соққы
,
айнымалы
-
қайталанбалы
жəне
т
.
б
.
түрлерге
жіктеледі
.
Соққы
күш
деп
кинетикалық
энергиясы
бар
қозғалыстағы
дененің
екінші
бір
денеге
соқтығысуы
арқылы
берілетін
күшті
айтады
.
Айнымалы
-
қайталанбалы
күштер
деп
машина
бөлшектеріне
уақытқа
тəуелді
,
периодты
түрде
қайталанып
түсетін
күштерді
атайды
.
Мысалы
,
қозғалыстағы
машинаның
шатун
,
білік
сияқты
бөліктеріне
немесе
теміржол
вагонының
өсіне
түсетін
күштер
айнымалы
-
қайталанбалы
күштерге
жатады
.
Жалпы
жағдайда
күш
уақытқа
тəуелді
күрделі
заңдылықпен
өзгеруі
мүмкін
.
Конструкцияларға
есептеу
жүргізгенде
,
сыртқы
күш
ретінде
тек
актив
күштер
емес
,
сонымен
қатар
байланыс
реакциялары
мен
екпін
күштері
де
қабылданады
.
Енді
негізгі
деформацияларды
қарастырайық
.
Іс
жүзінде
белгілідей
,
конструкция
элементтері
тұтыну
барысында
келесі
негізгі
днформацияларға
ұшырайды
:
1)
созылу
–
мұндай
деформацияға
,
мысалы
,
арқан
,
шынжыр
,
белдік
ұшырайды
;
2)
сығылу
–
сығуға
,
мысалы
,
бағаналар
,
кірпіш
қалауы
,
ғимараттар
мен
имараттардың
іргетастары
жұмыс
жасайды
;
256
3)
ығысу
–
ығысу
деформациясына
,
мысалы
,
тойтармалар
,
бұрандалар
,
кілтектер
,
пісірілген
қосылыстардың
жіктері
ұшырайды
.
Материалдың
қирауына
жеткізетін
ығысу
деформациясын
кесілу
деп
атайды
;
4)
бұралу
–
айналмалы
қозғалыста
қуатты
беруші
біліктер
бұралуға
жұмыс
жасайды
.
Əдетте
,
бұралу
деформациясымен
басқа
деформа
-
циялар
еріп
жүруі
мүмкін
,
мысалы
,
иілу
;
5)
иілу
–
иілуге
арқалықтар
,
өстер
,
тісті
доңғалақтардың
тістері
жəне
т
.
б
.
конструкция
элементтері
жұмыс
істейді
.
Конструкция
элементтері
,
өте
жиі
,
бір
мезетте
бірнеше
негізгі
деформация
туындайтын
жүктемелер
əсеріне
ұшырайды
.
15.4.
Қию
əдісі
.
Кернеу
Жоғарыда
айтылғандай
,
сыртқы
күш
əсерінен
денелер
дефор
-
мацияланады
.
Денелердің
атомнан
тұратыны
,
ал
атомдар
өзара
атомдық
күшпен
байланысып
,
тепе
-
теңдік
күйде
болатыны
физика
курсынан
мəлім
.
Дене
деформацияланған
кезде
атомдардың
арақашықтығы
өзгереді
.
Осының
салдарынан
атомдық
күш
қандай
да
бір
қосымша
əсерлесу
күшіне
–
серпімді
күшке
өзгереді
.
Қосымша
күш
атомдарды
алғашқы
күйіне
келтіруге
тырысады
.
Бұл
атомдардың
қосымша
өзара
əсерлесу
күші
материалдар
кедергісі
ғылымында
ішкі
күш
деп
аталады
.
Ол
конструкция
элементтерінің
сыртқы
күш
əсеріне
қарсыласу
қабілетін
көрсетеді
.
Сонымен
,
ішкі
күштің
өзгеру
мөлшері
сыртқы
күштің
өзгеру
мөлшерімен
тең
болғанда
ғана
,
конструкция
элементтері
жұмыс
істеу
қабілеті
мен
тепе
-
теңдік
күйін
сақтай
алады
.
