УПРУГОСТНО-МЕХАНИЧЕСКИЕ ГАЗОБАЛЛОННЫЕ И ПРУЖИННЫЕ УСТРОЙСТВА
Применительно к статическим МН рассмотрим элементы Расчета на прочность отдельных видов тонкостенных оболочек, Сгруженных постоянным внутренним давлением, а также пРостейших пружин.
Сферическая оболочка. Нормальное напряжение в материале оболочки a=pR!2h определяется наибольшим давлением р в баллоне, радиусом R и толщиной /; сферической стенки. Условие прочности имеет вид ст^стр, причем стр — допустимое напряжение материала [4.14].
Цилиндрическая оболочка. Без учета влияния торцевых с генок (днищ) наибольшее нормальное напряжение o^m—pR!h. Здесь р — давление, R, h—радиус и толщина цилиндрической стенки. Условие прочности а9т si стр. Если днища выполнены полусферической формы и имеют такую же толщину /?, как у цилиндра, то напряжение в цилиндрической стенке баллона практически не изменяется. При этом напряжение в днище o=pRj2h Рассчитывается так же. как для замкнутой сферы. Учет влияния плоских днищ приводит к громоздким выражениям [4.14].
Цилиндрическая винтовая пружина. Пружина растяжения — сжатия изготавливается путем навивки из стержня круглого сечения. При малых углах подъема винтовой линии витков а^12~15° напряженное состояние пружины практически соответствует чистому сдвигу. Приложенная к торцу пружины осевая сила Fx вызывает в опасных точках поперечного сечения изогнутого стержня, расположенных обычно иа внутренней стороне витков, наибольшие касательные напряжения Xm = %F.iD!ndi [4.14]. Результирующая сила Fs = 2WJh определяется заданной запасенной энергией fҐ3 и полным осевым перемещением h. Коэффициент ^ 5= 0.615^+ 0,25 (4 — t/J/(l-t/J зависит от параметра d^ = djD, причем d—диаметр сечения стержня, D - средний диаметр навивки (рекомендуется й^ = 0,1 н-0,2). Перемещение h = nD2wzmj^Gd, причем и - — число витков, G — модуль сдвига (для легированных сталей С>8 ■ Ю10 Н/м2). В итоге расчета по приведенным соотношениям устанавливается выполнение условия прочности У применяемых для изготовления пружин сжатия легированных сталей тс = (8-10)108 Н/м2.
Плоская спиральная пружина. Расчет наибольшего нормального напряжения стт при нагружении производится трафо - аналигическим способом с учетом изгибающего момента, приложенного в процессе заневоливания [4.14].
