Table of Contents
Proiectarea unui arbore care poate rezista condiţiilor de încărcare combinate necesită înţelegerea tipurilor de tensiuni implicate şi modul în care interacţionează. Inginerii folosesc calcule specifice pentru a asigura rezistenţa şi durabilitatea arborelui în diferite forţe.
Tipuri de sarcini pe un șanț
De obicei, în cazul în care sunt folosite mai multe tipuri de sarcini, inclusiv torsiune, îndoire și forțe axiale, fiecare sarcină contribuie la stresul general experimentat de arbore.
Calcularea stresurilor combinate
Pentru a determina stresul maxim, inginerii calculează presiunile individuale din torsiune, îndoire, și sarcini axiale. Acestea sunt apoi combinate folosind principiul de superpozitie. Stresul combinat este verificat în funcție de limitele admisibile ale materialului.
Calculul de exemplu
Să presupunem că un arbore experimentează un stres torsional la forfecare de 50 MPa, un stres de îndoire de 30 MPa și un stres axial de 20 MPa. Stresul echivalent poate fi estimat utilizând criteriul von Mises:
σechivalent =
unde:
- σb = rezistență la îndoire = 30 MPa
- σa = stres axial = 20 MPa
- τ = rezistență la forfecare = 50 MPa
Calculez:
σechivalent =
Materialul axului trebuie să aibă un stres admisibil mai mare de 100 MPa pentru a asigura siguranța în cadrul acestor încărcături combinate.