Сыртқы
күштердің
ұлғаюымен
ішкі
күштердің
де
өсетіні
,
əрине
,
айқын
.
Бірақ
ішкі
күштердің
шексіз
ұлғаюы
мүмкін
емес
,
қандай
да
бір
мезетте
белгісіз
бір
нүктенің
төңірегінде
сыртқы
күштерді
теңестіре
алмауы
мүмкін
.
Бұл
күштердің
өзара
теңсіздігі
конструкцияның
қирап
сынуына
немесе
орнықтылығын
жоғалтуына
əкеліп
соқтыратыны
мəлім
.
Сондықтан
да
ішкі
күштің
шамасын
білмей
,
машиналар
мен
конструкциялардың
беріктігін
бағалау
мүмкін
емес
.
Ішкі
күштерді
табу
үшін
қию
əдісі
қолданылады
.
Бұл
əдіс
«
Дене
тепе
-
теңдік
күйде
тұрса
,
онда
оның
кез
келген
бөлігі
де
тепе
-
теңдік
257
күйде
болады
»
деген
механика
заңдылығына
негізделген
.
Қию
əдісінің
маңызы
мынада
.
Стержень
пішінді
қандай
да
бір
денені
қарастырайық
.
Оған
теңестірілген
жүйені
құратын
сыртқы
n
F
,
,
F
,
F
2
1
күштері
əсер
етсін
делік
(15.5,
а
-
сурет
).
Бізді
қызықтыратын
білеудің
A
A
қимасын
қарастырайық
.
Ол
үшін
дене
осы
қимада
A
A
жазықтығымен
қиылып
,
сол
бөлігі
II
алынып
тасталған
деп
елестетейік
(15.5,
b
-
сурет
).
Егер
бүтін
дене
сыртқы
күш
əсерінен
тепе
-
теңдікте
болса
,
онда
оның
əрбір
бөлігі
де
тепе
-
теңдікте
болады
.
Бұл
жағдайда
əрбір
бөлікке
өздеріне
түсірілген
сыртқы
күштермен
қатар
A
A
қимасындағы
материал
бөлшектерінің
өзара
əсерінің
ішкі
күштері
де
əсер
етеді
деп
қарастыру
қажет
(15.5,
b
-
сурет
).
Осы
ішкі
күштер
қарастырылып
отырған
I
бөлікке
алып
тасталған
II
бөліктің
əсерін
көрсетеді
.
Қимадағы
ішкі
күштер
үздіксіз
жайылып
,
таралып
беріледі
.
Жалпы
жағдайда
олардың
əсер
ету
бағыттары
мен
шамалары
белгісіз
,
бірақ
кез
келген
сыртқы
күштер
жүйесі
сияқты
ішкі
күштер
жүйесін
де
бір
нүктеге
,
атап
айтқанда
,
қиманың
ауырлық
центріне
келтіруге
болады
.
Нəтижесінде
R
бас
вектор
мен
M
бас
момент
алынады
(15.5,
c
-
сурет
).
15.5-
сурет
Бас
нүктесі
ауырлық
центрде
жататын
координат
жүйесін
тұрғызып
,
бас
вектор
мен
бас
моментті
өстерге
жіктеп
,
үш
күш
пен
үш
моменттен
тұратын
құраушыларын
аламыз
.
Бұл
құраушы
күштер
мен
моменттер
білеудің
қимасындағы
ішкі
күш
факторлары
немесе
ішкі
күш
компоненттері
деп
аталады
(15.5,
c
-
сурет
).
