ebook Maszynoznawstwo chemiczne Podstawy wytrzymałości i przykłądy obliczeń Michał Ryms, Witold M. Lewandowski

Wydawca: Wydawnictwo Naukowe PWN

Rok wydania: 2017

Książka jest wynikiem wieloletnich doświadczeń zebranych podczas projektowania i nauki maszynoznawstwa chemicznego realizowanego na Wydziale Chemicznym i innych wydziałach pokrewnych Politechniki Gdańskiej, Wydziale Wzornictwa Przemysłowego ASP w Gdańsku oraz w Instytucie Politechnicznym Państwowej Wyższej Szkole Zawodowej w Elblągu. Tematyka książki dotyczy głównie zagadnień spotykanych w budowie i eksploatacji elementów aparatury chemicznej oraz instalacji i konstrukcji przemysłowych. Każdy rozdział poprzedzony jest wprowadzeniem teoretycznym, a następnie przedstawiony jest tok rozwiązywania przykładowych zadań, w których podane są ilustracje miejsc występowania i rodzaje występujących naprężeń, podstawowe wzory, oznaczenia, obliczenia i końcowe wyniki. Podana teoria utrzymana jest w tradycyjnej, klasycznej konwencji wytrzymałości materiałów, ale w ujęciu uproszczonym, umożliwiającym zrozumienie podstaw wytrzymałości nie tylko mechanikom, ale także chemikom, specjalistom od ochrony środowiska i innych inżynierskich specjalności, a nawet studentom ASP i uczniom techników.

