Ohnúť Tento typ deformácie sa nazýva, pri ktorom je pôvodne priama os tyče ohnutá.

Rod s priamočiary os pracujúca v ohybe sa nazýva lúč. Nosníky sú jedným z najdôležitejších prvkov všetkých stavebných konštrukcií, ako aj mnohých konštrukcií používaných v strojárstve, lodiarstve a iných odvetviach techniky.

Prvá otázka o sile trámov bola vznesená v roku 1638. Galileo vo svojej knihe „Rozhovory a matematické dôkazy o dvoch nových odvetviach vedy“. V roku 1826, teda takmer o dve storočia neskôr, francúzsky vedec Claude Louis Marie Henri Navier ( Navier, 1785 – 1836) prakticky dokončil vytvorenie teórie ohýbania lúča. Túto teóriu v podstate používame dodnes.

Hypotéza rovinných rezov pri ohýbaní nosníka

Nakreslite mentálne mriežku na bočnom povrchu nedeformovaného lúča, pozostávajúcu z pozdĺžnych a priečnych (kolmých na os lúča) priamych čiar. V dôsledku ohybu lúča uvidíme, že pozdĺžne čiary budú mať zakrivený obrys a priečne čiary prakticky zostane rovno A kolmý ku zakrivenej osi lúča. teda prierezy, ktoré sú ploché a kolmé na os nosníka pred deformáciou, zostávajú ploché a kolmé na zakrivenú os po jeho deformácii.

Táto okolnosť naznačuje, že počas ohýbania (ako pri naťahovaní a krútení) hypotéza rovinného rezu.

Aké posuny nastanú, keď sa lúč ohne?

V dôsledku ohybu sa ľubovoľný bod ležiaci na osi lúča pohybuje v smere zvislej osir a pozdĺžna osz . Vertikálny pohyb zvyčajne sa označuje písmenomv a zavolaj mu vychýlenie trámy. Pozdĺžny pohyb bodky sú označené písmenomu .

Dotyčnica nakreslená k bodu umiestnenému na zakrivenej osi lúča bude otočená vzhľadom na priamu os o určitý uhol. Tento uhol, ako ukazujú početné experimentálne údaje, sa ukazuje byť rovnaký uhol natočenia 𝜃 prierez lúča prechádzajúceho cez uvažovaný bod.

teda tri veľkosti v , u Aθ sú pohyblivé komponentyľubovoľný prierez nosníka pri ohýbaní.

V nasledujúcom texte to ukážemeu << v , teda pri výpočte nosníka na ohyb pozdĺžnym pohybomu zanedbané.

Ktoré vnútorné úsilie vyskytujú v priereze nosníka pri priamom ohybe?

Uvažujme napríklad nosník (obr. 1) zaťažený zvislou sústredenou silouP . Na určenie vnútorné mocenské faktory, vznikajúce v určitom priereze umiestnenom na diaľkuz z miesta, kde pôsobí zaťaženie, použijeme sekciová metóda. Poďme demonštrovať dva možnosti využitia tejto metódy, ktoré možno nájsť v náučnej literatúre.

Obr.1. Vnútorné silové faktory vznikajúce pri priamom ohybe

najprv možnosť.

Rozrežeme to lúč v priereze, ktorý sme načrtli na diaľkuz z ľavého konca (obr. 1, A).

Zahodíme duševne správnyčasť lúča spolu s pevným tesnením (alebo ich jednoducho pre pohodlie prikryte kusom papiera). Ďalej musíme nahradiť pôsobenie vyradeného dielu na zanechané nami vľavočasť nosníka vnútornými silami . (elastické sily) Vidíme, že vonkajšie zaťaženie sa pokúša posunúť časť lúča, ktorú vidíme, smerom nahor (inými slovami, realizovať posunP ) so silou rovnajúcou sa , a ohnúťjeho konvexnosť smerom nadol, čím vzniká moment rovný . Pz V dôsledku toho vznikajú v priereze nosníka vnútorné sily, ktoré odolávajú vonkajšiemu zaťaženiu, to znamená, že pôsobia proti a posun , A. ohýbanie Tieto sily zjavne vznikajú v každý bodov prierez nosníka, A sú rozmiestnené v priečnom reze pozdĺž neznámy pokiaľ máme zákon. bohužiaľ, okamžite určiť tento nekonečný systém síl nemožné. Takže spojíme všetky tieto sily do ťažiska uvažovaný prierez a nahraďme ich činnosť staticky ekvivalentné vnútorné sily: reznú silu Q r A ohybový moment M.

