Схема расчета гусака (кронштейна). Сопромат.

[Goran]

... Получается, что круг в среднем прочнее в 1,6 раза, чем труба.

Разница не в 1,6 раза - а в 1,8, и не прочнее - а тяжелее

[Олеся_Орен]

Кручение тут при чем. Тут изгиб.  Концы кронштейна подвижны с двух сторон. Один конец крутиться вдоль оси во втулке приваренной к корпусу.. Параллельно ему второй конец перемещается с грузом.

[Goran]

Кручение тут при чем. Тут изгиб. ...

Пример для наглядности, а сама суть - в расчетах. Во многих прогах (например - Base (типа калькулятор)) имеется функция оптимизации/минимизации веса при равнопрочности конструкции через подбор сечения.

[Олеся_Орен]

Есть маленький нюанс: от гибка труба немного слабеет, можно это учесть снижением допустимых напряжений на 5-10-15%.

А где то есть конкретно насколько гибка влияет на ослабление трубы или круга? Меня вот именно этот момент интересует при расчетах.

[СВ]

 Точно сказать не могу. Что-то когда-то (давно) слышал/видел ...
С другой стороны, мы же не подбираем размер трубы/прутка точно по нагрузкам, всегда получается с запасом (включая и то, что допустимые напряжения  - уже с запасом). Так что с этими "добавками" можно не париться.

[designer811]

Как-то решал такую задачу: горе проектировщик напроектировал поворотные устройство так, что у него были остаточные деформации... талреп все излечил...
Здесь, гнутую трубу, желательно усилить подкосом, пусть  даже небольшой толщины, что позволит резко поднять сопротивление по вертикальной оси... и дело в шляпе

[Kirilius83]

Если надо просто поменять сечение - достаточно сравнивать именно сечения, по площади и моменту сопротивления. Расчет самой балки не нужен. Просто делаете сечение мощнее и все.

На ослабление при гибке влияют остаточные напряжения. Причем в некоторых случаях происходит наоборот упрочнение (например некоторые нержавейки, например проволоки). Все зависит от того насколько слои металла растягиваются и сжимаются, т.е. от соотношения радиуса и толщины.


ЗЫ естественно, когда говорят "труба прочнее прутка" то имеется ввиду при одинаковой массе (т.е. той же площади сечения). но как показывает практика, большинство людей можно затроллить простым вопросом "т.е. если в прутке высверлить отверстие по оси - то она станет прочнее?")))

[Олеся_Орен]

желательно усилить подкосом

вы косынку имеете в виду?

[Kirilius83]

вы косынку имеете в виду?

не обязательно именно косынка - треугольник из листа
это может быть и подкос - подпорка по диагонали из уголка/швеллера, прутка, или полоса из того же листа.


ЗЫ для упрощения расчетов я обычно считаю балку без учета усиления, а всякие косынки/подкосы идут в запас и для жесткости. но это когда можно перезаложиться по прочности и лишняя масса не критична. Иначе - надо более подробный расчет. Балка переменного сечения есть у Писаренко. Ну или еще проще - закинуть в солид и там посчитать (но я бы настоятельно рекомендовал для сравнения всеравно прикинуть ручками - просто что бы понимать правдоподобную картину выдал солил или нет)

[Олеся_Орен]

для упрощения расчетов я обычно считаю балку без учета усиления, а всякие косынки/подкосы идут в запас и для жесткости.

Так и хочу сделать. Косыночки из листа приварю с двух сторон для успокоения совести.

Балка переменного сечения есть у Писаренко.

Здесь не балка переменного сечения, а брус криволинейный. Формулы нашла у Александрова. Но посчитать ручками проблема. Сложно это. У меня терпения не хватает. Глянь сюда, посмотри здесь, загляни в начало книги. И вот ты наконец, определил все параметры нужные для одной формулы. Если меня не начнут бить, что долго делаю, то можно перепроверить вручную.

проще - закинуть в солид и там посчитать

Пока коллега мне тут азы расчетов в компасе преподает. Оказалось, что маленькие детальки он не по три дня считает. В солиде считаем что то крупное. И явно не хочется идти с этим примитивом к начальнику отдела. А в солиде считает тока он.

для сравнения всеравно прикинуть ручками - просто что бы понимать правдоподобную картину выдал солил или нет

Приблизительная картина и так понятна, исходя из нагрузок и некоторых познаний сопромата. Чисто теоретически, если верно задать схему, то должно выдать картину правдоподобную. У меня вот пока затык, как задать нагружение для вращающейся темы. Если внизу этого гусака шарнир. И он вращается по оси вместе с грузом.

[IgorT]

ИМХО сей гусак проверить на прогиб желательно. Прочности может быть достаточно, но прогибаться может существенно. Не хорошо это.
Ребра помогут уменьшить прогиб.

[Олеся_Орен]

Так мой случай это чистый изгиб или с кручением?

[IgorT]

Так мой случай это чистый изгиб или с кручением?

Не совсем понятно, в каком месте кручение?

[p3452]

Кронштейн верхняя крайняя точка - прогиб в двух плоскостях.
Кронштейн на опоре - момент в двух плоскостях и кручение.
Опорный узел - момент в двух плоскостях.

[IgorT]

В опоре получается такой момент от трения при вращении, что его надо учитывать?

[p3452]

Можно рассматривать две ипостаси Опоры:
- опора как крайняя (нижняя) точка Кронштейна - наш случай,
- опора как самостоятельный элемент конструкции - рассчитывается отдельно.

В "нашем случае" моменты на опоре:
- от расчетной нагрузки, в одной плоскости
- от горизонтальной составляющей временной расчетной нагрузки, в другой плоскости.

"Временная нагрузка" - максимальное отклонение вектора силы от вертикали в момент начала и окончания движения кронштейна...

[Олеся_Орен]

- опора как самостоятельный элемент конструкции - рассчитывается отдельно.

под этим подразумевается?

Кронштейн верхняя крайняя точка - прогиб в двух плоскостях.

Как рассчитать силу F2? Будем считать она приблизительно равна силе, с которой рабочий может толкнуть груз? Хотя так то она будет меньше за счет угла приложения. Но непонятно какой там будет угол.

- опора как крайняя (нижняя) точка Кронштейна - наш случай,

Опорный узел - момент в двух плоскостях.

Под опорным узлом понимается деталь, на которую кронштейн крепится?

[Kirilius83]

М1 то откуда взялся?
М2 непонятно вокруг какой оси.

F2 - у вас есть масса, есть момент от него в шарнирной опоре, и есть коэф трения. ну и посчитайте момент трения))) подозреваю что сразу М2 и получите.

[p3452]

- На схеме "опора" - жесткая заделка, но в реале это отдельный расчетный узел.
- Приложите правильно вектор силы F1, поверните его на 30 градусов (из опыта), разложите на вертикальную и горизонтальную составляющие - горизонтальная составляющая и будет силой F2.
- Сечение кронштейна одинаковое в обеих плоскостях - можно ограничится расчетом перемещения (прогиба) в основной плоскости.
- Силы F1 и F2 - дают два момента в Вашей "заделке".
- Так как сила F2 вынесена из плоскости опоры - расчет на кручение сечения кронштейна в уровне "заделки".

[IgorT]

Как так "жесткая заделка"? Разве в опоре нет шарнира?
Из какого опыта явился угол в 30 градусов?