[nsivchuk]

Уважаемые форумщики.
Необходимо увеличить несущую способность стержня ограниченных габаритов. Максимальный диаметр стержня 40 мм при расчётной длине 2440 мм. Несущая способность на сжатие должна быть более 8000 кг.
Допускается увеличить диаметр стержня до 50 мм при условии увеличения несущей способности более, чем в 2 раза.

[Rotfeder]

Сообщение от вал60 Уважаемый Ильнур! А почему вы прикладываете 8000 кгс как сосредоточенную силу - она будет в основании как нарастающая от 0 до 8000 за счет веса.

Для того, чтобы сила была распределена по длине - она должна быть так приложена. У нас сила приложена к верхнему концу стержня.
Можете вообще исключить трение (пусть труба маслом смазана, стержень в трубе свободно скользит), нагрузка на трубу будет ноль, а потеря устойчивости будет при том же значении крит. силы, что для сплошного стержня.

Все эти варианты (труба с жидкостью внутри, труба с газом, стержень в трубе) однотипны. Расчетную схему с выводом уравнения продольного изгиба я приводил много постов назад.

[sbi]

Ильнур Это профилактика! (Толи ещё будет)

[Ильнур]

Сообщение от sbi Ильнур Это профилактика! (Толи ещё будет)

Мне кажется, все-таки я правильно сделал на п.657 (сперва) - ведь мю=1,12 для нахождения Ncr=q*L.
А по СНиП мы на фи уменьшаем максимальное напряжение.
Как-то так...
А нагрузку я приложил равномерно - об этом говорит мю=1,12.
8 тонн я брал для определения напряжения.
Rotfeder:

Для того, чтобы сила была распределена по длине - она должна быть так приложена.

вал60 пока еще именно так приложил. Он потом будет спецмероприятия в виде трущейся трубы применять.
вал60, а где-таки Ваш расчет, где стержень держит распределенные 8 тонн? Он же простой - выложите, сравним...

[unadjusted]

Сообщение от Ильнур А=8,86 кв. см, r=0,84 см, мю=1,12 (табл.71,а СНиП II-23), Nmax=8 т, гибкость244 см/0,84~290. Соответственно для С245 "фи" продольного изгиба ~0,12 (см. любой график или табл. из любого источника), итого по формуле (7) того же СНиП: 8/(0,12*8,86)=7,2 т/кв.см.

Почему R=0.84 ? Диаметр стержня 33.6 > R=16.8

[nsivchuk]

Сообщение от Ильнур Мне кажется, все-таки я правильно сделал на п.657 (сперва) - ведь мю=1,12 для нахождения Ncr=q*L. А по СНиП мы на фи уменьшаем максимальное напряжение. Как-то так... А нагрузку я приложил равномерно - об этом говорит мю=1,12. 8 тонн я брал для определения напряжения. Rotfeder: вал60 пока еще именно так приложил. Он потом будет спецмероприятия в виде трущейся трубы применять. вал60, а где-таки Ваш расчет, где стержень держит распределенные 8 тонн? Он же простой - выложите, сравним...

Ильнур. Почему Вы приняли мю=1,12? Мне кажется, что мю=0,725.
С уважением. Н. Сивчук.

[Евгений, Екатеринбург]

Сообщение от Rotfeder Для того, чтобы сила была распределена по длине - она должна быть так приложена. У нас сила приложена к верхнему концу стержня.

Да это уже вообще другая задача - тут каждый придумывает такие условия, чтобы решение было, а соответствуют они начальной задаче или нет, не важно.
Материалы не ограничены, но работаем со сталью, но в принципе можно и жидкость закачать. Диаметр 40мм, но потом оказывается что только в сложенном состоянии. Расстояние между силами 2440мм, но потом оказывается что нагрузку можно и распределить.
Конечно можно так обеспечить - нижние 40мм сжаты силами, а остальной кусок стержня просто болтается, распределение усилия по длине, материалы, условия нагружения и закрепления выбираются произвольными. Нужно просто чтобы в расчетах было 2 числа - 2440мм и 40мм. Остальное на выбор.

[вал60]

Уважаемый Ильнур! Расчет очень простой. Если взять формулу проф. Коробова N1*(a1/L)^2+....+Ni*(ai/L)^2+Nn=пи^2*E*I/(мю*L^2)=2188 кгс, то при шарнирном закреплении мю=1, Е=2,1*10^6 кг/см2, I=6,29 см4, N1=N2=Ni=1000кгс, Nn=0, параметр аi - расстояние от основания стержня до места приложения нагрузки Ni, L=244 см, пи=3,14. Силы раставлены по длине через 30,5 см. У меня получилось N1+...Ni=8000 кгс. Естественно я считаю собственный вес или силу трения приложенную к боковой поверхности, поэтому Nn=0.
С уважением и здравия.

