3
UVIJANJE RAVNIH ŠTAPOVA OKRUGLOG PRESJEKA 1 "Faber est suae quisque fortunae." © Z. VNUČEC, 2008. 1. Primjer: Uvijanje ravnog štapa okruglog presjeka (Zadatak 6. primjer A) na 11. str. "Vježbenica ispitnih zadataka", primjenom na PC modula "Torzija.exe" paketa programa "CVRSTOCA"). Za ravni čelični štap opterećen na uvijanje, slika a), treba odrediti: a) potrebne standardne dimenzije poprečnog presjeka, ako je zadano: a) GI p2 l 1 l 2 x GI p1 D 1 D 2 d 2 d 1 A B C M 2 M 1 M 3 m 6 , 0 1 = l , m 45 , 0 2 = l , , 65 , 0 1 = k 6 , 0 2 = k , m kN= 6 , 2 1 M , m kN= 04 , 1 3 M , GPa 80 = G , MPa 75 = dop τ , . /m 25 , 0 o = dop ϑ b) Provjeriti čvrstoću i krutost dijelova štapa te odrediti kutove uvijanja presjeka B i C u odnosu na presjek A. c) Skicirati dijagrame momenata uvijanja i kutova zakreta ) ( x T ) ( x α presjeka duž štapa. Rješenje: a) Potrebne standardne dimenzije dijelova štapa 1. Jednadžba ravnoteže štapa: , 0 3 2 1 = = M M M x M slijedi: m N 1560 m kN 56 , 1 04 , 1 6 , 2 3 1 2 = = = = M M M . Momenti uvijanja u dijelovima štapa i su: m N= = 2600 1 1 M T , m N= = 1040 3 2 M T . Pripadajući dijagram momenata uvijanja duž štapa prikazan je na slici b). ) ( x T Potrebni standardni promjeri poprečnog presjeka štapa: 1) prema proračunu na čvrstoću: dop p τ 1 1 T W , gdje je polarni modul (polarni moment otpora) površine poprečnog presjeka štapa: ( 4 1 3 1 1 1 16 k D W = π p ), uz omjer promjera presjeka: 1 1 1 D d k = , slijedi: cm 99 , 5 75 ) 65 , 0 1 ( 2600 16 ) 1 ( 16 3 4 3 4 1 1 1 = = π τ π dop k T D , odnosno : dop τ 2 2 T W p , gdje je: ( 4 2 3 2 2 1 16 k D W = π p ), uz 2 2 2 D d k = , slijedi: cm 33 , 4 75 ) 6 , 0 1 ( 1040 16 ) 1 ( 16 3 4 3 4 2 2 2 = = π τ π dop k T D .

Primjer_1

Embed Size (px)

DESCRIPTION

uvijanje statički neidređeno

Citation preview

  • UVIJANJE RAVNIH TAPOVA OKRUGLOG PRESJEKA 1

    "Faber est suae quisque fortunae." Z. VNUEC, 2008.

    1. Primjer: Uvijanje ravnog tapa okruglog presjeka (Zadatak 6. primjer A) na 11. str. "Vjebenica ispitnih zadataka", primjenom na PC modula "Torzija.exe" paketa programa "CVRSTOCA").

    Za ravni elini tap optereen na uvijanje, slika a), treba odrediti:

    a) potrebne standardne dimenzije poprenog presjeka, ako je zadano:

    a)

    GIp2

    l1 l2

    x

    GIp1

    D1

    D2 d 2

    d 1

    c d

    A B

    C

    M2

    M1

    M3

    m6,01 =l , m45,02 =l , , 65,01=k 6,02=k , mkN= 6,21M , mkN= 04,13M , GPa80=G , MPa75=dop , . /m25,0 o=dopb) Provjeriti vrstou i krutost dijelova tapa te odrediti kutove uvijanja presjeka B i C u odnosu na presjek A.

    c) Skicirati dijagrame momenata uvijanja i kutova zakreta )(xT )(x presjeka du tapa. Rjeenje: a) Potrebne standardne dimenzije dijelova tapa 1. Jednadba ravnotee tapa: , 0321 == MMMxMslijedi: mN 1560mkN56,104,16,2312 ==== MMM . Momenti uvijanja u dijelovima tapa c i d su: mN== 260011 MT , mN== 104032 MT . Pripadajui dijagram momenata uvijanja du tapa prikazan je na slici b). )(xT Potrebni standardni promjeri poprenog presjeka tapa: 1) prema proraunu na vrstou:

    dop

    p 1

    1

    TW ,

    gdje je polarni modul (polarni moment otpora) povrine poprenog presjeka tapa:

    ( 41311 116 kDW = p ), uz omjer promjera presjeka: 111 Ddk = , slijedi: cm99,5

    75)65,01(260016

    )1(

    163 4

    341

    11 =

    = dopkT

    D ,

    odnosno : dop

    22

    TW p , gdje je: ( 42322 116 kDW = p ), uz 222 Ddk = ,

    slijedi: cm33,475)6,01(

    104016)1(

    163 4

    342

    22 =

    = dopkT

    D .

