Høgskolen i Gjøvik
KANDIDATNUMMER:_____________
EKSAMEN
EMNENAVN:
Styrkeberegning
EMNENUMMER:
TEK2021
EKSAMENSDATO:
8. juni 2015
KLASSE:
13HBIMASA og 12HBIMAS-FA
TID:
3 timer: KL  09.00 - KL  12.00
EMNEANSVARLIG:
Henning Johansen
ANTALL SIDER UTLEVERT:
3
TILLATTE HJELPEMIDLER:
▪ Lærebok (Konstruksjonselementer; Dahlvig/Christensen/Strømsnes)
▪ Kompendium m/egne notater og merknader
(Konstruksjonsprinsipper, Styrkeberegning grunnlag, Skrueforbindelser, Sveisbare
konstruksjonsstål, Korrosjonsbestandige stål, Sveiseforbindelser – statisk, Sveiseforbindelser –
dynamisk, Press- og krympeforbindelser, Aluminium, Magnesium, Titan, Transmisjoner, Aksler og
Lager)
▪ Tabeller
▪ Kalkulator
▪ Skrive- og tegnesaker
INNFØRING MED PENN, evt. trykkblyant som gir gjennomslag.
Ved innlevering skilles hvit og gul besvarelse og legges i hvert sitt
omslag.
Oppgavetekst, kladd og blå kopi beholder kandidaten.
Husk kandidatnummer på alle ark.
eksamen
NB!
STYRKEBEREGNING
8. juni 2015
Alle deloppgavene a), b), c), d) teller like mye
NB!
OPPGAVE 1
Figur 1 viser en trykkbeholder
for gass. I beholderen er det et
overtrykk på 20bar.
Skruene har metriske grovgjenger. Mellom gjengepartiene
er de dreid ned til kjernediameteren.
Forspenningskraften i en skrue
settes til 1,4 ganger kraften i
skrue pga. trykk i beholder.
Skruens forlengelse antas å
være 3 ganger sammentrykningen av de trykkbelastede
Figur 1
delene.
Friksjonskoeffisienten er 0,15 overalt. Tillatt spenning i skrue er 400N/mm2.
1a
Tegn skruediagram for dette tilfellet.
Bestem total skruekraft fra diagrammet.
1b
Bestem skruedimensjonen ut fra maksimal strekkbelastning i skrue.
Se bort fra vridning i skruene ved disse beregningene.
1c
Kontroller spenningen i skrue under tiltrekking.
OPPGAVE 2
Figur 2 viser en aksel
som er opplagret ved A
og B. Ved C og D har
den tannhjul. Akselen
roterer med et turtall på
120o/min og det
overføres en konstant
effekt på 22kW mellom
tannhjulene. Akselen er
av stål med flytegrense
300N/mm2. Akselen er
utsatt for kjervvirkning og
pulserende vridning.
Figur 2
2a
Hvor stort vridemoment skal overføres?
Hvor store er periferikreftene på de to tannhjulene?
2b
Beregn de største bøyemomentene i aksel og tegn bøyemomentdiagram.
2c
Beregn minste tillatte akseldiameter.
Høgskolen i Gjøvik
side 2
eksamen
STYRKEBEREGNING
8. juni 2015
OPPGAVE 3
Figur 3 viser et stålrør med godstykkelse 8mm som er bøyd i 90o vinkel. En stålhylse
er presset på rørets nedre ende. Hylsen er sveiset til en fundamentplate.
Normalkrefter som for eksempel tyngde, overføres fra rør og direkte til fundament. All
annen kraftoverføring går fra rør gjennom hylse og deretter gjennom sveis til
fundament.
Materiale i rør og hylse er S235.
Røret belastes ved A med kreftene FH = 4kN og FV =3kN.
Pasning hylse/rør er S7/h6 som gir minste innvendige diameter på hylse 79,922mm.
Profildybden Ha og Hr settes til 1/8 av toleransegraden (IT).
Det forutsettes at flatetrykket er jevnt fordelt.
Friksjonskoeffisenten mellom delene er 0,15.
Du kan her se bort fra skjærkrefter ved bøying.
Figur 3
3a
Tegn pasningsdiagram for den gitte pasningen og beregn effektivt pressmonn
for overføring av vridemoment i denne forbindelsen.
3b
Hvor stort vridemoment kan overføres med den gitte pasningen?
Er denne pasningen tilstrekkelig til å hindre bevegelse mellom delene?
3c
Hvilke type spenninger oppstår i sveisen?
Beregn disse spenningene.
3d
Bestem jevnførende spenning i sveisen og foreta en kontroll.
lykke til
18.05.2015 Henning Johansen
Høgskolen i Gjøvik
side 3