Расчет конструктивных элементов изделия на прочность, жесткость и устойчивость





Прочностные расчеты деталей изделий из древесины могут выполнятся двумя способами:

1. Метод классической механики. При этом методе размеры деталей устанавливаются исходя из допускаемых напряжений . Допускаемое напряжение представляет собой произведение предела прочности и коэффициента запаса:

, (2.2)

где – предела прочности материала, МПа; – коэффициента запаса.

2. Вероятностный метод. Метод основан на понятии надежности, т.е. в свойстве изделия сохранять свои функциональные показатели в заданных пределах в течении требуемого времени.

Нагрузки действующие на элементы мебели можно разделить на четыре вида:

1. Нагрузки возникающие от собственного веса элементов изделия (эти нагрузки самые стабильные и действуют постоянно);

2. Нагрузки от веса хранимых вещей (относительно стабильные нагрузки, меняются со временем);

3. Нагрузки прикладываемые к изделию во время эксплуатации (носят кратковременный характер);

4. Нагрузки возникающие при транспортировки изделия в собранном виде.

Для горизонтальных элементов (верхний щит тумбы) критерием качества служит жесткость. Для нормальной эксплуатации мебели и в целях обеспечения ее хорошего внешнего вида, допускается иметь прогиб горизонтальных элементов величиной до 1/200·L (где L – длина элемента). Прогиб элементов осуществляется в результате длительного воздействия на них внешних нагрузок и собственной массы. Величину прогиба f, м, вычисляют по формуле:

(2.3)

где q – равномерно распределенная внешняя нагрузка, МПа; l – длина элемента, м; b – ширина элемента, м; – коэффициент Пуассона; – коэффициент, который учитывает изменения показателя Е0 со временем (для плитных материалов принимается ); Imin – момент инерции сечения элемента, м4; Е0 – мгновенный модуль упругости материала элемента, МПа.

Равномерно распределенная нагрузка q рассчитывается по формуле:

, (2.4)

где Рвн – внешняя нагрузка, Н; Рсоб – собственный вес элемента, Н; Fэл – площадь материала, м2.

Собственная масса элементов рассчитывается по формуле:

, (2.5)

где l, b, h – соответственно длина, ширина, толщина элемента, м; – плотность материала, кг/м3 ( ДСтП=700 кг/м3); g – ускорение свободного падения, g=9,81.

Расчет на прочность, деформативность и устойчивость можно проводить вручную, но этот процесс достаточно трудоёмок и длителен, поскольку даже в простом изделии сложно учесть взаимодействие всех элементов конструкции изделия. Исходя из этих соображений расчет на прочность, деформативность и устойчивость проводится с использованием САПР T-FLEX CAD 11. Это программное обеспечение намного упрощает задачу конструктора и экономит время проектировщика.

Изделие нагружалось давлением. Рассмотрим 2 случая:

1. Деформацию одной полки. Давление прикладывалось к полке шкафа. Величина давления была выбрана из условия, что полка может выдержать вес 50 кг (1850 Н/м²). Полка с одной стороны закреплена жёстко, а с другой имеет свободное перемещение (рис. 2.3, 2.4);

2. Деформация всего шкафа. Давление прикладывалось ко всем полкам шкафа. Величина давления была выбрана из условия, что каждая полка может выдержать вес 50 кг (2235 Н/м²). Шкаф закреплен жестко по опорным поверхностям и стоит на ровной ненаклонной поверхности (рис. 2.1, 2.2).

Допускаемое значение деформации определяется по формуле:

(2.5)

l – длина детали, мм

Расчетное значение деформации полки 5,1Е-8 м, что меньше допускаемого.

 

Рисунок 2.1 – Эквивалентные деформации шкафа

 

 

Рисунок 2.2 – Эквивалентные напряжения шкафа

Рисунок 2.3 – Эквивалентные деформации полки

 

Рисунок 2.4 – Эквивалентные напряжения полки

 





Читайте также:
Роль языка в формировании личности: Это происходит потому, что любой современный язык – это сложное ...
Социальные науки, их классификация: Общество настолько сложный объект, что...
Функции, которые должен выполнять администратор стоматологической клиники: На администратора стоматологического учреждения возлагается серьезная ...
Восстановление элементов благоустройства после завершения земляных работ: Края асфальтового покрытия перед его восстановлением должны...

Рекомендуемые страницы:


Поиск по сайту

©2015-2021 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-02-12 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту:

Обратная связь
0.01 с.