  • UVIJANJE RAVNIH TAPOVA OKRUGLOG PRESJEKA 2

    "Faber est suae quisque fortunae." Z. VNUEC, 2008.

    2) prema proraunu na krutost:

    dop

    p GT

    I 11 ,

    gdje je drugi polarni moment povrine poprenog presjeka tapa: ( )41411 132 kDI = p , slijedi: cm8,9

    25,0)65,01(802600576

    )1(

    324 42

    441

    11 =

    = dopkGT

    D ,

    odnosno: dop

    p GT

    I 22 , gdje je: ( )42422 132 kDI = p , slijedi: cm68,7

    25,0)6,01(801040576

    )1(

    324 42

    442

    22 =

    = dopkGT

    D .

    Mjerodavan je proraun tapa na krutost, te se usvajaju standardni promjeri tapa: mm1001=D i mm802=D .

    b) Kontrola tapa na vrstou i krutost Geometrijske znaajke povrina poprenog presjeka dijelova c i d tapa su:

    [ ] [ ] 44441411 cm5,80665,013210132 === kDIp , [ ] [ ] 34341311 3,16165,011610116 cm=== kDWp , [ ] [ ] 44442422 cm3506,01328132 === kDIp , [ ] [ ] 34342322 5,876,01168116 cm=== kDWp ,

    1) Kontrola vrstoe dijelova tapa:

    dopp

    max

  • UVIJANJE RAVNIH TAPOVA OKRUGLOG PRESJEKA 3

    "Faber est suae quisque fortunae." Z. VNUEC, 2008.

    dopp

    /JPEG2000ColorACSImageDict > /JPEG2000ColorImageDict > /AntiAliasGrayImages false /CropGrayImages true /GrayImageMinResolution 300 /GrayImageMinResolutionPolicy /OK /DownsampleGrayImages true /GrayImageDownsampleType /Bicubic /GrayImageResolution 300 /GrayImageDepth -1 /GrayImageMinDownsampleDepth 2 /GrayImageDownsampleThreshold 1.50000 /EncodeGrayImages true /GrayImageFilter /DCTEncode /AutoFilterGrayImages true /GrayImageAutoFilterStrategy /JPEG /GrayACSImageDict > /GrayImageDict > /JPEG2000GrayACSImageDict > /JPEG2000GrayImageDict > /AntiAliasMonoImages false /CropMonoImages true /MonoImageMinResolution 1200 /MonoImageMinResolutionPolicy /OK /DownsampleMonoImages true /MonoImageDownsampleType /Bicubic /MonoImageResolution 1200 /MonoImageDepth -1 /MonoImageDownsampleThreshold 1.50000 /EncodeMonoImages true /MonoImageFilter /CCITTFaxEncode /MonoImageDict > /AllowPSXObjects false /CheckCompliance [ /None ] /PDFX1aCheck false /PDFX3Check false /PDFXCompliantPDFOnly false /PDFXNoTrimBoxError true /PDFXTrimBoxToMediaBoxOffset [ 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 ] /PDFXSetBleedBoxToMediaBox true /PDFXBleedBoxToTrimBoxOffset [ 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 ] /PDFXOutputIntentProfile () /PDFXOutputConditionIdentifier () /PDFXOutputCondition () /PDFXRegistryName () /PDFXTrapped /False

    /Description > /Namespace [ (Adobe) (Common) (1.0) ] /OtherNamespaces [ > /FormElements false /GenerateStructure true /IncludeBookmarks false /IncludeHyperlinks false /IncludeInteractive false /IncludeLayers false /IncludeProfiles true /MultimediaHandling /UseObjectSettings /Namespace [ (Adobe) (CreativeSuite) (2.0) ] /PDFXOutputIntentProfileSelector /NA /PreserveEditing true /UntaggedCMYKHandling /LeaveUntagged /UntaggedRGBHandling /LeaveUntagged /UseDocumentBleed false >> ]>> setdistillerparams> setpagedevice

    UVIJANJE RAVNIH TAPOVA OKRUGLOG PRESJEKA

    1

    1.Primjer: Uvijanje ravnog tapa okruglog presjeka

    (Zadatak 6. primjer A) na 11. str. "Vjebenica ispitnih zadataka", primjenom na PC modula "Torzija.exe" paketa programa "CVRSTOCA").

