Дәріс материалдар кедергісінің негізгі түсініктері. Мақсаты: Материалдар кедергісінің негізгі түсініктерімен танысу

ДӘРІС 8. Материалдар кедергісінің негізгі түсініктері. 

 

Мақсаты:  Материалдар кедергісінің негізгі түсініктерімен танысу. 

 

Ірі  құрылыстар,  зәулім  биік  үйлер,  ұшу  аппараттары,  сонымен  қатар 

халық шаруашылығында кеңінен қолданылатын әр түрлі мәшинелердің бәрі 

де  алдын-ала  дайындалған  жобалар  бойынша  жасалады.  Жобада  күрделі 

конструкцияның  және  оның  жеке  элементтерінің  материалдары  мен 

өлшемдері,  олпарға  әсер  етуші  күштердің  сипаттамалары  сияқты  әр  түрлі 

деректер толығымен көрсетіледі. Мәшине құрылымының жобалануы кезінде, 

оның  келешек  жұмыс  істеу  шарттарынва  байланысты,  өздеріне  және  жеке 

бөлшектеріне  әр  түрлі  инженерлік  талаптар  қойылады.  Бұл  талаптардың 

негізгілерінің  бірі  материалдардың  беріктігі,  сонымен  қатар  жеке 

элементтерінің қатаңдығы мен орнықтылығы. 

Беріктік  деп,  конструкцияның  немесе  оның  жеке  элементтерінің 

сыртқы  күш  әсеріне  сынбай  қарсыласу  қабілетін  айтады.  Мәшине 

бөлшектерін  беріктікке  есептеу  материалдар  кедергісі  пәнінде  шешілетін 

мәселелердің  ең  негізгісі  болып  табылады.  Денелер  сыртқы  күш  әсерінен 

өздерінің  өлшемдері  мен  пішіндерін  (формаларын)  өзгертеді,  яғни 

деформацияланады.  Кез  келген  дененің  деформацияға  қарсыласу  қабілетін 

оның қатаңдығы деп атайды.  

Жұмыс  істеп  тұрған  мәшине  бөлшектерінде  пайда  болатын 

деформациялар  шама  жағынан  өте  аз  болып  келеді.  Оларды  сезімтал 

аспаптармен – тензометрлермен өлшеп анықтауға болады. Бұл деформациялар 

денелердің  орнықты  тепе-теңдік  күйіне  немесе  қозғалыс  заңдылықтарына 

әсерін  тигізбеуі  де  мүмкін.  Дегенмен,  деформацияның  табиғатын  толық 

зерттеп білмей, мәшине бөлшектерінің сенімді жұмыс істеуін немесе сынып 

істен шығып қалуын алдын ала болжау қиындықтар туындатады. Деформация 

шамасы  дене  өлшемдеріне  қарағанда  қаншалықты  аз  болғанымен,  көп 

жағдайларда  оны  шектеуге  тура  келеді.  Мысалы,  жонғыш  станоктың 

шпиндель  отырған  білігі  аз  ғана  деформация  алса,  онда  өңделіп  жатқан 

мәшине бөлшегінің өлшемдерінің дәлдігіне елеулі әсер етеді. 

Конструкция элементтерін қатаңдыққа есептеу материалдар кедергісі 

пәнінде шешілетін екінші негізгі мәселе болып саналады. 

«Материалдар  кедергісі»  курсында  қарастырылатын  келесі    мәселе  – 

конструкция  элементтерін  орнықтылыққа  есептеу.  Мысал  ретінде  төменгі 

ұшы  қатаң  бекітілген,  бойлық  өсінің  бойымен  сығылған  сырықты 

қарастырайық. Сығушы күштің аз шамаға өсуіне байланысты,  сырықта пайда 

болатын  деформацияның  шамасы  да  аз  болса,  онда  ол  өзінің  орнықтылық 

күйін немесе жұмыс істеу қабілетін жоғалтпайды. 

Жүйенің орнықты тепе-теңдік күйі күштің белгілі бір межелік шамасына 

жеткенше ғана сақталады. Межелік шамаға тең күш  дағдарыс күші деп , ал 

осы  күшке  сәйкес  сырықтың  күйі  дағдарыс  күйі  деп  аталады.  Сыртқы  күш 

шамасының  дағдарыс  күштен  шексіз  аз  шамаға  артуы  жүйенің  тепе-теңдік 

қалпынан  ауытқуын  тудындатады,  яғни  сырық  иіліп,  деформация  тез  өсіп 

кетеді. Мұндай құбылысты жүйенің орнықсыз күйі деп атайды.  

Сонымен,    конструкция  элементтерінің  беріктігін,  қатаңдығын  және 

орнықтылығын  зерттейтін  ғылым  саласы  материалдар  механикасы  деп 

аталады. 

Мәшине    тораптарын  жобалау  кезінде  инженер  конструкциялық 

материалдарды мейлінше үнемдеумен қатар олардың беріктігін, қатаңдығын 

және орнықтылығын қамтамасыз етуі керек. Инженерлік істе кездесетін сан 

алуан  конструкция  элементтері  пішіндері  мен  өлшемдеріне  байланысты 

топталып,  қарапайым түрлерге ажыратылады. 

1.  Бір  өлшемі  басқа  өлшемдерінен  әлдеқайда  кіші  денені  сырық  деп 

атайды.  (1,а-сурет).  Жеке  жағдайда    сырық  тұрақты  көлденең  қималы  және 

түзу өсті болады. 

Сырықтың  өсі  дегеніміз  оның  көлденең  қималарының  ауырлық