Xreznú silu Q Aohybový moment M Ako sme už viackrát uviedli vyššie, k deštrukcii tyče v uvažovanom úseku nedôjde iba vtedy, ak tieto vnútorné sily budú môcť rovnováhureznú silu Q= P vonkajšie zaťaženie.ohybový moment M = jeho konvexnosť smerom nadol, čím vzniká moment rovný .Preto to ľahko zistíme, Areznú silu Q Aohybový moment M Všimnite si, že je to práve vďaka týmto dvom

vnútorné úsilie možnosť.

pri vykladaní časť lúča, o ktorej uvažujeme, pôjde dole a narovná sa. Po druhé Stálepoďme to rozsekať lúč v pre nás zaujímavom mieste na dve časti. ale zanechané nami zahodímeP . teraz nie ten pravý, ale časť nosníka zaťažená silou Vymeníme. pôsobenie časti, ktorú sme vyradili na ľavú pravú časť tyče vnútorné úsilie Tieto snahy nájdeme priamo ako pôsobenie odhodenej ľavej strany na pravú stranu. P Aby sme to urobili paralelný prenos sily do ťažiska). Podľa známej lemy z kurzu teoretickej mechaniky sila pôsobiaca v ktoromkoľvek bode telesa je ekvivalentná rovnakej sile pôsobiacej v ktoromkoľvek inom bode tohto telesa a dvojica síl, ktorých moment sa rovná momentu danej sily vo vzťahu k novému bodu jej pôsobenia. Preto v priereze tyče musíme pôsobiť silouP a momentjeho konvexnosť smerom nadol, čím vzniká moment rovný .reznú silu Q= P Potom rezná sila , Aohybový moment M = jeho konvexnosť smerom nadol, čím vzniká moment rovný ohybový moment . To znamená, že dostaneme rovnaký výsledok, ale bez vykonania postupu.

vyrovnávanie , A A Podľa akých pravidiel sa počítajú? rezná sila,vznikajúce?

v priereze nosníka pri ohýbaní Ak použijeme najprv

1) možnosť, potom sú tieto pravidlá nasledovné: šmyková sila číselne rovnaké algebraický súčet všetkých vonkajších síl (aktívnych a reaktívnych) pôsobiacich na ten, o ktorom sa uvažuje;

2)nás časť lúča ohybový moment číselne rovnaké

algebraický súčet momentov tých istých síl vzhľadom na hlavnú stredovú os prechádzajúcu ťažiskom uvažovaného prierezu. Všimnite si, že ohyb, pri ktorom v priereze nosníka vzniká ohybový moment aj šmyková sila, sa nazýva. priečne Ak sa v priereze nosníka vyskytne iba ohybový moment, potom sa nazýva ohyb.

čisté

Čo sa stane s pozdĺžnymi vláknami nosníka pri ohýbaní? Mnoho vedcov sa zamýšľalo nad touto otázkou. Napríklad, Galileo veril, že keď sa lúč ohne všetky jeho vlákna sa naťahujú rovnako . Slávny nemecký matematik (Gottfried Wilhelm Leibniz Leibnitz

, 1646 – 1716) sa domnievali, že najvzdialenejšie vlákna nachádzajúce sa na konkávnej strane trámu nemenia svoju dĺžku a predĺženia všetkých ostatných vlákien sa zväčšujú úmerne so vzdialenosťou od týchto vlákien. Avšak, početné experimenty, napríklad experimenty (Arthur Jules Morin Morin, 1795 – 1880), uskutočnené v 40. rokoch.XIX c., ukázali, že pri ohýbaní sa nosník deformuje takým spôsobom, že niektoré jeho vlákna sú napäté a niektoré sú stlačené. Hranica medzi oblasťami napätia a kompresie je vrstva vlákien, ktoré sa len ohýbajú bez toho, aby zažiližiadne naťahovanie, žiadne stláčanie . Tieto vlákna tvoria tzv.

neutrálna vrstva Nazýva sa priamka priesečníka neutrálnej vrstvy s rovinou prierezu lúča neutrálny os alebo nulová čiara.

