2.19. ДВА ТИПА РАСЧЕТОВ НА ПРОЧНОСТЬ

Различают два типа расчетов на прочность: проектировочный и поверочный.

Проектировочный расчет. С ним расчетчик встречается на стадии проектирования детали, когда из конструктивных соображений избрана конфигурация ее поперечных сечений, выбран материал, из которого она будет изготовлена, и требуется лишь определить размеры сечения, обеспечивающие заранее заданный запас прочности этой детали.

Искомые размеры находятся из условия прочности (2.25).

Это условие в случае одноосного растяжения и сжатия принимает вид

Отсюда определяется необходимая площадь сечения

Зная конфигурацию сечения, т. е. его форму, соотношение линейных размеров, и необходимую площадь сечения, всегда можно найти его размеры. Обычно эти размеры округляются в сторону их увеличения, особенно при применении стандартных профилей-уголков, двутавров, швеллеров, труб и т. п.

Допустим, что надо подобрать стандартную дюралюминиевую трубу, обеспечивающую запас прочности детали при максимальном значении растягивающей осевой нагрузки Предел текучести материала трубы Поступаем так. Сначала определяем необходимую площадь сечения трубы из условия

Рис. 2.25

Затем по этой площади подбираем в сортаменте трубу подходящих размеров. В сортаменте нет трубы с а есть трубы с и Выбираем трубу (первый множитель — наружный диаметр трубы, а второй — внутренний в мм), имеющую

Условие прочности позволяет определить допускаемую нагрузку на деталь. Для этого его записывают в виде

Например, допускаемая нагрузка на трос подъемника площадью сечения при допускаемом напряжении для материала троса будет составлять

Наконец, условие прочности позволяет подобрать материал для детали, размеры сечения и запас прочности которой из каких-либо соображений назначены заранее. Материал подбирается по величине предельного напряжения, определяемого неравенством

Пусть, например, требуется подобрать материал для болта фланцевого соединения двух резервуаров (рис. 2.25), если диаметр сечения болта мм, запас прочности по пределу текучести нагрузка на болт . Необходимый предел текучести для материала болта должен быть

Этому условию удовлетворяет качественная углеродистая сталь 45, у которой

Поверочный расчет. Целью этого типа расчета является определение запаса прочности уже спроектированной детали при известных нагрузках на нее. Фактический запас прочности детали вычисляется по формуле (2.21):

Считается, что поверочный расчет дал положительные результаты, если полученный запас прочности находится в установленных для него пределах.