[nsivchuk]

Сообщение от Евгений, Екатеринбург Да это уже вообще другая задача - тут каждый придумывает такие условия, чтобы решение было, а соответствуют они начальной задаче или нет, не важно. Материалы не ограничены, но работаем со сталью, но в принципе можно и жидкость закачать. Диаметр 40мм, но потом оказывается что только в сложенном состоянии. Расстояние между силами 2440мм, но потом оказывается что нагрузку можно и распределить. Конечно можно так обеспечить - нижние 40мм сжаты силами, а остальной кусок стержня просто болтается, распределение усилия по длине, материалы, условия нагружения и закрепления выбираются произвольными. Нужно просто чтобы в расчетах было 2 числа - 2440мм и 40мм. Остальное на выбор.

Почему то Вы не вспомнили о предложенном резино-металлическом варианте стержня и о возможности увеличить диаметр до 50 мм и т. д...
Могу только догадываться о возможных причинах столь агрессивного и, хочется думать, не всегда справедливого отношения к автору.
С уважением. Н. Сивчук.

[Ильнур]

Сообщение от unadjusted Почему R=0.84 ? Диаметр стержня 33.6 > R=16.8

Кто же возразит против такого аргумента? Действительно, при D=33,6 R=16,8
Но в расчет вводится не R=D/2, а r, т.е. sqrt(J/A). Радиус инерции называется.
А мю=1,12 брал для защемленного стержня-консоли.
Если для шарнирноопертого по концам, то мю=0,725.
Считаем: расч. длина =244х0,725=178 см, гибкость 178/0,85=209.
Значит фи=0,147.
Напряжение 8т/8,86=0,9 т/кв.см, проверяем на устойчивость по СНиП:
0,9/0,147=6,122 т/кв.см. >>2,4 т/кв.см. Найдите ошибку или признайте, что стержень далеко НЕУСТОЙЧИВ.
Offtop: Кстати, параллельно проверял сзему с консолью с равномерно приложенной нагрузкой - СКАД определил мю=2, а не 1,12.
Насчет формулы Коробова надо будет внимательно проверить. По реакции автора - вал60 возможно угадал, отчего задача именно такая.

[Разработчик]

Rotfeder, Евгений, Екатеринбург, вы поняли? вал60, модифицирует свою "домкратную" идею. Полностью разгруженную от осевых усилий трубу с поршнями, он почему-то теперь отвергает. Вместо этого (я немножко модифицирую его идею до идеализации) он продлевает верхний поршень по всей трубе так, что между ним и трубой действует распределенная касательная нагрузка N/L. После чего считает трубу как на собственный вес, ну там с требуемой для 8т плотностью.
Ильнур прав, надо было участвовать в теме 640 постов, чтобы снова на те же грабли.

[Евгений, Екатеринбург]

Сообщение от nsivchuk Почему то Вы не вспомнили о предложенном резино-металлическом варианте стержня и о возможности увеличить диаметр до 50 мм и т. д...

Потому что перечислить все Ваши изменения условий это еще минимум 34 сообщения - минимум по одному на странице.

Сообщение от nsivchuk Могу только догадываться о возможных причинах столь агрессивного и, хочется думать, не всегда справедливого отношения к автору.

Может это потому что Вы обвиняли меня в категоричности, неспособности признавать ошибки? А может потому что сами ни в одном сообщении не сказали "Возможно я не прав"? А может потому что я в 5 раз меньше работал главным конструктором и знаю что такое критическая сила, а Вы нет? А может потому что Вы говорили что не умеете считать в программах и просили посчитать других, а когда другие считали, но результат был не в Вашу пользу Вы такой результат не принимали? А может потому что на Вашей стороне явно неадекватные люди (не все, но есть), но Вас и это устраивает и Вы с ними не спорите?
Разработчик

вал60, модифицирует свою "домкратную" идею.

Ну после предложения заполнить трубу стальными шарами или киками все остальное тихо меркнет. Я чуть со стула не упал когда такое прочитал...

[sbi]

Offtop: А, где ринг, кулачный бой без правил? Не интересно. Так и хочется сказать: Правой, вниз ниже пояса

[nsivchuk]

Сообщение от Евгений, Екатеринбург Ну после предложения заполнить трубу стальными шарами или киками все остальное тихо меркнет. Я чуть со стула не упал когда такое прочитал...

Погодите падать. Сначала сделайте два расчётика стержня с киками.
В первом расчёте считайте кики смазанными маслом, а потому не передающими сил трения на футляр.
А во втором расчёте считайте кики приваренными к футляру, а потому передающими часть вертикальной нагрузки на футляр.
Желательно эксцентриситеты в обоих расчётах считать нулевыми.
Очень жажду узнать величины критических сил по обоим расчётам.
Сразу, в очередной раз, признаю, что слабак, а потому уверенности в собственных расчётах не имею. Прошу помочь. См.вложение.
С уважением. Н. Сивчук.

Сообщение от nsivchuk См.вложение.

Во оказывается что, народ еще вручную на кульманах чертит в 21 веке...

[nsivchuk]

Сообщение от VVapan4ik Во оказывается что, народ еще вручную на кульманах чертит в 21 веке...

Увы, наблюдательный Вы наш. Но ни одного кульмана нет уже несколько десятилетий... А Вам по сути что-то непонятно на рисунке?
С уважением. Н. Сивчук.