Spis treści ebooka Maszynoznawstwo chemiczne

Od Autorów 9
Wprowadzenie 11
1. Podstawowe wiadomości z wytrzymałości materiałów 13
1.1. Wprowadzenie 13
1.2. Podział naprężeń i odkształceń 13
1.2.1. Naprężenia normalne 13
1.2.2. Naprężenia styczne 13
1.2.3. Naprężenia zastępcze 15
1.2.4. Podział odkształceń 15
1.3. Kryteria wytrzymałościowe 15
1.3.1. Naprężenia dopuszczalne w obciążeniach statycznych 16
1.3.2. Badania wytrzymałościowe na rozrywanie 16
1.3.3. Statyczny współczynnik bezpieczeństwa 18
2. Obliczenia wytrzymałościowe na rozciąganie i ściskanie 20
2.1. Wprowadzenie 20
2.2. Naprężenia rozciągające 20
2.2.1. Rozrywanie własnym ciężarem 21
2.2.2. Prawo Hooke’a 21
2.3. Naprężenia ściskające 22
2.4. Odkształcenia 23
2.4.1. Odkształcenia wzdłużne 23
2.4.2. Odkształcenie poprzeczne 23
2.5. Obliczanie elementów na rozciąganie i ściskanie 24
2.6. Przykłady obliczeń wymiarów elementów rozciąganych i ściskanych 25
3. Naprężenia rozciągające w zbiornikach 44
3.1. Naprężenia w ściankach cylindrycznych – walczakach 45
3.1.1. Rozrywające naprężenia obwodowe 46
3.1.2. Rozrywające naprężenia wzdłużne 46
3.2. Naprężenia i grubość ścianki zbiorników cylindrycznych 47
3.3. Naprężenia i grubość ścianki zbiornika kulistego 47
3.4. Obliczanie śrub w połączeniach kołnierzowych zbiorników 48
3.5. Obliczanie powłok cienkościennych zbiorników 55
3.6. Obliczanie łączne powłok cienkościennych i śrub 63
4. Nacisk powierzchniowy 69
5. Ścinanie i styczne naprężenia ścinające 71
5.1. Wprowadzenie 71
5.2. Naprężenia tnące 71
5.3. Naprężenia dopuszczalne na ścinanie 72
6. Obliczanie naprężeń σr, σśc, σn i τt 74
6.1. Połączenia gwintowane 74
6.1.1. Obliczanie połączeń gwintowych 75
6.2. Połączenia spawane 82
6.2.1. Obliczanie połączeń spawanych 84
6.3. Połączenia nitowane 95
6.3.1. Obliczanie połączeń nitowych 96
7. Naprężenia wyboczające 106
7.1. Wprowadzenie 106
7.2. Współczynnik smukłości λ. 106
7.3. Momenty bezwładności Ix, Iy, Io, Imin 107
7.3.1. Twierdzenie Steinera 108
7.3.2. Sposób liczenia osiowych momentów bezwładności przekrojów złożonych 109
7.4. Siła krytyczna Fkr 110
7.5. Zakresy wyboczenia 111
7.5.1. Wyboczenie sprężyste 111
7.5.2. Wyboczenie niesprężyste (plastyczne) 112
7.6. Współczynnik zamocowania α i przypadki wyboczenia 113
7.7. Obliczanie wytrzymałościowe na wyboczenie 114
7.7.1. Obliczanie dopuszczalnych obciążeń dla elementów o danych wymiarach 114
7.7.2. Obliczanie wymiarów dla zadanych obciążeń wyboczających 115
7.8. Przykłady obliczeń wytrzymałości na wyboczenie 115
8. Podsumowanie omówionych naprężeń 134
8.1. Wprowadzenie 134
8.2. Sposób postępowania 134
8.2.1. Sposób prowadzenia obliczeń na konkretnym przykładzie 134
8.3. Przykłady obliczeniowe 140
9. Podstawy mechaniki ogólnej 154
9.1. Wprowadzenie 154
9.2. Podstawy statyki 154
9.2.1. Stosowane w mechanice jednostki 154
9.2.2. Prawa Newtona 158
9.2.3. Zasady stosowane w statyce 158
9.2.4. Podpory, węzły i ich reakcje 159
9.2.5. Płaski zbieżny układ sił 161
9.2.6. Płaski równoległy układ sił 163
9.2.7. Graficzne metody wyznaczania reakcji 164
9.2.8. Przestrzenny układ sił 166
9.2.9. Siły tarcia 169
10. Naprężenia dopuszczalne oraz zmęczenie materiału 173
10.1. Naprężenia dopuszczalne w obciążeniach dynamicznych 173
10.2. Zmęczeniowe współczynniki bezpieczeństwa 174
10.3. Naprężenia dopuszczalne 175
11. Naprężenia skręcające 176
11.1. Naprężenia skręcające 176
11.1.1. Naprężenia dopuszczalne 176
11.1.2. Kryterium kąta skręcenia 178
11.2. Przykłady obliczeniowe „czystego” skręcania 178
12. Naprężenia zginające 185
12.1. Moment gnący 185
12.2. Wskaźnik wytrzymałości na zginanie 186
12.3. Kryterium naprężeń dopuszczalnych na zginanie 186
12.4. Kryterium odkształceń dopuszczalnych – strzałka ugięcia 188
12.5. Metoda analityczna obliczania zginanych belek 189
12.5.1. Sposób prowadzenia obliczeń na konkretnym przykładzie 191
12.6. Metoda graficzna obliczania zginanych belek 193
12.7. Inne przypadki naprężeń zginających 195
12.8. Przykłady obliczeniowe 196
13. Zginanie ze skręcaniem – moment zastępczy 204
13.1. Zginanie ze skręcaniem 204
13.2. Naprężenia zastępcze w obliczeniach wałów 205
13.3. Przykłady obliczeniowe 206
13.3.1. Obliczenia wału mieszadła reaktora 206
13.3.2. Obliczenia momentów zastępczych 209
13.4. Naprężenia zastępcze dwupłaszczyznowe w wałach 221
13.4.1. Obliczenia wału skręcanego i zginanego w dwóch płaszczyznach 222
13.5. Praktyczne zastosowanie wiedzy z obliczania wałów 225
14. Podsumowanie omówionych naprężeń 230
14.1. Wprowadzenie 230
14.2. Przykłady 230
14.2.1. Projekt zamocowania reklamy 231
14.2.2. Projekt układu ruchowego 240
Spis symboli wielkości całościowych jednostek miar stosowanych w obliczeniach wytrzymałościowych 249