Dijagrami za dinamičku čvrstoću

Najnepovoljniji slučaj nastupa pri čisto naizmenično promenljivim opterećenjima (slučaj III). Tada je σ_m=0 i dinamička čvrstoća ima najmanju vrednost. Podaci za ovu tzv. oscilatornu jačinu materijala nalaze se u tablicama. Dinamička izdržljivost materijala za druge slučajeve opterećenja dobije se, u zavisnosti od srednjeg naprezanja, na osnovu naročito konstruisanih dijagrama, sl. 19.

Slika 19

Primena ovakvih dijagrama omogućuje da se, pored pre uobičajenih slučajeva opterećenja III, II, i I, obuhvate i takvi slučajevi u kojima, pri naizmenično promenljivom naprezanju, gornje i donje granice naprezanja međusobno nisu jednake, odnosno slučajevi kada pri jednosmisleno promenljivom opterećenju donja granica naprezanja nije jednaka nuli. U takvim slučajevima proračun se vrši prema većim vrednostima nego što su vrednosti dinamičke čvrstoće iznesene u tablicama. Na taj način materijal se bolje iskoristi.

Odnos između srednjeg naprezanja, granice izdržljivosti i amplitude naprezanja je grafički predstavljen, u dijagramima "naprezanje - vreme" datim iznad linije dinamičke izdržljivosti, sl. 6:

I. Pri mirnom opterećenju naprezanje se u toku vremena ne menja, i stoga je ovde linija naprezanja paralelna apscisnoj osi te istovremeno predstavlja i liniju srednjeg naprezanja. Gornja vrednost naprezanja u ovom slučaju treba da leži ispod granice razvlačenja.

II. Ako se pri čisto jednosmisleno promenljivom opterećenju ucrta linija srednjeg naprezanja σ_m dobije se amplituda promjene naprezanja σ_A. Tada gornja vrednost ovog pulsirajućeg naprezanja ne sme biti veća od dinamičke izdržljivosti materijala:

$\sigma _D=\sigma _m + \sigma _A$

III. Pri čisto naizmenično promenljivom opterećenju naprezanje se menja od +σ_W do -σ_W  tako da je σ_m=0, a granična amplituda tada dostiže vrednost σ_W=σ_A. Amplituda je, dakle, najveća kad je naprezanje čisto naizmenično. Ona se utoliko više smanjuje ukoliko se srednje naprezanje više približava granici razvlačenja.

Zavisnost dinamičke čvrstoće od srednjeg naprezanja može se, za svaki materijal, dobiti iz dijagrama za dinamičku čvrstoću, sl. 19. U takvom dijagramu na apscisi se nanose srednje vrednosti naprezanja σ_m a na osi ordinati - jačina materijala pri dinamičkom opterećenju. Približna konstrukcija dijagrama za dinamičku čvrstoću može da se izvrši na osnovu poznate vrednosti naizmenične dinamičke čvrstoće i granice razvlačenja.

Tačnije vrednosti amplitudnog naprezanja mogu se odrediti na osnovu σ_W a u zavisnosti od srednjeg naprezanja:

$\sigma _A=\sigma _W - 0,1\cdot  \sigma _m$

Ako je om σ_m≥σ_W, tada se računa prema

$\sigma _A=\sigma _S - \sigma _m$

Uvodni deo knjige

• Opšti pojmovi

• Osnovne osobine materijala

• Materijal mašinskih konstrukcija

• Načini izrade elemenata mašina

• Osnovi konstruisanja i proračuna

• Statička jačina materijala (Stepen sigurnosti i dozvoljeno naprezanje)

• Naprezanja od istezanja i pritiska

• Dinamička jačina materijala

• Izvori koncentraciie naprezanja

• Dinamička izdržljivost konstrukcionog dela

• Uticaj zareza na statičku čvrstoću

• Granica zamora pri koroziji

• Dijagrami za dinamičku čvrstoću

• Povećanje dinamičke izdržljivosti

• Podela elemenata mašina

Ceo sadržaj knjige: Elementi mašina - Inženjer Vasilije Volkov