Keď sa lúč ohýba, jeho prierezy sa otáčajú presne vzhľadom na neutrálnu os.

Pevnosť lúča sa kontroluje spravidla len podľa najväčšej normálne stres. Tieto napätia, ako už vieme, vznikajú v najvzdialenejších vláknach prierezu lúča, v ktorom „pôsobí najväčšia sila“. absolútne hodnota ohybového momentu. Jeho hodnotu určíme z diagramu ohybových momentov.

Pri priečnom ohybe v nosníku spolu s normálovými napätiami vznikajú aj tangenciálne napätia, ktoré sú však v drvivej väčšine prípadov malé a pri výpočte pevnosti sa berú do úvahy hlavne len pri I-nosníkoch, ktorým sa budeme venovať samostatne.

Podmienka pre pevnosť lúča pri ohýbaní normálne napätia má tvar:

kde je dovolené napätie [ σ ] sa berie ako pri napínaní (stláčaní) tyče z rovnakého materiálu.

Okrem toho kontroly pevnosti podľa vzorca (1) môžu byť vyrobené a výber rozmerov prierezu nosníka. Pri danom povolenom napätí [ σ ] a známe maximum absolútne hodnota ohybového momentupožadovaný moment odporu trámy v ohybe sa určujú z nasledujúcej nerovnosti:

Je potrebné mať na pamäti nasledujúcu veľmi dôležitú okolnosť. Keď sa zmení poloha prierezu nosníka vzhľadom na pôsobiace zaťaženie, jeho pevnosť sa môže výrazne zmeniť, hoci plocha prierezuF a zostane rovnaký.

Nech je napríklad nosník obdĺžnikového prierezu s pomerom stránh/ b=3 sa nachádza vo vzťahu k silovej rovine tak, že jej výškah kolmo na neutrálnu os X . V tomto prípade sa pomer momentov odporu lúča počas ohýbania rovná:

To znamená, že takýto lúč je trikrát silnejší ako ten istý lúč, ale je otočený o 90° .

Pripomeňme si to vo výraze pre moment odporu nosníka pravouhlého prierezu pri ohybe štvorec jeho veľkosť je taká, ktorá je kolmá na neutrálnu os.

V dôsledku toho musí byť časť nosníka umiestnená tak, aby sa rovina sily zhodovala s rovinou hlavných centrálnych osí, okolo ktorých je moment zotrvačnosti minimálne. Alebo, čo je to isté, je potrebné zabezpečiť, aby neutrálna os bola osou, okolo ktorej je hlavný moment zotrvačnosti prierezu maximálne. V tomto prípade sa hovorí, že lúč sa ohýba pri roviny s najväčšou tuhosťou.

Vyššie uvedené opäť zdôrazňuje dôležitosť témy „Určenie polohy hlavných stredových osí zotrvačnosti prierezu tyče“, ktorú študenti zvyčajne riešia povrchne.

Po určení požadovaného momentu odporu pri ohybe z podmienky pevnosti (1)., môžeme prejsť na určenie rozmerov a tvaru prierezu nosníka. Zároveň sa musíme snažiť zabezpečiť, aby hmotnosť lúča bola minimálna.

Pre danú dĺžku nosníka je jeho hmotnosť úmerná ploche prierezuF .

Ukážme si napríklad, že štvorcový prierez je ekonomickejší ako okrúhly.

V prípade štvorcového prierezu, ako vieme, je moment odporu pri ohybe určený vzorcom

Pre kruhový prierez sa rovná:

Ak predpokladáme, že prierezové plochy štvorca a kruhu sú rovnaké, potom strana štvorcaamožno vyjadriť ako priemer kruhud : =0,125 Fd , dospejeme k záveru, že štvorcový prierez s rovnakou plochou má väčší moment odporu ako okrúhly (takmer 18 %). Preto je štvorcový prierez ekonomickejší ako kruhový.

