Kirpimas glemžimas
5 (100%) 1 vote

Kirpimas glemžimas

KIRPIMAS IR GLEMŽIMAS

KIRPIMAS

Įtempiai kirpimo atvejui

Kirpimu (šlytimi) vadinamas toks deformacijos tipas, kai bet kokiame sijos skersiniame pjūvyje susidaro tik skersinė jėga. Kirpimo (šlyties) deformaciją galima stebėti, pavyzdžiui, pjaunant žirklėmis metalines juostas arba virbus (3.17 pav., a).

3.17 pav.

Išnagrinėsime skersiniu pjūvio A ploto siją, kai statmenai jos ašiai pridėtos dvi lygios ir priešingų krypčių jėgos F, kurių veikimo linijos lygiagrečios ir nutolusios viena nuo kitos santykinai nedideliu atstumu. Skersinės jėgos Q nustatymui panaudosime pjūvių metodą (3.17 pav., b).

Visuose sijos skersinio pjūvio taškuose veiks paskirstytosios jėgos, kurių atstojamąją nustatysime iš paliktosios sijos dalies pusiausvyros sąlygos:

; .

Tuomet skersinė jėga bus:

.

Skersinė jėga yra atstojamoji vidinių tangentinių jėgų, veikiančių skersiniame pjūvyje kirpimo (šlyties) atveju. Normalu laikyti, kad kirpimo atveju skersiniame sijos pjūvyje veikia tik tangentinės jėgos . Manoma, kad šie įtempiai yra tolygiai pasiskirstę visame pjūvyje ir, vadinasi, juos galima apskaičiuoti pagal formulę:

.

Akivaizdu, kad kirpimo atveju pjūvio forma neįtakoja įtempių dydžio.

Pastaba. Čia pateikti tangentinių įtempių skaičiavimai kirpimo (šlyties) atveju yra apytiksliai, nes jėgų F ir Q veikimo linijos (3.17 pav., b) nėra nukreiptos išilgai tos pačios tiesiosios ir, vadinasi, šios jėgos nėra atsveriančioji sistema, o sudaro jėgų porą. Tačiau šios poros momentas (dėl peties mažumo) nedidelis ir jos sukeltų įtempių galime nevertinti.

Skaičiuojamoji formulė kirpimo (šlyties) atveju

Konstrukcijos detalės stiprumo sąlygos esmė ta, kad didžiausi jose kylantys įtempiai (darbiniai įtempiai) neturi viršyti leistinųjų. Skaičiuojamoji formulė kirpimo atveju:

,

o skamba taip: tangentinis įtempis kirpimo atveju, apskaičiuotas pagal formulę , neturi viršyti leistinojo.

Ši skaičiuojamoji formulė naudojama atliekant projektinius ir patikrinamuosius skaičiavimus ir nustatant leistinuosius įtempius.

Šlyties deformacija, padidinta iki medžiagos suyrimo ribos, vadinama kerpančia (taikytina metalinės detalėms) arba skaldančia (taikytina nemetalinės konstrukcijoms).

Leistinasis plastiškų medžiagų įtempis kirpimui parenkamas atsižvelgiant į medžiagos tankumo ribą. Mašinų gamyboje kaiščiams ir varžtams jis priimamas

.

Medienai leistinieji skaldomieji įtempiai įkirtimuose svyruoja nuo 0,5 iki 1,4 MPa ir priklauso nuo medienos tipo ir įkirtimo krypties medienos plaušų krypties atžvilgiu. Atliekant kirpimo skaičiavimus, kai sujungiamos (varžtais, kniedėmis ir pan.) kelios vienodos detalės, priimama, kad visos jos vienodai apkrautos. Po sujungimų skaičiavimo kirpimui seka šių sujungimų patikrinamieji stiprumo skaičiavimai glemžimui.

Pavyzdys. Nustatyti jėgą P, reikalingą apvaliai mm skersmens skylei išmušti plieniniame mm storio lakšte, jeigu medžiagos lakšto kirpimas įvyksta esant MPa (3.18 pav.). Parinkti puansono medžiagą.

Sprendimas. Šiame pavyzdyje reikalaujama nustatyti ardančią apkrovą:

.

Kirpimo plokštuma Akirp esti šoninis skersmens d ir aukščio s cilindro paviršius:

m2.

Vadinasi, N.

