6・6 衝撃による応力
上図において断面積A〔cm 2〕、長さ 〔cm〕の棒に高さh〔cm〕から重量W〔kg〕が落下して棒に荷重が掛かるときには、棒内に次式で示す衝撃の引張り応力σが生ずる。
また、急激荷重がかかるとすればh=0とすればよく、この場合
すなわち、静荷重の応力W/Aの2倍となる。
実際には許容応力の基礎強さ=安全率×許容応力を考えねばならない。
1. Eの値
物質 |
E〔kgf/cm2〕 |
鍜鉄 |
2.17×106 |
鋼 |
2.0×106 |
鋳鉄 |
1.0×106 |
黄銅 |
1.05×106 |
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2. 安全率(アンウインによる)
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安全率 |
物質 |
静荷重 |
繰返し荷重 |
可変及び衝撃荷重 |
片振 |
再振 |
鋳鉄 |
4 |
6 |
10 |
15 |
錬鉄及び鋼 |
3 |
5 |
8 |
12 |
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3. 1kgf/cm2=0.098〔MPa〕
〔例題〕
上図において重錘10〔kg〕が、3〔cm〕直径の丸棒の高さ50〔cm〕が下部にしっかり固定されている所へ丸棒の先端から30〔cm〕の所から落下した場合の最大応力を計算せよ。
また、急激荷重の場合と静荷重の場合とを求めよ。
ただし、E=2.1×106とする。
〔解〕
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