    Za ravni elini tap optereen na uvijanje, slika a), treba odrediti:

    a)potrebne standardne dimenzije poprenog presjeka, ako je zadano:

    ,

    ,

    ,

    ,

    ,

    ,

    ,

    ,

    .

    b) Provjeriti vrstou i krutost dijelova tapa te

    odrediti kutove uvijanja presjeka B i C u

    odnosu na presjek A.

    c) Skicirati dijagrame momenata uvijanja

    i kutova zakreta

    presjeka du tapa.

    Rjeenje:

    a) Potrebne standardne dimenzije dijelova tapa

    1. Jednadba ravnotee tapa:

    ,

    slijedi:

    .

    Momenti uvijanja u dijelovima tapa ( i ( su:

    ,

    .

    Pripadajui dijagram momenata uvijanja

    du tapa prikazan je na slici b).

    Potrebni standardni promjeri poprenog presjeka tapa:

    1) prema proraunu na vrstou:

    ,

    gdje je polarni modul (polarni moment otpora) povrine poprenog presjeka tapa:

    , uz omjer promjera presjeka:

    ,

    slijedi:

    ,

    odnosno :

    , gdje je:

    , uz

    ,

    slijedi:

    .

    2) prema proraunu na krutost:

    ,

    gdje je drugi polarni moment povrine poprenog presjeka tapa:

    ,

    slijedi:

    ,

    odnosno:

    , gdje je:

    ,

    slijedi:

    .

    Mjerodavan je proraun tapa na krutost, te se usvajaju standardni promjeri tapa:

    i

    .

    b) Kontrola tapa na vrstou i krutost

    Geometrijske znaajke povrina poprenog presjeka dijelova ( i ( tapa su:

    ,

    ,

    ,

    ,

    1) Kontrola vrstoe dijelova tapa:

    ,

    .

    vrstoa svih dijelova tapa kod optereenja na uvijanje je zadovoljavajua.

    2) Proraun krutosti dijelova tapa, tj. relativni kutovi uvijanja dijelova ( i ( tapa su:

    ,

    .

    Krutost svih dijelova tapa kod optereenja na uvijanje je zadovoljavajua.

    3) Kutovi zakreta presjeka B i C tapa u odnosu na presjek A (uzima se

    ) kod uvijanja, pri emu je pozitivni kut zakreta suprotnog smjera od gibanja kazaljke na satu:

    ,

    .

    Pripadajui dijagram kutova zakreta presjeka

    du tapa kod optereenja na uvijanje, prikazan je na slici c).

    "Faber est suae quisque fortunae."

    ( Z. VNUEC, 2008.

    _1267610395.unknown

    _1267860977.unknown

    _1267862041.unknown

    _1267951134.unknown

    _1267951143.unknown

    _1291030368.unknown

    _1267862149.unknown

    _1267861347.unknown

    _1267861693.unknown

    _1267861822.unknown

    _1267861428.unknown

    _1267860989.unknown

    _1267610585.unknown

    _1267611599.doc

    M1

    M3

    M1

    M2

    C

    B

    A

    (

    (

    GIp1

    d1

    d2

    D2

    B

    M3

    T1

    T2

    x

    T - dijagram

    M2

    l2

    - dijagram

    C

    GIp2

    l1

    b)

    c)

    D1

    a)

    _1267860844.unknown

    _1267610720.unknown

    _1267610722.unknown

    _1267610719.unknown

    _1267610478.unknown

    _1267610518.unknown

    _1267610420.unknown

    _1267459473.unknown

    _1267459810.unknown

    _1267459872.unknown

    _1267509022.doc

    d2

    d1

    D2

    (

    (

    GIp2

    GIp1

    l1

    l2

    D1

    M2

    x

    C

    B

    A

    a)

    M1

    M3

    _1267509049.unknown

    _1267460025.unknown

    _1267460090.unknown

    _1267460370.unknown

    _1267459909.unknown

    _1267459843.unknown

    _1267459846.unknown

    _1267459826.unknown

    _1267459553.unknown

    _1267459742.unknown

    _1267459540.unknown

    _1267459373.unknown

    _1267459385.unknown

    _1267459469.unknown

    _1267459377.unknown

    _1267459364.unknown

    _1267459369.unknown

    _1267458635.unknown

    _1267459334.unknown

    _1267455867.unknown

    _1267458620.unknown