Analýza rozloženia normálových napätí pozdĺž výšky prierezu nosníka (), je ľahké dospieť k záveru, že časť materiálu, ktorá sa nachádza v blízkosti neutrálnej osi, takmer „nefunguje“ (predovšetkým to naznačuje iracionalitu okrúhleho prierezu v porovnaní so štvorcom). Aby sa dosiahli čo najväčšie úspory materiálu, mal by byť umiestnený čo najďalej od neutrálnej osi. Najpriaznivejší prípad pre danú oblasť prierezu F a výškah získané umiestnením každej polovice plochy do určitej vzdialenostih /2 od neutrálnej osi.

Potom sa moment zotrvačnosti a moment odporu budú rovnať:

Toto je hranica, ktorú je možné dosiahnuť použitím prierezu I-nosníka s najväčším množstvom materiálu v prírubách. Avšak

, z dôvodu potreby vyčlenenia časti materiálu na stenu nosníka je výsledná hraničná hodnota pre moment odporu nedosiahnuteľná. Takže pre valcované I-nosníky:

Pre takéto nosníky sa pevnosť kontroluje takto:V bodoch najďalej od neutrálnej osi

pevnosť I-lúča sa kontroluje pomocou vzorca (1);V miestach, kde sa polica pripája k stene,

alebo sa použije jeden zo vzorcov hypotézy pevnosti;

V bodoch umiestnených na neutrálnej osi, – pre najvyššie tangenciálne napätia:

Aká je potenciálna deformačná energia pri ohýbaní?

Potenciálna deformačná energia nosníka pri priečnom ohybe je určená nasledujúcim vzorcom

kde prvý integrál je potenciálna šmyková energia a druhý je čistá energia ohybu.

Bezrozmerná hodnota koeficientuk , zahrnuté v prvom výraze (2), závisí od tvaru prierezu lúča a vypočíta sa podľa vzorca

Napríklad pre obdĺžnikový prierezk =1,2.

Pre väčšinu typov nosníkov je prvý člen vo vzorci (2) výrazne menší ako druhý člen. Preto sa pri určovaní potenciálnej deformačnej energie pri ohýbaní často zanedbáva vplyv šmyku (prvý člen).

Absolútna deformácia- miera zmeny rozmerov telies: dĺžka, objem atď.

Anizotropia- rozdiel vo fyzikálnych a mechanických vlastnostiach materiálu v rôznych smeroch (drevo, preglejka, konštrukčné plasty atď. - variabilita vlastností je spôsobená heterogenitou štruktúry a špecifikami výroby).

Beam- Ide o vodorovný nosník, ktorý leží na podperách a je deformovaný ohybom.

Bolt— tyč s hlavou na jednom konci a závitom na druhom konci pre maticu (určená na spojenie častí porovnateľnej hrúbky).

dreva- ide o prvok, v ktorom jedna veľkosť (dĺžka) výrazne prevyšuje ostatné. Hlavnými charakteristikami dreva sú jeho os a prierez. tvar môže byť rovný alebo zakrivený, prierez môže byť prizmatický - konštantný a s plynule sa meniacim prierezom (priemyselné potrubia), ako aj stupňovitý prierez (podpery mostov)

Šachta- ide o nosník (zvyčajne hriadele sú rovné tyče s kruhovým alebo prstencovým prierezom), ktorý prenáša krútiaci moment na ostatné časti mechanizmu Väčšina hriadeľov má kombináciu ohybových a torzných deformácií. Pri výpočte hriadeľov sa nezohľadňujú tangenciálne napätia od pôsobenia priečnych síl z dôvodu ich nevýznamnosti.

Skrutka- tyč s hlavou na jednom (možno bez hlavy) a so závitom na druhom konci (zvyčajne po celej dĺžke) na zaskrutkovanie do jedného z pripevňovaných dielov (určené hlavne na spájanie dielov neúmernej hrúbky, jedného ktorým je často telo) .

skrutka- časť so závitovým otvorom, naskrutkovaná na skrutku alebo čap a používaná na zaistenie pripevňovaných častí.

