Ысқа теориялық мәліметтер. Қазіргі заманғы машина жасау тәжірибесінде аз материал жұмсай отырып

Қазіргі заманғы машина жасау тәжірибесінде аз материал жұмсай отырып, жоғары сапа және қатаңдық беретін жұқа қабырғалы конструкциялар жиі қолданылады (ұшақ фюзеляжі, суасты қайықтарының берік корпустары, мұнай сақтайтын бәктер, магистральді құбыр жолдары, ғимараттардың және көпір конструкциялары және т.с.с).

Жұқа қабырғалы стерженнің басты белгісі - оның қалыңдығы көлденең қимасының өлшемінен айтарлықтай аз (қабырғалар қалыңдығы 0,1 диаметрден кем). Ұзындығы көлденең қиманың аса ірі өлшемінен алты есе асатын стержень білеу ретінде қарастырылады.

Егерде сызықтық жүйенің күрделі жүктеуін қарапайым түрлеріне жіктейтін болсақ, бұл жүйенің кез келген нүктесінде суперпозиция қағидасына сәйкес кернеулі күйін жүктеудің қарапайым түрлерінен алғандағы кернеулі күйлерінің қосындысы ретінде қарастыруға болады.

Зерттелудегі жұқа қабырғалы сырық таза бұралған және көлденең иілу күйінде тұр (7.1, а сурет), сондықтан оның көлденең қимасының әр нүктесінде бұраушы моментінен жанама кернеу пайда болады (7,1б сурет).

(7.1)

мұнда: R - стерженнің сыртқы радиусы;

δ - қабырғаның қалыңдығы.

Жанама кернеулердің қостық заңына сәйкес білік осіне параллель қырында мөлшері тең және бағыты қарама-қарсы жанама кернеулер әсер етеді.

Стержень көлденең қимасындағы иілуден болатын тік кернеулер брус биіктігімен сызықтық заң бойынша өзгеретін горизонталь қалыпта болатын бейтарап осьтен нүктеге дейінгі арақашықтыққа байланысты

(7.2)

Бейтарап осьтен неғұрлым алыс орналасқан нүктелерде бұл кернеулер үлкен мәнге ие болады. Ол

(7.3)

7. 1 - сурет Күрделі жүктеу кезіндегі жазық кернеулі жағдайының қалыптасу схемасы(иіліп бұралу):а-күрделі жүктеуді қарапайымдарға жіктеу схемасы б, в- бұраушы моментінең жанама кернеулердің және иілу сәтінен қалыпты кернеулердің пайда болуы; г- жұқа қабырғалы стержен материалындағы кернеулі күйі (А нүктесіне қатысты)

Осыған сәйкес әрбір көлденең қиманың нүктесінде жанама кернеу (бұралудан) және тік кернеу (иілуден) қоса әсер етеді, ал бойлық қиманың нүктелерінде – тек бұралудан болған жанама кернеулер әсер етеді (7.1 г - сурет). Бұралудан болған жанама кернеулермен салыстырғанда аздығына байланысты, көлденең күштен болған жанама кернеулер бұл жағдайда есепке алынбайды.

Беткі қабатта басты кернеудің шамасы мен бағыты алдынала белгісіз және ол бұраушы момент пен иуші момент шамаларының қатынасына байланысты болады.

Металдың беткі қабатының кернеулік-деформациялық күйінің шамаларын экспериментті түрде табуға болады, ол үшін үш бағыттағы сызықтық деформацияларды тензорезистор көмегімен өлшеу қажет, олардың екеуі өзара перпендикуляр, үшіншісі олармен 45^о бұрыш жасайды және брус осіне параллель. Бұл жағдайда бас кернеулер келесі формуламен есептеледі.

(7.4)

Салыстырмалы деформациялар төмендегідей анықталады

Бұл жердегі ε_u, ε_v, ε_x, - и, v, х осьтеріндегі экспериментті түрде анықталған сызықтық деформациялар;

ε₁, ε₂ – бас осьтерге сәйкес келетін сызықтық деформациялар;

E, μ – созылудағы серпімділік модулі және үлгі материалы (дюраль) үшін Пуассон коэффициенті

7. 2 - сурет. Тензорезистор розеткасы(Х осі брус осіне параллель)

Бас ось пен стержень осі арасындағы бұрыш келесі формула бойынша есептеледі:

Зерттеліп отырған модель үшін бұраушы және иуші моменттер төмендегідей анықталады:

М_кр=F·а, М=F·l, (7.7)

мұнда F – жүктеме құрылғы иінтірегіне түсірілетін күш;

а = 200мм – иінтірек иіні;

l = 280мм – розетка центрінен иінтірекке дейінгі қашықтық

Олар жұқа қабатты стерженнің А есептік нүктесі (тензорезистор розеткасының орталығы) арқылы өтетін көлденең қимада тік иілу кернеуін тудырады, ол шама жағынан (7.3) теңдеумен табылатын мәніне сәйкес келеді

және бұралудан болатын жанама кернеулерді шама жағынан (7.1) теңдеумен табылатын мәніне сәйкес келеді

Бұл жағдайда бас кернеулер төмендегідей формула бойынша есептеледі

ал бас осьтің стержен осіне қатысты орналасуы былай анықталады:

Бұл жағдайда альфа бұрышының бағыты, σ₁ -дің бағытынан бастап саналады, ол сағат тілімен бағыттас (7.1 г сурет).

Дата добавления: 2015-10-02