Олардың
əрқайсысының
өз
аттары
бар
:
N
көлденең
қимаға
перпендикуляр
бойлық
өс
бойымен
əсер
етеді
,
сондықтан
ол
–
бойлық
күш
;
Oy
жəне
Oz
өстеріне
параллель
əсер
ететін
z
y
Q
Q
,
ішкі
күштері
–
көлденең
немесе
жанама
күштер
;
Oz
жəне
Oy
өстеріне
қатысты
y
z
M
,
M
258
моменттері
–
ию
моменттері
;
бойлық
өке
қатысты
T
моменті
–
бұрау
моменті
.
Дененің
оң
I
немесе
сол
II
бөліктеріне
түсірілген
ішкі
жəне
сыртқы
күштері
өзара
тепе
-
теңдік
күйде
болады
.
Сондықтан
ішкі
күштерді
дененің
кез
келген
бөлігі
үшін
құрылған
тепе
-
теңдік
теңдеулерінен
анықтауға
болады
.
,
0
;
0
;
0
;
0
;
0
;
0
I
e
z
z
z
I
e
z
z
z
I
e
y
y
y
I
e
y
y
y
I
e
x
k
x
I
e
x
x
F
M
M
M
F
Q
F
F
M
M
M
F
Q
F
F
M
M
M
F
N
F
(15.1)
мұндағы
I
e
x
F
,
I
e
y
F
,
I
e
z
F
–
стерженьнің
қарастырылып
отырған
бөлігіне
əсер
ететін
сыртқы
күштердің
,
сəйкесінше
x, y, z
өстеріне
проекцияларының
алгебралық
қосындылары
;
,
I
e
x
F
M
,
I
e
y
F
M
I
e
z
F
M
–
стерженьнің
қарастырылып
отырған
бөлігіне
əсер
ететін
сыртқы
күштердің
,
сəйкесінше
x, y, z
өстеріне
қатысты
моменттерінің
алгебралық
қосындылары
.
Бірінші
бағанадағы
үш
теңдеуден
–
y
z
z
Q
Q
N
,
,
ішкі
күштері
,
ал
екінші
бағанадағы
үш
теңдеуден
z
y
k
M
M
M
,
,
ішкі
моменттері
анықталады
.
(15.1)
теңдеулерінен
тұжырымдалатын
ішкі
күштерді
анықтаудың
ережелері
кейінірек
қарастырылады
.
Дененің
оң
жəне
сол
бөліктерінің
көлденең
қима
ауданы
арқылы
бір
-
біріне
тигізетін
əсері
,
яғни
ішкі
күштері
шамасы
жағынан
тең
,
бағыты
жағынан
қарама
-
қарсы
.
Сонымен
,
ішкі
күш
əсерлерін
анықтау
үшін
мыналарды
орындау
қажет
:
1)
ішкі
күштер
ізделініп
отырған
қима
арқылы
жүргізілген
жазықтықпен
дене
кесіліп
,
екіге
бөлінеді
;
2)
бөліктердің
бірі
алынып
тасталады
;
3)
қимаға
қалдырылған
бөлікке
əсер
ететін
сыртқы
күштерді
теңестіретін
ішкі
күштер
түсіріледі
,
яғни
алып
тасталған
бөліктің
қалдырылған
бөлікке
əсері
ішкі
күштермен
көрсетіледі
;
259
4)
қалдырылған
бөлікке
тұрғызылған
тепе
-
теңдік
теңдеулерінен
ішкі
күш
факторлары
анықталады
.
Дербес
жағдайда
стерженьнің
көлденең
қимасы
мынадай
күйде
болуы
мүмкін
:
1)
тек
қана
бойлық
күш
N
əсер
етеді
.
Мұндай
жағдайдағы
болатын
деформацияны
,
егер
N
күші
қимадан
сыртқа
қарай
бағытталған
болса
,
созылу
деп
,
ал
N
күші
қимаға
қарай
бағытталған
болса
,
онда
сығылу
деп
атайды
(15.6,
а
-
сурет
);
2)
тек
қана
y
Q
немесе
z
Q
көлденең
күштері
əсер
етеді
(15.6,
b
-
сурет
).
Бұл
жағдайда
Достарыңызбен бөлісу: |