Deformácia (lat. Deformatio - skreslenie)- zmena tvaru a objemu telesa vplyvom vonkajších síl. Deformácia je spojená so zmenou relatívnej polohy častíc telesa a je zvyčajne sprevádzaná zmenou veľkosti medziatómových síl, ktorých mierou je elastické napätie. Existujú štyri hlavné typy deformácie: ťah/stlačenie, šmyk, krútenie a ohyb.

Pevná deformácia tela— zmena veľkosti, tvaru a objemu pevného telesa. K deformácii tuhej látky dochádza pri zmene jej teploty alebo pod vplyvom vonkajších síl.

Deformovateľné telo- mechanická sústava, ktorá má okrem translačných a rotačných stupňov voľnosti aj vnútorné (oscilačné) stupne voľnosti. Deformovateľné telesá sa delia na: absolútne elastické telesá bez disipatívnych stupňov voľnosti; a na neelastických telesách s rozptylom.

Deplanácia sekcie- pri krútení - jav narušenia rovinnosti prierezov. K deplanácii sekcie dochádza pri krútení hranolových tyčí.

Dynamika- odvetvie mechaniky, ktoré skúma vplyv interakcií medzi telesami na ich mechanický pohyb.

Diagram napätia- graf závislosti mechanického namáhania od relatívnej deformácie tuhého telesa.

Tuhosť- schopnosť telesa alebo konštrukcie odolávať vzniku deformácií. Tuhosť sa meria koeficientom úmernosti medzi silou a relatívnou lineárnou, uhlovou alebo zakrivenou deformáciou.

Tuhosť pružiny je koeficient úmernosti medzi deformačnou silou a deformáciou v Hookovom zákone. Tuhosť pružiny: číselne sa rovná sile, ktorá musí byť aplikovaná na elasticky deformovateľnú vzorku, aby spôsobila jej jednotkovú deformáciu; závisí od materiálu, z ktorého je vzorka vyrobená a od rozmerov vzorky.

Rozpätie bezpečnosti- pomer: pevnosť v ťahu materiálu; na maximálne normálne mechanické namáhanie, ktorému bude dielec vystavený v prevádzke.

(R. Hooke – anglický fyzik; 1635-1703)- vzťah medzi veľkosťou pružnej deformácie a silou pôsobiacou na teleso. Existujú tri formulácie Hookovho zákona: 1- veľkosť absolútnej deformácie je úmerná veľkosti deformačnej sily s koeficientom úmernosti rovným tuhosti deformovanej vzorky; 2 - elastická sila vznikajúca v deformovanom telese je úmerná veľkosti deformácie s koeficientom úmernosti rovným tuhosti deformovanej vzorky; 3 - elastické napätie vznikajúce v telese je úmerné relatívnej deformácii tohto telesa s koeficientom úmernosti rovným modulu pružnosti.

Ohnúť- v odolnosti materiálov - druh deformácie nosníka, nosníka, dosky, plášťa alebo iného predmetu, vyznačujúci sa zmenou zakrivenia osi alebo strednej plochy deformovaného predmetu vplyvom vonkajších síl alebo teploty. .

Šmykové napätie— sila na jednotku plochy prierezu vzorky, rovnobežná so smerom pôsobenia vonkajšej sily.

Kinematika- odvetvie mechaniky, ktoré študuje geometrické vlastnosti pohybu telies bez ohľadu na ich hmotnosti a sily, ktoré na ne pôsobia. Kinematika skúma spôsoby opisu pohybov a vzťahov medzi veličinami, ktoré tieto pohyby charakterizujú.

Klasická mechanika- fyzikálna teória, ktorá stanovuje zákony pohybu makroskopických telies pri rýchlostiach výrazne nižších ako je rýchlosť svetla vo vákuu.

Šikmé ohyby do ťažiska - v odolnosti materiálov - typ deformácie charakterizovaný zmenou zakrivenia lúča pôsobením vonkajších síl prechádzajúcich jeho osou a nezhodujúcich sa so žiadnou z hlavných rovín.

Torzia (torzná francúzština)- v pevnosti materiálov - druh deformácie charakterizovaný vzájomným pootočením prierezov tyče (hriadeľa a pod.) vplyvom dvojíc síl pôsobiacich v týchto úsekoch. Pri krútení zostávajú prierezy kruhových tyčí ploché. Krútenie- ide o typ deformácie, pri ktorej sa v prierezoch nosníka vyskytuje iba krútiaci moment.

