Теория тонкостенных оболочек, в основу которой положено предположение о равномерном распределении нормальных напряжений по толщине стенки, называется безмоментной.
Из условия равновесия элемента оболочки М (рис.7.1а) может быть получено уравнение Лапласа, позволяющее определить связь между меридиональным σm и кольцевыми (окружными) σк напряжениями, возникающими в оболочке толщиной δ под воздействием внутреннего давления Р:
Рис. 7.1
m
к Р .
mк
Вуравнении Лапласа два неизвестных σm и σк , поэтому составляется второе уравнение из условия равновесия части сосуда, отделенного сечением, перпендикулярным меридианам, на уровне рассматриваемой точки (рис.7.1.б):
Fy 0;
m 2 r( y )cos |
p( y ) r2( y ) Q 0, |
откуда получается уравнение для определения σm :
109
|
p( y )r( y ) |
Q |
, |
||
m |
|
|
|
||
2 cos |
2 r( y )cos |
||||
|
|||||
|
|
||||
где p(y) – внутреннее давление в сосуде на уровне рассматриваемого сечения; r(y) – радиус окружности кольцевого сечения; α – угол между осью y и касательной к меридиану; Q – вес содержимого в отсеченной части сосуда.
7.1. Сферические оболочки (рис. 7.2)
P
Рис. 7.2
Вследствие центральной симметрии оболочки и нагрузки, имеем:
m |
к |
m |
к |
d |
, |
2 |
|
||||
|
|
|
|
|
где d – диаметр сферы.
Для этого случая формула Лапласа:
|
Рd |
. |
|
m к |
4 |
||
|
|||
|
|
110
7.2. Цилиндрические оболочки (рис. 7.3)
|
|
k |
|
m |
m |
P |
|
|
|
|
k |
Рис. 7.3 |
|
|
m |
|
|
к |
d . |
|
2 |
|
|
|
|
|
Подставляя эти значения в формулу Лапласа, получим:
|
к |
|
P |
. |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
d 2 |
|
|
|||
Кольцевое (окружное) напряжение в цилиндре |
к |
Pd в |
||||
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 раза больше напряжения в сферическом сосуде того же диаметра.
Меридиональное напряжение:
Pd
m 4
( m получено из уравнения равновесия отсеченной частоты
цилиндра |
m |
d |
P d 2 4 ). |
|
|
|
111
8. РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ
8.1. Общие сведения
Ременная передача относится, к передачам с гибкой связью. Состоит из двух шкивов (ведущего и ведомого), соединенных бесконечным ремнем. Предназначена для передачи крутящего момента с одного вала на другой. Передача энергии происходит за счет трения, возникающего между ремнем и шкивами. При этом момент сил трения на шкивах должен быть равен моменту движущему на ведущем и моменту сопротивления: на ведомом. С увеличением угла обхвата шкива ремнем, натяжения ремня и коэффициента трения возрастает возможность передачи большей нагрузки.
Кдостоинствам ременной передачи относятся:
-передача вращения при значительном межосевом расстоянии;
-отсутствие перегрузок, за счет пробуксовывания ремня;
-плавность и бесшумность работы;
-простота конструкции;
-сравнительно низкая стоимость;
-возможность бесступенчатого регулирования скоростей (плоскоременная).
Недостатками передачи являются:
-непостоянство передаточного числа;
-большое давление на валы и опоры;
-больше габариты;
-сравнительно низкий КПД.
8.1.1.Классификация
Взависимости от формы поперечного сечения различают плоскоременные (рис. 8.1, а), клиноременные (рис. 8.1, б), круглоременные (рис. 8.1, в) и зубчатоременные (рис. 8.1, г) передачи.
Плоскоременная передача подразделяется на три основных типа: открытая (рис. 8.2, а), перекрестная (рис. 8.2, б) и полуперекрестная (рис. 8.2, в).
112
а) б) в) г) Рис. 8.1 Типы приводных ремней
а)
б)
в)
Рис. 8.2 Схемы плоскоременных передач
113