ЗАДАЧА 37. РОЗРАХУНОК НА МІЦНІСТЬ ПРИ ПОВТОРНО-ЗМІННИХ (ЦИКЛІЧНИХ) НАВАНТАЖЕННЯХ

Електродвигун масою М = 80 кг встановлено так, як показано на рис. 37-2. Ротор двигуна масою т = 0,5М має ексцентриситет е = 5 мм. Визначити, при якому числі обертів п₀ настає резонанс. Перевірити на міцність зазначений у заданому варіанті переріз 1-1, 2-2 або 3-3 (рис. 37-1), виходячи з розрахунку на втомлюваність при робочому числі обертів п_р = f n₀ (f – коефіцієнт відношення робочого числа обертів до резонансного). Порівняти одержаний з розрахунку коефіцієнт запасу з необхідним n_adm = 1,5. Поперечний переріз розглядуваного стержня – круговий, діаметр задано в табл. 37, довжина стержня L = 1,5 м, l1 = kL. Стержень АВ у схемах, де він є, вважати абсолютно жорстким (недеформівним). При розрахунку перерізу 2-2 прийняти a/d = 0,2. Решту даних взяти з табл. 37. Довідкові матеріали тут.

Рис. 37-1

Алгоритм розв'язання задачі:

1. Визначити, на який вид деформації працює елемент, який перевіряється.

2. Визначити характеристики циклу коливань:

– середнє (статичне) напруження – залежить від виду деформації;

– власну і робочу частоту коливань;

– число обертів двигуна, при якому настає резонанс і робоче число обертів;

– максимальне динамічне напруження;

– амплітудне напруження;

– мінімальне динамічне напруження;

– коефіцієнт асиметрії циклу.

3. Визначити характеристики матеріалу за наближеними даними у відповідності із заданою границею міцності:

– границю текучості;

– границю витривалості;

– допустиме напруження при розрахунках на міцність.

4. Визначити допустиме напруження при симетричному циклі коливань.

5. Визначити допустиме напруження для циклу із заданим коефіцієнтом асиметрії і порівняти максимальне динамічне напруження з цією величиною.

6. Визначити дійсний коефіцієнт запасу і порівняти із заданим допустимим коефіцієнтом.

7. За результатами розрахунків зробити висновок.

Твбл. 37