KAKLIUKO IR VARŽTO ATSPARUMO TYRIMAS

1. Kakliuko statinis atsparumo tyrimas

- Pradiniai duomenys

Kakliuko geometrija, ir apkrovos pridėjimo vieta yra pateikti brėžinyje. Konteineris keliamas už dviejų kakliukų užkabinus kėlimo įrenginį. Įrenginio pakabos pritvirtinimo vieta parodyta brėžinyje. Sprendžiant kakliuko atsparumo uždavinį supaprastinama konstrukcijos elementus veikiančių išorinių jėgų sistema. Keliant konteinerį, kakliuką veikia konteinerio ir įkrauto jame atominio kūro atliekų bendra svorio jėga F. N

čia: m – konteinerio ir kūro atliekų bendra masė kg; k – svorio atsargos koeficijantas; g – laisvojo kritimo pagreitis n – kakliukų skaičius.

1.2 Įtempimų būvis, maksimalūs įtempimai kakliuke

Prieš skaičiuojant kakliuką pirmiausia nustatau kas jame yra svarbiausia t.y. realų objektą susche-minu, atmetant visus tuos faktorius, kurie negali turėti didesnės įtakos visos sistemos darbui. Taip gaunu kakliuko skaičiavimo shemą (2 pav.) Apkrovus kakliuką atsiranda vidinės jėgos (įražos) esančios tarp visų kakliuko gretimų dalelių. Šios jėgos nustatomos perkirtus mintyje strypą į dvi dalis t.y. pjūvių metodu. Apkrovimo būdas – skersinis lenkimas. Skersiniame pjūvije kartu su lenkimo momentu M veikia ir skersinė jėga Q. Tiriamas kakliukas vienu galu įtvirtintas varžtais į viršutinį konteinerio danktį. Toks standus įtvirtinimas laikytinas gembiniu (konsoliniu), o kakliukas, lenkiamu strypu- sija. Šios sijos dešinėje pusėje ryšių nėra, ir lenkimo momentus bei skersines jėgas bet kuriame pjūvyje galima rasti, iš karto neskaičiavus atraminių reakcijų. Didžiausias lenkimo momentas veikia skerspjūvyje labiausiai nutolusiame nuo apkrovos pridėties taško:

l- petys (žr.2pav.)

Skersinė jėga išilgai skerspjūvio yra pastovi: Q=F=794610 N Vidinių jėgų kitimo dėsnius grafiškai vaizduoja lenkimo momentųir skersinių jėgų diagramos.(2 pav.) Vidinių jėgų pasiskirstimo pjūvyje dėsnį išreiškia įtempimai. Įtempimas nusako jėgą veikiančią ploto vienete. Pilnas įtempimas išskaidomas į normalinį s ir tangentinį t. Didžiausias lenkimo įtempimas atsiranda labiausiai nutolusiuose nuo neutralios linijos taškuose. Įtempimų skaičiavimo metodas – skaičiavimas pagal įtempimus.

Normalinis įtempimas: Atsparumo momentas: mm3 D ir d – kakliuko išorinis ir vidinis skersmenys (žr.2pav.).

Tangentinis įtempimas: Kakliuko skerspjūvio plotas: mm2 Maksimalus normalinis įtempimas: Maksimalus tangentinis įtempimas: k1 ir k2 – konstruktyviniai įtempimų koncentracijos koeficijantai [2].

Ekvivalentinis įtempimas: Maksimalus ekvivalentinis įtempimas:

- Takumo atsargos koeficijanto patikrinimas

Minimalus atsargos koeficijantas: nmin=1.5 Medžiagos takumo riba (1pav.): sT=373

Takumo atsargos koeficijantas veikiant normaliniui įtempimui:

> nmin=1.5

Takumo atsargos koeficijantas veikiant tangentiniui įtempimui: > nmin=1.5 Takumo atsargos koeficijantas veikiant ekvivalentiniui įtempimui: > nmin=1.5

Sąlygos patenkintos.

2. Kakliuko ciklinis atsparumo tyrimas

- Pradiniai duomenys

Pradiniai duomenys išlieka tie patys išskyrus apkrovą. Ciklinio apkrovimo atveju parenkamas mežesnis svorio atsargos koeficijantas.

Kakliuką veikianti svorio jėga F: N m- konteinerio ir kūro atliekų bendra masė kg; k- svorio atsargos koeficijantas; g- laisvojo kritimo pagreitis.

- Įtempimų būvis, maksimalūs įtempimai kakliuke

Didžiausias lenkimo momentas: l- petys (žr.2 pav.).

Skersinė jėga išilgai skerspjūvio yra pastovi: Q=F=485595 N Normalinis įtempimas: Atsparumo momentas: mm3 D ir d – kakliuko išorinis ir vidinis skersmenys (žr. brėž.).

Tangentinis įtempimas: Kakliuko skerspjūvio plotas: mm2

- Nuovargio stiprumas

Normalinis įtempimas: Tangentinis įtempimas:

sB=491 – medžiagos stiprumo riba; (1pav.): b – paviršiaus kokybės koeficijantas; [1. 376] k1 ir k2 konstruktyviniai įtempimų koncentracijos koeficijantai. [2]

Dinaminis lenkimo koeficijantas:[1. 475] Dinaminis sukimo koeficijantas: g – koncentracijos jautrumas.

Lenkimo įtempimą atitinkantis gradijantas:

Sukimo įtempimą atitinkantis gradijantas:

D ir d – kakliuko skersmenys (žr.2 pav.); r – užapvalinimo spindulys (žr. kakliuko brėž.).

- Stiprumo atsargos koeficijanto patikrinimas

Minimalus atsargos koeficijantas: nmin=2.5

Stiprumo atsargos koeficijantas veikiant normaliniui įtempimui:

> nmin=2.5

Stiprumo atsargos koeficijantas veikiant tangentiniui įtempimui:

> nmin=2.5

Stiprumo atsargos koeficijantas veikiant ekvivalentiniui įtempimui:

> nmin=2.5

Sąlygos patenkintos

3. Varžto statinio atsparumo skaičiavimas

Kakliukas su konteinerio dangčiu yra sujungtas 12 varžtais Toks sujungimas vadinas grupiniu srieginiu sujungimu. Tokiuose sujungimuo-se skaičiuojami įtempimai labiausiai apkrautame varžte ir tikrinamas jo atsparumas. Įpatingas atvejis grupiniuose srieginiuose sujungimuose yra išankstinės (pradinės) įveržimo jėgos parinkimas, kuri sandūroje nelei-džia atsirasti tarpeliui. Skaičiuojant sistemą “kakliukas- varžtai” pagrindinė sąlyga yra neleistinas tarpelio atsiradimas tarp kakliuko (išorinis skersmuo 350 mm, vidinis skersmuo 200 mm) ir viršutinio konteinerio žiedo paviršių. Iš sąlygos “neleistinas tarpelio atsivėrimas sandūroje” išplaukia, kad gniuždymo įtempimai turi būti visoje sandūroje t.y. įtempimai sįverž kylantys nuo išankstinės įveržimo jėgos turi būti didesni už įtempimus sF kylančius nuo išorinės apkrovos.