Nustatysime gniuždymo įtempius puansone:

,

kur A – puansono skersinio pjūvio plotas;

m2,

vadinasi,

Pa MPa.

Kadangi gniuždymo įtempiai pramušant skylę yra dideli, būtina puansoną gaminti iš aukštos kokybės legiruoto plieno, pavyzdžiui X12 markės, kuriai stiprumo riba yra MPa. Tai, nagrinėjamu atveju, užtikrins puansonui daugiau negu triskart didesnę stiprumo atsargą.

Deformacijos ir Huko dėsnis kirpimui (šlyčiai)

Norint nustatyti parametrus, charakterizuojančius deformaciją kirpimo atveju, išnagrinėsim sijos stačiakampį abcd elementą, kurio vienas kraštines veiks tik tangentiniai įtempiai , o kitos bus standžiai įtvirtintos (3.19 pav.). Kirpimo (šlyties) deformacijos šiame elemente pasireiškia stačiakampio kampų persikreipimu dėl kraštinės bc poslinkio, nejudamo pjūvio atžvilgiu. Šlyties deformacija nusakoma kampu , vadinamu šlyties kampu arba santykine šlytimi (nes šis parametras nepriklauso nuo atstumo h, kuriame vyksta šlytis). Dydį bb1, kuriuo pasislenka judrioji kraštinė nejudriosios atžvilgiu, vadiname absoliučia šlytimi. Santykinė šlytis  išreiškiamas radianais.

Įtempiai ir deformacijos šlyties (kirpimo) atveju tarpusavyje susieti priklausomybe, kuri vadinama Huko dėsniu šlyčiai (kirpimui). Šiuo atveju Huko dėsnis yra teisingas tik nustatytose įtempių ir deformacijų ribose ir formuluojamas taip: tangentinis įtemipis tiesiai proporcingas santykinei šlyčiai.

Matematinė Huko dėsnio išraiška esti tokio pavidalo:

.

Proporcingumo koeficientas G nusako medžiagos standumą (t. y. gebėjimą priešintis tamprioms deformacijoms) kirpimo atveju ir vadinamas šlyties moduliu arba antro tipo tamprumo moduliu.

Tamprumo modulis ir įtempiai matuojami tais pačiais vienetais:

.

Tangentinių įtempių poros dėsnis

Tangentinių įtempių poros dėsnis formuluojamas taip: tangentiniai įtempiai dviejose tarpusavyje statmenose plokštumose, statmeni bendrai jų briaunai ir lygūs savo moduliu.

3.20 pav.

Kūno viduje netoli nuo tam tikro taško išpjausime elementarų stačiakampį, kurio
matmenys dx, dy, dz (3.20 pav., a). Lai viršutinę stačiakampio briauną veikia tangentinis įtempis . Jėga, veikianti šioje briaunoje, bus lygi

.

Kadangi kūno viduje esantis stačiakampis yra pusiausvyras, tai , vadinasi, apatinę stačiakampio briauną veiks tokia pati jėga dQ, bet nukreipta priešinga kryptimi. Jėgų pora (dQ, dQ) stengsis sukti stačiakampį prieš laikrodžio rodyklę (3.20 pav., b). Be to, nagrinėjamam stačiakampiui galioja ir tokia lygybė , tai pora (dQ, dQ) bus atsverta kokios nors kitos poros su momentu, lygiu pirmos poros momentui. Normalu laikyti, kad antrąją porą sudaro tangentiniai įtempiai , veikiantys šoninėse (kairėje ir dešinėje) stačiakampio briaunose, kai galioja lygybė . Vadinasi,arba

Šiuo metu Jūs matote 51% šio straipsnio.
Matomi 880 žodžiai iš 1728 žodžių.
Peržiūrėkite iki 100 straipsnių per 24 val. Pasirinkite apmokėjimo būdą:
El. bankininkyste - 1,45 Eur.
Įveskite savo el. paštą (juo išsiųsime atrakinimo kodą) ir spauskite Tęsti.
SMS žinute - 2,90 Eur.
Siųskite sms numeriu 1337 su tekstu INFO MEDIA ir įveskite gautą atrakinimo kodą.
Turite atrakinimo kodą?
Po mokėjimo iškart gausite atrakinimo kodą, kurį įveskite į laukelį žemiau:
Kodas suteikia galimybę atrakinti iki 100 straispnių svetainėje ir galioja 24 val.