ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 02.12.2023
Просмотров: 30
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Сығылған сырықтардың орнықтылығы
Өмірде кейбір машина бөлшектерінің құрылыс конструкцияларының ұзындық өлшемі қима ауданының өлшемдерінен әлдеқайда жоғары, ұзын болады. Мысалы, біліктер, ұзын винттер, колонна ж. т. б. Осыларға күш әсер еткен жағдайда, олардың толқып орнықтылық қалпын жоғалтып алуы ықтимал. Ол әрине түскен күштің шамасы мен конструкция элементінің өлшемдеріне байланысты болады.
Осыған орай, ұзын конструкция элементтеріне сығу күші әсер еткен кезде оларды орнықтылыққа есептеу қажет. Орнықтылыққа есептеу әр конструкция элементінің немесе бөлшектің өзіне тән толқуының пайда болуына әсер ететін кризистік күшті анықтаумен басталады.
Сығылған элементте (сырықта) күш кризистік мәніне (Fкр) жеткенше тепе-теңдіктің түзу сызықты формасы орнықты болады. Орнықтылығынан айрылған сырық иілу мен сығылу бірлескен әсерінде жұмыс істейді.
Сығылған күш кризистік күш мәнінен асып кетсе, онда сығылған сырықтың иілуін бойлық иілу деп атайды.
Бойлық иілу қауіпті болғандықтан, оны болдырмау қажет:
, 
мұндағы п0– орнықтылығының қор коэффициенті, ол материалға, сырықтың міндетіне байланысты болады.
Кризистік күш. Эйлер және Ясинский формулалары
Сырықтың серпімді сатыдағы орнықтылығынан айырлу кезіндегі кризистік күш Эйлер формуласы бойынша анықталады
. Сығылған ұзын конструкция элементтерін толқытатын қауіпті күштің шамасы олардың қатаңдығына
тура, ал ұзындығының квадратына кері пропорционал болады. Мұндағы 
- келтірілген ұзындық; 
- конструкция элементі мен бөлшектердің ұштарының бекітілу жағдайына байланысты қабылданатын пропорционалдық коэффициенті (3.20-сурет); 
- қима ауданының өстік инерция моментінің ең кіші шамасы; Е — материалдардың серпімділік модулі.
3.20-сурет
Сығылған күштің кризистік мәні кезінде сырықтың көлденең қимасында болатын тік кернеу кризистік деп аталады.
мұндағы
- радиус инерциясының ең кішісі, 
- сырықтың иілгіштігі деп аталатын өлшем бірліксіз шама.Эйлер формуласының қолдану шегін анықтау үшін мына формуланы қарастырамыз:
Бұдан Эйлер формуласының қолдану шарты:
Демек, бұл шартын келесі түрде жазуға болады
сонымен, бұл формула ұзын және жіңішке сырықтар үшін қолданылады.
Тік кернеулері пропорционалдық шектерінен үлкен, сығылған сырықтар үшін кризистік күшті анықтау – күрделі мәселелердің бірі. Сондықтан эксперименттік зерттеулер жүргізіліп, тәжірибелік мәліметтер негізінде сүйеніп Ф.С. Ясинский иілгіштік шамасы кіші (
) сырықтардың кризистік кернеулерін анықтауға келесі формуланы ұсынған
Шойын үшін квадраттық тәуелділік қолданылады
мұндағы а, b, с – материалдарға байланысты қабылданатын коэффициенттер.
Кризистік күш бұл жағдайда келесі түрде анықталады
Басқа сырықтар үшін мынадай шарт орындалуы қажет
немесе
, мұндағы
кризистік кернеу ағу шегіне тең болатын сырықтардың иілгіштігі; 
ағу шегі.
Сырықтарды орнықтылыққа есептегенде иілгіштікке тәуелді екенін көруге болады. Сондықтан иілгіштікке байланысты үш топқа бөлуге болады:
- кіші иілгіштік (орнықты); 
- орташа иілгіштік; 
- үлкен иілгіштік.Егер
болса, онда Эйлер формуласын қолданады. Егер болса, сырық материалы серпімді деформация шегінен асып жұмыс істейді, сондықтан 
мен 
арасындағы тәуелділікті Ясинский формуласы арқылы жазады. Егер 
болса, сырықтар орнықты деп қарастырып, тек беріктікке есептейді. Бұл жағдайда кризистік кернеу ағу шегіне теңеседі 
Центрлік сығылған болаттан (Б3) жасалған сырықтың жуандығына байланысты бойлық иілуін немесе орнықтылығын және
функциясының физикалық мәнділігін түсіну үшін 3.21-суретте график көрсетілген. 