Pole- ide o teleso s rozmermi rovnakého rádu (základy, oporné múry, mostné opory atď.)

Mechanika— hlavná časť fyziky; veda o mechanickom pohybe hmotných telies a interakciách, ktoré medzi nimi prebiehajú. V dôsledku vzájomného pôsobenia sa menia rýchlosti telies alebo sa telesá deformujú. Mechaniku delíme na statiku, kinematiku a dynamiku.

Mechanika kontinua- odvetvie mechaniky, ktoré študuje pohyb a rovnováhu plynov, kvapalín a deformovateľných pevných látok. V mechanike kontinua sa hmota považuje za spojité médium, pričom sa zanedbáva jej molekulárno-atómová štruktúra; a za spojité považovať rozloženie všetkých jeho charakteristík v prostredí: hustota, napätie, rýchlosti častíc atď. Mechanika kontinua sa delí na hydroaeromechaniku, dynamiku plynov, teóriu pružnosti, teóriu plasticity a ďalšie sekcie.

Mechanika telies s premenlivou hmotnosťou- odvetvie mechaniky, ktoré študuje pohyby telies, ktorých hmotnosť sa v čase mení v dôsledku oddeľovania hmotných častíc od telesa (alebo priľnutia k nemu). Takéto problémy vznikajú pri pohybe rakiet, prúdových lietadiel, nebeských telies atď.

Mechanické namáhanie- miera vnútorných síl vznikajúcich v deformovateľnom telese vplyvom vonkajších vplyvov. Mechanické napätie v bode na telese sa meria pomerom: elastickej sily vznikajúcej v telese pri deformácii; na plochu malého prierezového prvku kolmého na túto silu. V sústave SI sa mechanické napätie meria v pascaloch. Existujú dve zložky vektora mechanického napätia: normálne mechanické napätie, smerujúce kolmo na rez; a tangenciálne mechanické napätie v rovine rezu.

Moment pár síl- súčin jednej zo síl, ktoré tvoria dvojicu síl a rameno.

Modul pružnosti (modul pružnosti prvého druhu, modul pozdĺžnej pružnosti materiálu), Modul(Koeficient pružnosti; Modul pružnosti; Modul pružnosti) - koeficient úmernosti charakterizujúci pevnosť v ťahu materiálu. Modul pružnosti charakterizuje tuhosť materiálu. Čím väčší je modul pružnosti, tým menej sa materiál deformuje pri rovnakom namáhaní.

Otužovanie— zvýšenie pevnosti kryštálov po plastickej deformácii. Kalenie sa prejavuje zvýšením hranice proporcionality materiálu a jeho krehkosti (znižuje sa ťažnosť).

Normálne mechanické namáhanie— sila na jednotku plochy prierezu vzorky, kolmá na smer pôsobenia vonkajšej sily.

Shell- teleso ohraničené dvoma zakrivenými plochami, ktorého hrúbka je podstatne menšia ako ostatné rozmery (steny nádrží, plynojemov a pod.).

Homogénne prostredie- médium vyznačujúce sa rovnosťou uvažovaných fyzikálnych vlastností v ktoromkoľvek bode priestoru.

Relatívna deformácia- pomer veľkosti zmeny veľkosti tela k jeho pôvodnej veľkosti. Relatívna deformácia sa často vyjadruje v percentách.

Plastická deformácia

Pár síl- dve rovnaké v číselnej hodnote a opačného smeru paralelné sily pôsobiace na to isté pevné teleso. Pár síl vytvára moment sily.

tanier (tanier)- ide o teleso ohraničené dvoma rovnobežnými plochami, ktorých hrúbka je podstatne menšia ako ostatné rozmery (napr. dná nádob). Hrubé dosky sa zvyčajne nazývajú dosky.

Plastové- vlastnosť pevných látok meniť tvar a veľkosť pri zaťažení bez vytvárania prasklín a trhlín; a zachovať zmenený tvar a veľkosť po odstránení záťaže.

Plastická deformácia- deformácia, ktorá po zániku vonkajších síl nezmizne.

Pár na ramenách- najkratšia vzdialenosť medzi pôsobiskami síl, ktoré tvoria dvojicu síl.

