Styrkeberegning. Løsningsforslag EKSAMEN TEK2021. Henning Johansen

Transkript

1 Intitutt for reproukjon og yggteknikk Løningforlg EKSAMEN EMNENAN: Styrkeeregning EMNENUMMER: TEK EKSAMENSDATO: 7. juni 8 TID: timer: EMNEANSARLIG: Henning Johnen ANTALL SIDER (Uten fremie): TILLATTE HJELPEMIDLER: Læreok (Kontrukjonelementer; Dhlig/Chritenen/Strømne) Kompenium m/egne notter (Kontrukjonprinipper, Styrkeeregning grunnlg, Skrueforineler, Seire kontrukjontål, Korrojonetnige tål, Seieforineler ttik, Seieforineler ynmik, Pre- og krympeforineler, Aluminium, Mgneium, Titn, Trnmijoner, Akler og Lger) Teller etter eget lg Klkultor (om ikke kn kommuniere me nre) Skrie- og tegneker

2 ekmen løningforlg STYRKEBEREGNING 7. juni 8 NB! Alle eloppgene ), ), c), ) teller like mye NB! OPPGAE - løningforlg igur ier eirmen i en enylinret mkin. eirmen er krympet på eikelen. Mterilet i kelen er tål me flytegrene 8N/mm, og mterilet i eirmen er tål me flytegrene 55N/mm. rikjonkoeffiienten ette til,5. H = 4m og H r = 6m. orinelen kl oerføre et rimoment på 546Nm me en ikkerhet mot luring på,5. e lg pning kl u enytte oringi (nere grenemål lik ) og tolernegr 7. Akelen kl ereie til IT7. e montering kl et enytte en klring på minimum 5m. ) Betem riktig pning. i Akel: i Ring :, 5 9 y y igur eirm i enylinret mkin. Mål i mm. rimoment: M p L p L 9 Nøenig fltetrykk: M 546,5 p 4,5N / mm L 8,5 r nomogrm (kel tål / n tål): m / mm, p N / mm p, 4,5,57 p,57,57 57m NTNU i Gjøik ie

3 ekmen løningforlg STYRKEBEREGNING 7. juni 8 OPPGAE ) - løningforlg fort. Alterntit: E p m E E = E, = og = p E,5 4,5.,5 57,6m G min H H r m kel?7 =5/=7,5 m =? 5 ring / n H7 =5/=7,5 m Bi =m m 57 + H Hr 7,5 7,5 4 6 m Akel: Nere grenemål = + - =7,5 + -7,5 =m Øre grenemål = + + =7,5 + +7,5 =7m 59 4 r tell i NS: Ø u7 Pning Ø H7/u7 NTNU i Gjøik ie

4 ekmen løningforlg STYRKEBEREGNING 7. juni 8 OPPGAE - løningforlg fort. ) Betem nøenig temperturforkjell e montering. e montering: G 5 5 mk Ny = 59 7,5 7,5 = 4m 4 7,5 7,5 5 99m T r tell:,5 6 mm / mm 99 T 7 6,5 C C c) Kontroller penningene i forinelen. Kommenter ret. Nytt fltetrykk (e mk. premonn): m / mm, p N / mm G mk H H r 4 7,5 7, m 9 p 98,5N / mm,,, p Ytre el, net: p re 4 98,5,5,5 4 4,4N / mm Høy! = 55N/mm, gir liten ikkerhet, ør elge mterile me høyere. Inre el, kel: p 98,5N / mm OK! = 8N/mm re NTNU i Gjøik ie 4

5 ekmen løningforlg STYRKEBEREGNING 7. juni 8 OPPGAE - løningforlg igur ier et lteåk for trnport me krn. Stroppene er fetet til ører på oer- og unerien åket (firkntrøret). Ørene er eiet til åket på lngiene me = mm. Mterile er S75. ) Betem opptreene penning i eien på unerien åket. Unerien: Strekk, tergåene kileier G M g 9,8 9,4kN G 9,4 4,7kN igur. Lteåk. Mål i mm 4 C A B H Seien rel: A l 6 6mm G 6 Strekkpenning: f 4,7,5 6,N/mm A 6 6, 4,N/mm Jenførene penning (opptreene penning): j opptr 4 4, 86,7N / mm σ j 87N/mm NTNU i Gjøik ie 5

6 ekmen løningforlg STYRKEBEREGNING 7. juni 8 OPPGAE - løningforlg fort. ) Hor er penningen tørt i eien på oerien åket? Begrunn ret. Oerien: - Strekk- og kjærpenning i B - Strekk-, øye- og kjærpenning i C Størt penning i C c) Betem opptreene penning i eien på oerien åket. Strekkpenning, (om i ): 6, 4,N/mm Horiontlkrft: 4 tn,4 H,4 4,7,4 H,5 N Bøyepenning i C: M H f l l y I l,5, , ,4N/mm 9,4 77,4N/mm Skjærpenning: H f,5,5 4,8N/mm A 6 Jenførene penning: j j opptr 4 4, 77,4 4,8 5,N / mm σ j = 5N/mm NTNU i Gjøik ie 6

7 ekmen løningforlg STYRKEBEREGNING 7. juni 8 OPPGAE - løningforlg igur ier en heieinnretning for n. På trnportånet T er et montert heiekuffene H. Bånet elte me kreftene = 6,kN og H = 4,5kN (ånet egentynge). Krften rierer mellom 4,5kN og 6,kN. Trnportånet rie reimkien R. Akelen turtll er 8 o/min. Mterilet i kel hr flytegrene 94N/mm. igur Heieinnretning for n. Mål i mm. ) Betem nøenig effekt til kelen. Se ort fr tp. +H A 9 9 B H M 8 M Nøenig effekt P M n 6, , 4,5 5,6 W H ) Betem minte tilltte kelimeter e en eltike koplingen e motoren. I enen e, kun rining, M =. riemoment: M 8 6, 4,5 64 Nmm H NTNU i Gjøik ie 7

8 ekmen løningforlg STYRKEBEREGNING 7. juni 8 OPPGAE løningforlg fort. Jenførene penning: j M,75 M till n Dimeter: M,75 M till =,75 e eklene øying og pulerene torjon Sikkerhet mot flyting: n 5 (ynmik eltning m/kjer) Akelimeter: M,75,75 64,75 4,6 45mm 94 n 5 c ) Betem minte tilltte kelimeter. +H A 9 9 B M M uttt for øying og rining. Mkimlt øyemoment: L H L M mk A 6, 4, Nmm riemoment (om i ): M 64 Nmm =,75 e eklene øying og pulerene torjon NTNU i Gjøik ie 8

9 ekmen løningforlg STYRKEBEREGNING 7. juni 8 OPPGAE c) - løningforlg fort. Sikkerhetfktor mot flyting: n 5 (ynmik eltning m/kjer) Akelimeter: M,75 M 57,75,75 64 n , 7mm ) Betem minimum frikjonkoeffiient mellom reimkie og trnportån. e reimrift: e H 6, e 4,5 e 6,,56 4,5 ln,56,45 8 r Minimum frikjonkoeffiient:,45, Henning Johnen NTNU i Gjøik ie 9