В общем комплексе вопросов по разрушению горных пород важное место занимает разработка теории прочности и совершенствование методов их испытания. В результате проведенных исследований возникли новые представления о свойствах пород и механизме их разрушения. В данной статье рассматривается вопрос о связи теории прочности с механизмом разрушения и приводятся методы построения диаграмм напряжений и их интерпретация ...
Во всех реальных телах процессы деформации протекают во времени. Механические характеристики, которые не учитывают времени, являются приближенными и во многих случаях оказываются недостаточными. Такие факторы, как скорость и продолжительность нагружения, энергия, накопленная системой, оказывают большое влияние на значение разрушающего напряжения. В ЛГИ проведена большая работа по установлению физических особенностей процесса разрушения пород ударной нагрузкой и выяснению сравнительной эффективности статического и динамического способов разрушения. В результате установлено, что энергия разрушения, при прочих равных условиях, является функцией энергии удара, скорости приложения ударной нагрузки, массы ударяющего тела. Что касается сопоставления затрат энергии при статических и ударных испытаниях, то оно допустимо только при сравнимой степени дробления, т. е. при некоторой минимальной работе удара ...
Современное развитие механики горных пород выдвинуло важную задачу изучения влияния скорости деформации на свойства пород. Исследование процессов разрушения пород при динамических нагрузках имеет большое значение для совершенствования технологии добычи полезных ископаемых. Механические свойства при динамическом нагружении важно знать при конструировании горных машин, бурении скважин на больших скоростях, разрушении пород взрывом ...
При расчете целиков, исследовании напряжений в массиве вокруг незакрепленных выработок и в других аналогичных задачах важное значение имеет установление величины модуля упругости горных пород. При испытании бетонов наряду с определением модуля упругости при статическом нагружении на обычных испытательных машинах в настоящее время широкое развитие получили акустические методы — импульсный и резонансный, позволяющие определять динамический модуль упругости. Импульсный метод заключается в измерении скорости распространения акустического сигнала. Им можно определять модуль упругости как в образце, так и в массиве. При резонансном методе обычно измеряется собственная частота изгибных колебаний образца ...
Задача о расчете оболочки, нагруженной вдоль образующей, впервые была решена при исследовании напряжений, возникающих в цилиндрических оболочках, применяемых для перекрытий. В результате пренебрежения значениями Мх и Мху получается простое дифференциальное уравнение для Му. Дальнейшее развитие этого вопроса связано с работами, в основе которых лежит предположение, что Мх и Мух несущественны в общем балансе сил и моментов в длинной оболочке, находящейся под распределенной нагрузкой. Наряду с этим имелись данные, указывающие на то, что это не относится к случаям, когда к оболочке приложены линейные или сосредоточенные нагрузки. Так, при передаче нагрузки на оболочку через трубу сравнительно большого диаметра отношение максимальных продольных изгибающих напряжений к максимальным окружным изгибающим напряжениям равнялось половине.
Полый цилиндр под действием равных и противоположных сил, направленных по диаметру, сплющивается. Эта деформация обычно сопровождается искривлением образующих цилиндра. Чем длиннее цилиндр, тем больше искривление образующих. При сравнительно коротких цилиндрах искривление образующих незначительно и им можно пренебречь. Такого рода деформация, при которой образующие цилиндра сохраняют прямолинейную форму, была рассмотрена при помощи энергетического метода. В настоящей работе эта задача рассматривается для сравнительно длинных цилиндров (труб, полых валов, барабанов), где искривление образующих значительно и пренебрежение этим фактором становится недопустимым.
При сопряжении цилиндрической оболочки с торцовой пластиной краевые условия отражают условия упругой заделки. Угол наклона изогнутой кривой в месте сопряжения пропорционален величине момента М ...
В статье А. М. Пенькова и А. С. Бондарчука 1 приведены результаты экспериментального исследования напряжений в стальных канатах. На основании разработанной авторами методики показано, что расхождение между опытными и теоретическими данными составляет от 22 до 29% в сторону уменьшения запаса прочности.
При рассмотрении гофрированных муфт, наряду с исследованием их эластичности, важно также выяснить значение различных перемещений, возникающих в них под действием изгибающих моментов, приложенных к фланцам муфты. Наиболее существенным среди этих перемещений является наибольший прогиб муфты. Чем больше общая длина муфты и расстояние между гофрами, тем больше прогиб муфты. Чрезмерные прогибы муфты нежелательны, так как .способствуют расцентровке и вредно действуют на подшипники соединяемых валов.
