещения технологического оборудования - это расположение технологического оборудования и рабочих мест на производственной площади. В курсовом...
-
Расчет технологической себестоимости детали позволяет принять окончательное решение о выборе варианта организации производственного процесса. Проведем...
-
Затраты на содержание и амортизацию производственной площади определяются по формуле: (4.10) Где - затраты на содержание и амортизацию производственной...
-
На базе одного и того же технологического процесса (или процессов) можно организовать (спроектировать) различные производственные процессы. Так,...
-
Затраты по рабочим инструментам определяются по формуле: , (4.8) Где - коэффициент, учитывающий затраты на переточку инструмента (примем равным 1,4); -...
-
Где - затраты на ремонт оборудования; - норматив годовых затрат на ремонт механической части оборудования, руб./ед. р.с. (примем равным 87000 руб./ед....
-
Амортизационные отчисления от стоимости технологического оснащения рассчитываются по формуле: (4.6) Где - амортизационные отчисления от стоимости...
-
В ходе выполнения курсового проекта были найдены 12 альтернативных вариантов производственной структуры поточной линии и рассчитаны их основные...
-
В настоящее время первичным звеном сложных производственных систем крупных предприятий является поточное производство - форма организации производства,...
-
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЛАВНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ И ПОЛОЖЕНИЯ ГЛАВНЫХ ПЛОЩАДОК - Коэффициент запаса прочности
Рассмотрим обратную задачу. Даны нормальные и касательные напряжения, действующие по граням элемента (рис. 2.28, А). Требуется определить положение...
-
Сжатые винты проверяют на устойчивость по условию устойчивости: , Где - расчетный коэффициент запаса устойчивости; - допускаемый коэффициент запаса...
-
Определить максимальную величину износа на рабочих поверхностях колес открытой фрикционной цилиндрической передачи (рис. 4). Параметры передачи: 1)...
-
Методика расчета дуговой печи (для плавки черных металлов). - Дуговая печь косвенного действия
Определяем мощность трансформатора, кВА, Где Wтеор -- удельный расход электроэнергии на расплавление, кВт-ч/т; П -- производительность печи, т/ч; -- КПД...
-
Напор подача насос трубопровод Определение величины потребного напора для заданной подачи Для определения потребного напора запишем уравнения Бернулли...
-
Положение отливки в форме при заливке и затвердении определяет весь технологический процесс изготовления отливки. Данная отливка располагается в двух...
-
Подготовка образца к исследованию Для проведения физико-химических исследований пробу необходимо гомогенизировать. В данном случае нет необходимости...
-
Определение основных производственных рабочих на поточной линии СРасч i РРасч i = --------- , ПI 0,99 РРасч 1= -------- = 0,49 2 2,18 РРасч 2 = --------...
-
Определение плотности и вязкости производилось с помощью вискозиметра ШтабингераSVM3000 (фирмаAntonPaar GMBH). Определение кинематической вязкости...
-
Методика расчета Для закрепления на валах зубчатых колес и муфт применены призматические шпонки, выполненные по ГОСТ 23360-78 (рис. 12). Рисунок 12 -...
-
Коэффициенты загрузки и использования оборудования определяются отдельно для каждой операции технологического процесса и по линии в ц Елом. Коэффициент...
-
Себестоимость - это денежное выражение используемых в процессе производства продукции сырья, материалов, топлива, энергии, трудовых ресурсов, основных...
-
Припуск - слой материала, удаляемый с поверхности заготовки в целях достижения заданных свойств обрабатываемой поверхности детали. Припуск на обработку...
Методика расчета остаточных напряжений в исследуемых образцах. - Определение остаточных напряжений в поверхностном слое деталей после механической обработки