שאלה קטנה בחישובי חוזק - כיצד מתייחסים לקורה עם חורים בחישובי שקיעה?

[hwgeek]

שלום חברים,

זקוק לעזרתכם בעבודת פרוייקט הגמר שלי להנדסאי מכונות, אני מתכנן מכשיר מולטי טריינר וזקוק להדרכה כיצד להיתייחס לחלקים שונים בעת החישוב.

יש לי את כל הנוסחאות והחומר מהלימודים אבל אנחנו תמיד התייחסנו לחלקים שלמים בחישוב- לא היו בהם קדחים/חורים ולכן אינני יודע כיצד להיתייחס אליהם בחישוב, האם אני לוקח בחשבון את החתך בנקודת הפעלת הכוח ומחשב אליו את מומנט האנרציה(I)? האם זו הדרך הנכונה ?

 

זה החלק למשל, פרופיל 40*40*3 מ"מ 1020, על שתי החורים החיצוניים (בחורים האלה יש את המסילות של המשקולות ובחור האמצאי עובר המוט שמחזיק את המישקולות לפי הבחירה)יושבים המשקולות, האם זה נכון שאני לוקח בחישוב את מומנט האינרציה (I) של החתך באותה הנק' לחישוב עומק השקיעה ולא מתייחס אליו כמו פרופיל 40*40*3?

 

המנחה אמרה לי לא להיתייחס לתמיכה במרכז.

זו הנוסחא שלקחתי:

 

 

יש לי גם את השלד של המכשיר שהחלק העליון שלו מאותו הפרופיל וגם בו יש חתכים בשביל הגלגלי פולי- אז גם שם בחישובי הכפיפה וכו' אני לוקח מומנט אנרציה לפי החתך במיקום של הפולי (הנק' עם שטח החומר הכי קטן)? כי אני לא יכול להיתייחס אליו כמו פרופיל שלם כי הנקד' הנ"ל הם נקודות החולשה.

 

תודה מראש .

עריכה אחרונה ב-18 לאוקטובר, 2015 על ידי hwgeek

[Night Driver]

השקיעה פחות מעניינת אותך אלא קריסה.

 

חשב את עמידות הנקודה החלשה ביותר לכניעה.

 

אם אתה בכל זאת רוצה לחשב שקיעה קח את החלק עם החור בלבד כי רוב הדפורמציה תהיה בו. חשב את הזוית של הקצוות שלו תחת עומס ולפי אורך הזרועות חשב את השקיעה.

[bengee]

השאלה היא לאיזו רזולציה אתה רוצה לרדת?

 

בגדול,

את מומנט האינרציה אתה מחשב עם הקדחים (I=I_beam-Iholes)

וכן, החתך בנק' בה יש קדח הוא חתך שונה מקורה סטנדרטית.

 

ואם אתה רוצה לרדת לרזולציה יותר נמוכה, חפש קצת מידע על נק' ריכוז מאמצים

(stress concentration factor)

 

[yehuda-k]

הדרישה בד"כ היא:

1 שלא יקרה כשל כמו שבר או קריסה. משום מה לא הזכרת דרישה כזו.

לצורך זה יש לחשב כל אחד מהחלקים הקריטים .

לגבי הקורה עם 3 החורים המנחה שלך צודקת כשהיא מעדיפה חישוב מאמצים(?) שמרני שלא כולל את התמיכה באמצע.

 

2. שהשקיעות לא יהיו גדולות מדי. כלומר שהשקיעות לא יפריעו לתפקוד המכשיר.

בחישוב שקיעת הקורה עם 3 החורים, אם תחשב לפי א)מומנט האינרציה הנמוך של האיזור עם החור תקבל שקיעה מאוד מוגזמת. לחלופין, אם תחשב לפי ב) מומנט האינרציה הגבוה של הפרופיל המלבני תקבל שקיעה מקורבת אבל לא שמרנית. השאלה היא כמה חשוב הדיוק. אם לא חשוב, תשתמש בתוצאת החישוב הסופר שמרני של א) והקורה תצא "שמנה", אבל אולי זה בסדר מבחינת תפקוד המכשיר. אם הדיוק חשוב, ג) תדמה את הקורה למספר פרופילים מחוברים טורית (ציור לדוגמא), כאשר באיזור שיש בו חור מומנט האינרציה יהיה נמוך. מכיון שהקורה סימטרית, אתה יכול לחשב חצי קורה, כאשר במישור הסימטריה חצי הקורה מחובר בניצב לקיר קשיח. החישוב מעצבן, וכולל משוואה לכל קטע, כאשר בתפר בין קורה "שמנה" ובין קורה "רזה" מופעל מומנט כפיפה , כמו בשורה הראשונה בטבלא של קורה בכפיפה או כמו בשורה הרביעית בטבלה, יחד עם סופרפוזיציה של מקרי כוחות מרוכזים. בפועל אף אחד לא מחשב כך, ואם יש צורך בדיוק משתמשים בתכנת אלמנט סופי או מחשבון שאולי יש כמותו גם באתרי אינטרנט.

