Определение напряжений при продольном ударе.

Определение деформаций при продольном ударе.

Определение перемещений при поперечном ударе.

Расчет статически неопределимых систем на поперечный удар.

Определение напряжений при скручивающем ударе.

В случае ударного кручения (рис. 16.10) можно из энергетического баланса вывести формулу для определения максимального напряжения, аналогичную той, которая была получена при продольном ударе:

(16.36)

где, как и прежде,

Здесь — перемещение точки соударения в направлении удара под действием статически приложенной силы Q.

Рис. 16.10. Скручивающий удар

Пренебрегая деформацией кривошипа и полагая, что вследствие малости перемещения проекция на вертикаль перемещения точки соударения равна длине дуги, можно вычислить по формуле

т.е.

(16.37)

где Q — вес падающего груза;

l — длина вала;

R — радиус кривошипа.

Если к кривошипу внезапно приложен крутящий момент, т. е. высота падения груза H=0, то коэффициент динамичности .

В машиностроении ударное кручение чаще всего вызывается не падением тех или иных грузов, а силами инерции масс при больших ускорениях последних. Это имеет место главным образом при торможении быстровращающихся валов, несущих маховики.

Определять напряжения и деформации стержней, находящихся под действием скручивающих ударных нагрузок, как и при растяжении или сжатии, целесообразно из рассмотрения потенциальной энергии деформации скручиваемого стержня.

Потенциальная энергия деформации стержня при скручивающем ударе может быть представлена в виде

где — динамический крутящий момент;

— соответствующий угол закручивания вала длиной l.

Вообще говоря, обычно не известен. Известна кинетическая энергия соответствующей массы маховика, вызывающей ударное кручение. Так, например, при резком торможении вала, несущего маховик на некотором расстоянии от места торможения, участок вала между тормозом и маховиком будет испытывать ударное кручение. При этом, зная начальный запас энергии маховика и конечный после его торможения, можно найти ту часть кинетической энергии , которая превращается в потенциальную энергию деформации вала. Определяя возникающие в этом случае напряжения, их выражают не через действующий при этом крутящий момент , а через энергию деформации или равную ей кинетическую энергию.