Creep- jav zmien v organizme pri stálom zaťažení pôsobiacom na organizmus. So zvyšujúcou sa teplotou sa zvyšuje rýchlosť tečenia. Druhy tečenia sú relaxačné a elastické následné účinky.

Potenciálna energia elasticky deformovaného telesa- fyzikálna veličina rovnajúca sa práci, ktorú môžu vykonať elastické sily, kým sa elastické deformácie úplne odstránia.

Priečny ohyb- ohyb, ku ktorému dochádza za prítomnosti ohybových momentov a šmykových síl.

Limit proporcionality - mechanické napätie, do ktorého sa pozoruje, je závislosť deformácií od napätí lineárna.

Elastický limit- najvyššie mechanické namáhanie, pri ktorom si materiál zachováva elastické vlastnosti (deformácia zaniká po odstránení zaťaženia pri prekročení limitu, objavujú sa prvé známky plastickej deformácie (u plastických materiálov);

Medza klzu- stres, pri ktorom sa zvyšuje záťaž bez citeľného zvýšenia záťaže.

Pevnosť v ťahu (pevnosť v ťahu)- maximálne mechanické namáhanie, ktoré materiál znesie bez toho, aby sa zrútil.

Pozdĺžno-priečny ohyb- ohyb spôsobený súčasným pôsobením síl smerujúcich pozdĺž osi tyče a kolmo na ňu.

Pozdĺžne ohýbanie- v odolnosti materiálov - ohyb pôvodne rovnej tyče pôsobením centrálne pôsobiacich pozdĺžnych tlakových síl v dôsledku jej straty stability.

rozpätie nosníky sú vzdialenosť medzi podperami v rámoch, to je vzdialenosť medzi osami stĺpikov;

Jednoduché ohýbanie priameho nosníka- ohyb priameho nosníka, pri ktorom vonkajšie sily ležia v jednej z rovín prechádzajúcich jeho osou a hlavnými osami zotrvačnosti prierezu (v jednej z hlavných rovín nosníka). Pri rovinnom ohybe vznikajú v prierezoch nosníka normálové a šmykové napätia.

Dielo sily- miera mechanického pôsobenia sily pri pohybe bodu jej pôsobenia. Práca sily je skalárna fyzikálna veličina rovnajúca sa súčinu sily a posunutia.

Rovnováha mechanického systému- stav mechanického systému pod vplyvom síl, v ktorom sú všetky jeho body v pokoji vzhľadom na uvažovaný referenčný systém. Rovnováha mechanického systému nastáva vtedy, keď sú všetky sily a momenty sily pôsobiace na systém vyvážené. Pri stálych vonkajších vplyvoch môže mechanický systém zostať v rovnovážnom stave tak dlho, ako si želáte.

Rám je systém pozostávajúci z tyčí pevne spojených navzájom.

Komunikačná reakcia- sila, ktorou mechanické spojenie pôsobí na teleso.

Napätie-kompresia— v pevnosti materiálov — druh deformácie tyče pôsobením síl, ktorých výslednica je kolmá na prierez tyče a prechádza jej ťažiskom. Napätie-stlačenie je spôsobené: silami pôsobiacimi na konce tyče; alebo sily rozložené po celom jej objeme: vlastná hmotnosť tyče, zotrvačné sily atď.

Relaxácia- v odolnosti materiálov - proces samovoľného poklesu vnútorného napätia v čase pri konštantnej deformácii.

Reológia- náuka o deformácii a tekutosti hmoty. Reológia uvažuje: - procesy spojené s ireverzibilnými reziduálnymi deformáciami a tokom rôznych viskóznych a plastických materiálov: nenewtonské tekutiny, disperzné systémy atď.; ako aj javy relaxácie stresu, elastického následného efektu atď.

Voľné krútenie— krútenie, pri ktorom je deplanácia vo všetkých úsekoch rovnaká. V tomto prípade vznikajú v priereze iba šmykové napätia.

Obmedzené krútenie- krútenie, pri ktorom spolu s tangenciálnymi napätiami vznikajú v prierezoch tyče aj normálové napätia.