 

הערה- מבחינת תכנון, משתדלים לא לחורר את הדפנות העליונה והתחתונה של פרופיל כזה, כי זה פוגע במומנט האינרציה לכפיפה. כן מחוררים לפי הצורך את השליש האמצעי של הדפנות הצידיות.

 

בהצלחה

 

יהודה

[ישה]

איך לשאלה במנדרינית מדוברת יש תשובה של מומחים כאן

 

מפתיע מחדש

[hwgeek]

אין על הפורום הזה , תודה לכולם, אמשיך להציק לכם אל דאגה .

[hwgeek]

עידכון קטן:

אחרי פגישה עם המנחה נאמר לי שבהנדסאים לא מלמדים חישובים של קורות עם חורים/חתכים/תמיכות, לכן אני צריך לפשט את התיכנון לקורות פשוטות ללא קדחים וכו'.

 

כעת הכל פשוט יותר(אבל העיצוב פחות מתוחכם ויפה ), אבל יש לי רק שאלה:

מה השקיעה המקסימאלית המותרת לקורה הניתמכת רק בצד אחד( cantilever steel beam)?

לפי איזה תקן אני צריך לקחת? מצאתי כמה תקנים אבל הם מהנדסת בניין :

לחלק את האורך ב180/240/360? הבנתי שאת האורך לוקחים X2 בcantilever.

http://codes.iccsafe.org/app/book/content/2015-I-Codes/2015%20IBC%20HTML/Chapter%2016.html

עריכה אחרונה ב-9 לנובמבר, 2015 על ידי hwgeek

[noogie]

זה די הגיוני כי עבור קורה עם פתחים נדרשת אנליזה תלת מימדית של הקורה (לעומת אנליזה פשוטה של הקורה כאלמנט קוי).

 

תזכיר לי מה הזיז (קונזולה/ cantilever )סוחב?

[hwgeek]

קורה 40*40 מ"מ עם עובי דופן 3 מ"מ, חומר 1020, אורך הקורה 760 מ"מ, הכוח 500 ניוטון מופעל בקצה.

אני מקבל שקיעה של 3.466 מ"מ.

http://www.amesweb.info/StructuralBeamDeflection/CantileverBeamConcentratedLoad.aspx

 

(אני לא מתייחס לתמיכה בפינה בחישובים).

 

זו הנקודת פתיחה, בהתאם לחישובים אני אשפר את המודל.

עריכה אחרונה ב-9 לנובמבר, 2015 על ידי hwgeek

[Night Driver]

אם אתה לא עובר את חוזק הכניעה (כולל מקדמי הביטחון שקבעת) השקיעה המותרת היא זו שלא מפריעה לך תפקודית.

[noogie]

[hwgeek]

תודה רבה, אז אני יכול לקחת l/200 ?

כלומר במיקרה שלי זה:

(2*760)/200=7.6mm

 

אני הייתי מבולבל כי המנחה שלי אמרה לי שמותר רק 1מ"מ לכל מטר, ואז בחיפוש ברשת מצאתי שיש התייחסות אחרת לזיז והחישוב שונה.

[noogie]

1/100 לפי אורך זיז זה בדיוק כמו 1/200 לפי אורך זיז כפול (L0 של זיז).

 

הטבלה היא מת"י 1225.

[Night Driver]

NOOGIE, נכון שזה של הנדסה אזרחית?

 

מספיק לראות מקפצה של בריכה כדי להבין שלכללים האלה אין שום אחיזה בתכן מכאני. מותרת כל שקיעה שתחליט כל עוד לא תגיע לכניעה ושהתכן שלך יתפקד כפי שהחלטת שהו צריך לתפקד.

[noogie]

אמת, ת"י 1225 חוקת מבני פלדה.

 

אתה לא בא מהתחום נכון?