3.21-сурет
Сығылған сырықтар беріктік қасиетін немесе орнықтылығын жоғалтып, жүк көтергіштік қабілетінен ажырайды. Иілгіштік шамасы үлкен сырықтар үшін қауіпті – кризистік кернеу, ал иілгіштік шамасы кіші сырықтар үшін қауіпті – серпімділік немесе беріктік шегі (материалдың қасиетіне байланысты). Иілгіштік шамасы үлкен сырықтардың қауіпті кризистік күші серпімділік немесе беріктік шегінен айтарлықтай кіші болуы мүмкін. Сондықтан, сығылған сырықтар беріктікке есептелумен қатар, міндетті түрде орнықтылыққа да тексеріледі.
Сығылған сырықтардың орнықтылыққа есептеу
Орнықтылық шарты келесі түрде жазылады
мұндағы
орнықтылық мүмкіндік кернеуі, оны мынандай формуламен анықтауға болады
мұндағы nо – орнықтылық қоры коэффициенті және ол беріктік қоры коэффициентінен бір шама үлкен болады
, мәндері, мысалы: болат құрылмалар үшін, кронштейндерге және т.б. – 1,8-3,0; болат құрылмалар (мысалы бұрандылар) үшін – 3,5-5,0; шойын құймалардан алынған құрылмалар үшін – 5,0-6,5; алюминий қорытпадан алынған құрылмалар үшін – 2,5-3,5; ағаш тіректер үшін – 3,0-5,0.Негізгі мүмкіндік кернеудің коэффициентін
арқылы белгілеп, орнықтылыққа есептегенде орнықтылық мүмкіндік кернеудің 
орнына сығушы мүмкіндік кернеуді 
қолдануға болады, яғни
, мұндағы
негізгі мүмкіндік кернеуді кемітуші (немесе бойлық иілу) коэффициенті, сырықтың иілгіштігі мен материалының түріне тәуелді (кесте 11).
немесе
мұндағы Абрутто - «таза» аудан.
Жүргізілетін есептеулердің екі түрі бар: тексеру есебі және жобалау есебі.
1. Тексері есебінде, өлшемдері мен пішіні белгілі қиманың ең кіші Jmin инерция моменті, А ауданы, ең кіші imin инерция радиусы және
сырықтың иілгіштігі анықталады. Одан кейін сырық иілгіштігі бойынша кестеден коэффициенті алынып, орнықтылық мүмкіндік кернеуі анықталады да, сығылған сырықтың тік кернеуі 
орнықтылық мүмкіндік кернеуімен
салыстырылып орнықтылығы тексеріледі
Келесі теңсіздікпен нақты қор коэффициентін анықтап, керектімен салыстырып, орнықтылыққа тексеруге болады
.11-кесте –
коэффициенті | Иілгіштік λ | бойлық иілу коэффициенті | |||||
| Болат маркалары | Алюминий қорытпалары | |||||
| Б.3 Б.4 Б.25 | Б.5 Б.35 | 14Г2 10Г2С | Д16Т | АМГ-М | АВ-Т1 | |
| 0 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,000 | 1,000 | 1,000 |
| 10 | 0,99 | 0,98 | 0,97 | 0,999 | 0,973 | 0,998 |
| 20 | 0,97 | 0,96 | 0,95 | 0,998 | 0,945 | 0,996 |
| 30 | 0,95 | 0,93 | 0,92 | 0,835 | 0,917 | 0,900 |
| 40 | 0,92 | 0,90 | 0,89 | 0,700 | 0,870 | 0,780 |
| 50 | 0,89 | 0,85 | 0,84 | 0,568 | 0,770 | 0,660 |
| 60 | 0,86 | 0,80 | 0,78 | 0,455 | 0,685 | 0,557 |
| 70 | 0,81 | 0,74 | 0,71 | 0,353 | 0,603 | 0,463 |
| 80 | 0,75 | 0,67 | 0,63 | 0,269 | 0,530 | 0,387 |
| 90 | 0,69 | 0,59 | 0,54 | 0,212 | 0,465 | 0,332 |
| 100 | 0,60 | 0,50 | 0,46 | 0,172 | 0,415 | 0,285 |
| 110 | 0,52 | 0,43 | 0,39 | 0,142 | 0,365 | 0,236 |
| 120 | 0,45 | 0,37 | 0,33 | 0,119 | 0,327 | 0,200 |
| 130 | 0,40 | 0,32 | 0,29 | 0,101 | 0,296 | 0,171 |
| 140 | 0,36 | 0,28 | 0,25 | 0,087 | 0,265 | 0,147 |
| 150 | 0,32 | 0,25 | 0,23 | 0,076 | 0,235 | 0,128 |
| 160 | 0,29 | 0,23 | 0,21 | - | - | - |
| 170 | 0,26 | 0,21 | 0,19 | - | - | - |
| 180 | 0,23 | 0,19 | 0,17 | - | - | - |
| 190 | 0,21 | 0,17 | 0,15 | - | - | - |
| 200 | 0,19 | 0,15 | 0,13 | - | - | - |
| 210 | 0,17 | 0,14 | 0,12 | - | - | - |
| 220 | 0,16 | 0,13 | 0,11 | - | - | - |