[Евгений, Екатеринбург]

Сообщение от nsivchuk В первом расчёте считайте кики смазанными маслом, а потому не передающими сил трения на футляр. А во втором расчёте считайте кики приваренными к футляру, а потому передающими часть вертикальной нагрузки на футляр.

А вот это уже не подходит?

Сообщение от Cfytrr Не совсем в Лире, но как с мог задал три схемы: 1. Стержень (d=3.2 см) в трубе (D=4 t=0.4 см) продольные усилия со стержня на трубу не передаются. Объемные элементы. 2. Стержень d=4.0 см. Объемные элементы. 3. Стержень d=4.0 см. Балочные элементы. Считались схемы шарнирно опертых балок (L=244 см) под сжимающей нагрузкой 8000 кг. Получились такие коэфф устойчивости:0.5318, 0.5327, 0.5342 соответственно. Никакой разницы практически нет.

Или Вы согласны со сплошным сердечником, но теперь думаете что с киками будет больше чем со сплошным сердечником? Как видно из расчета, все значения легли близко друг другу. Примечательно и то, что сплошной стержень дает результат выше чем сердечник в трубе, неужели Вы всерьез полагаете, что если теперь этот стержень порезать на куски, то что-то изменится в лучшую сторону? Или надо чтобы именно я такой расчет сделал? Ну могу дома решить...
Не понял что за материал с модулем в два раза больше для сердечника, но материал с большим модулем следует использовать для футляра, а не сердечника.

[sbi]

nsivchuk Ну, забили свои "кака" в трубу получили прессовое соединение с натягом, упругость кончилась, обратно каки не выйдут хоть тресни с маслом и без оного. А труба осталась - ей родимой и трещать (кончайте эксперименты, трубу жалко стало, она хоть что-то и несёт).

[nsivchuk]

Сообщение от Евгений, Екатеринбург А вот это уже не подходит? Или Вы согласны со сплошным сердечником, но теперь думаете что с киками будет больше чем со сплошным сердечником? Как видно из расчета, все значения легли близко друг другу. Примечательно и то, что сплошной стержень дает результат выше чем сердечник в трубе, неужели Вы всерьез полагаете, что если теперь это стержень порезать на куски, то что-то изменится в лучшую сторону? Или надо чтобы именно я такой расчет сделал? Ну могу дома решить... Не понял что за материал с модулем в два раза для сердечника, но материал с большим модулем следует использовать для футляра, а не сердечника.

Спасибо за отзыв.
Я бы с удовольствием, повторяюсь, согласился с тем, что понял до конца.
Но когда мне предлагают какое-либо готовое решение, полученное по любой программе, то я, грешный, сначала никогда не верю результату. А причина проста. Огромное количество раз приходилось браковать компьютерные расчёты по разным, но весьма веским причинам. (Особенно неприятны были моменты, когда обнаруживались серьёзные ошибки в алгоритмах, доступ к которым не всегда доступен). Полагаю и даже уверен в том, что большинство реальных конструкторских расчётов можно вообще не делать, а пользоваться разными заранее выпоненными графиками, чем я успешно пользуюсь многие годы. (У меня несколько папок с различными графиками, выполненными в Ехсеl).
Поэтому, нижайше прошу: помимо результатов дайте ещё тщательную расшифровку того, что и как заложено в исходные данные машине и какая методика реализована. (желателен алгоритм..)
Согласен, что для решения поставленной задачи лучше было бы футляр выполнить из более жёсткого материала, но в перспективе это не интересно. (задача должна иметь реальное продолжение совсем не с такими избыточно гибкими стержнями). Надо принять именно сердечник более жёстким. Естественно, что я не ожидаю существенной разницы между сплошным сердечником и разрезанным, но кики технологичнее и значительно дешевле.
Заранее благодарю. С уважением. Н. Сивчук.

[Евгений, Екатеринбург]

Сообщение от nsivchuk Но когда мне предлагают какое-либо готовое решение, полученное по любой программе, то я, грешный, сначала никогда не верю результату. А причина проста.

Все что Вы говорите про программы верно, но если человек говорит умные вещи, правильно посчитал критическую силу для сплошного стержня ( причем в двух вариантах), то с большой долей вероятности можно утверждать что и третий вариант он посчитал правильно, более того, был вариант расчета по другой программе, который показал тоже самое. Я могу посчитать по двум программам, но вывести формулу с сердечником - я пас. А уже в нелинейной форме с киками тем более.
Если я посчитаю по двум программам и приложу код задачи это сгодится? Что уже надо сделать чтобы Вы признали, что в пределах заявленного диаметра 40мм никакие внутренние ухищрения не позволят увеличить критическую силу относительно критической силы сплошного стержня с тем же модулем упругости?

Сообщение от nsivchuk кики технологичнее и значительно дешевле

С учетом того что кики надо отфрезеровать с очень большой точностью они будут явно дороже.

Сообщение от Евгений, Екатеринбург С учетом того что кики надо отфрезеровать с очень большой точностью они будут явно дороже.

Даже не отфрезеровать, а отшлифовать