В связи с неточностями при центровке соединяемых валов, а также ввиду нарушения центровки в период эксплуатации приходится считаться с возможностью значительных перекосов, вредно отражающихся на работе агрегата. Для уменьшения вредного влияния этих перекосов цилиндрическая часть муфты снабжается одной или несколькими гофрами, повышающими эластичность муфты. Чем выше эластичность муфты, тем меньше усилие, необходимое для ее деформирования, и следовательно, тем легче обеспечивается нормальная работа агрегата при наличии перекосов.
Во многих практических предложениях возникает необходимость вычисления касательных напряжений в пустотелых валах при изгибе. Отношение внутреннего диаметра к наружному в пустотелых валах выбирается весьма различным в зависимости от назначения вала. В тех случаях, когда удаление центральной части сечения имеет целью контроль качества материала, внутренний диаметр вала обычно бывает небольшим. Имеющиеся в литературе формулы для определения наибольшего касательного напряжения в пустотелых валах при изгибе обычно не учитывают влияния отношения диаметров на величину касательного напряжения.
Методика определения перемещений в полужесткой муфте с одной гофрой была изложена ранее. На практике, в целях повышения эластичности часто применяют две или три гофры. Увеличение числа гофр изменяет условия деформации и требует отдельного рассмотрения. Данная работа имеет целью выяснение влияния гофр на перемещения всей муфты и отдельных ее элементов. Основной величиной; определяющей эластичность муфты, является угол поворота α (рис. 1). Он зависит от величины изгибающего момента М, размеров и материала гофры. В дальнейшем принимаем угол а, равно как и размеры муфты, заданными. Изложенная методика определения перемещений в муфтах с двумя гофрами может быть распространена и на муфты с тремя гофрами.
Повышение эластичности соединительной муфты обычно достигается путем устройства одной или нескольких гофр. Схематическое изображение такой гофры в деформированном и недеформированном состояниях представлено на рис. 1. (см. статью). Основной величиной, определяющей эластичность муфты при изгибе, является угол поворота а. Он зависит от величины изгибающего момента, размеров и материала гофры. Для определения величины а существуют различные теоретические и экспериментальные методы, на которых мы останавливаться не будем — примем угол а, как и размеры муфты, заданными. Задача заключается в том, чтобы выяснить влияние гофры на перемещения всей муфты и отдельных ее элементов. Эти перемещения зависят не только от характеристики гофры, но в большой степени — от положения, занимаемого гофрой на муфте, и размеров самой муфты.
Необходимость исследования напряжений в дисках зубчатых колес возникает, когда колесо в процессе работы подвергается действию осевых сил. В этом случае мы имеем дело с плоским напряженным состоянием, характеризуемым величиной радиальных и тангенциальных напряжений в различных точках вдоль радиуса диска. Опытное исследование напряжений в диске при статическом нагружении реального образца возможно, если в качестве нагрузки используется собственный вес колеса. В качестве опорной поверхности можно использовать: 1) торцевую плоскость обода, загружая диски весом вала и частично собственным весом дисков; 2) плоскость фланца, загружая диски весом обода и частично собственным весом дисков. Первое положение имеет место, когда колесо свободно оперто на ободе, второе — когда колесо подвешено за вал.
С несимметричным изгибом кольцевой пластины приходится встречаться при разработке конструкций соединительных муфт, компенсаторов и различных гофрированных элементов, включенных в общую систему для повышения ее эластичности. Эффективность таких пластин определяется не только их размерами (внутренний и наружный диаметры, толщина стенки), но в значительной мере зависит от жесткости элементов, к которым они непосредственно примыкают, и конструктивного оформления перехода от пластины к сопряженному с ней элементу. В одних случаях способ закрепления пластины по наружному контуру ближе всего подходит к жесткой заделке, в других — его можно считать эквивалентным шарнирному опиранию. Основной величиной, характеризующей эластичность пластины является угол поворота внутреннего контура, к которому подводится внешний изгибающий момент. Эта величина для схемы с шарнирным опиранием, при прочих равных условиях, получается значительно большей, чем для схемы с жесткой заделкой. Однако наряду с этим имеет место неблагоприятный фактор, связанный со значительным увеличением напряжений в схеме с шарнирным опиранием по сравнению с жесткой заделкой. Правильное решение поставленной задачи сводится к подбору размеров эластичного элемента таким образом, чтобы получить наибольший угол поворота внутреннего контура при напряжениях, не превышающих допустимых. Для этой цели следовало бы учитывать степень жесткости закрепления и производить расчет как для схемы с упругой заделкой.