Shift- v odolnosti materiálov - deformácia pružného telesa, charakterizovaná vzájomným posunom rovnobežných vrstiev (alebo vlákien) materiálu vplyvom pôsobiacich síl v konštantnej vzdialenosti medzi vrstvami.

sila- miera mechanického pôsobenia: na hmotný bod alebo teleso; poskytované inými orgánmi alebo oblasťami; spôsobenie zmeny rýchlosti bodov tela alebo jeho deformácie; vyskytujúce sa prostredníctvom priameho kontaktu alebo prostredníctvom polí vytvorených telesami.

sila- fyzikálna vektorová veličina, ktorá je v každom časovom okamihu charakterizovaná: číselnou hodnotou; smer v priestore; a aplikačný bod.

Elastická sila- sila, ktorá vzniká v deformovateľnom telese a je nasmerovaná v smere opačnom k ​​posunu častíc pri deformácii.

Komplexný odpor- v odolnosti materiálov - deformácia nosníka, tyče alebo iného pružného telesa, ku ktorej dochádza v dôsledku niekoľkých jednoduchých deformácií vyskytujúcich sa súčasne: ohýbanie a rozťahovanie, ohýbanie a krútenie atď. V konečnom dôsledku je možné akúkoľvek deformáciu zredukovať na ťah-stlačenie a šmyk.

Komplexné ohýbanie priameho nosníka- ohyb priameho nosníka spôsobený silami umiestnenými v rôznych rovinách. Špeciálnym prípadom zložitého ohybu je šikmý ohyb.

Pevnosť materiálov— náuka o pevnosti a deformovateľnosti prvkov (častí) konštrukcií a strojov. Hlavným predmetom štúdia pevnosti materiálov sú tyče a dosky, pre ktoré sú stanovené vhodné metódy na výpočet pevnosti, tuhosti a stability pri pôsobení statických a dynamických zaťažení. Odolnosť materiálov vychádza zo zákonov a záverov teoretickej mechaniky a zohľadňuje aj schopnosť materiálov deformovať sa vplyvom vonkajších síl.

Statika- odbor mechaniky, ktorý študuje podmienky rovnováhy hmotných bodov alebo ich sústav pod vplyvom síl.

Tvrdosť- schopnosť materiálu odolávať mechanickému prenikaniu cudzích telies do neho.

Tenzomer— skúšobné zariadenie na stanovenie medze klzu, pevnosti v ťahu, modulu pružnosti a iných fyzikálnych a mechanických charakteristík potrebných na posúdenie pevnosti a deformovateľnosti materiálov.

Teória plasticity— odvetvie mechaniky: štúdium deformácií pevných látok za hranicami pružnosti; vývoj metód na určenie rozloženia napätí a deformácií v plasticky deformovateľných telesách.

Elastická deformácia- deformácia, ktorá zaniká po zániku vonkajších síl.

Elastický následný efekt- proces samovoľného rastu deformácie v čase pri konštantnom namáhaní.

Čistý ohyb- ohyb, ku ktorému dochádza len za prítomnosti ohybových momentov.

Univerzálna práčka- prstencová doska určená na umiestnenie pod hlavu matice alebo skrutky, aby sa znížilo rozdrvenie dielu upevneného maticou, ak je diel vyrobený z menej odolného materiálu (plast, hliník, drevo atď.) chráňte čisté povrchy dielu pred poškriabaním pri skrutkovaní matice (skrutky), aby sa otvor uzavrel, keď je veľký.

Podložka na špeciálne účely- ide o poistné alebo bezpečnostné podložky, takzvané maticové zámky (pružná podložka Grover, poistná podložka so zubami a pod.). Tieto podložky zabraňujú odskrutkovaniu spoja.

1. Nosník - nosník zaťažený vonkajšími silami kolmo na jeho os a pracujúci hlavne v ohybe.

2. Hriadeľ - nosník zaťažený dvojicami síl ležiacimi v rovine prierezu a pracujúcimi v krute.

3. Excentrické napätie alebo stlačenie - napätie alebo stlačenie tyče, pri ktorom výsledné vnútorné sily smerujú kolmo na prierez, ale neprechádzajú jej ťažiskom.

4. Vonkajšie sily - sily pôsobiace z akéhokoľvek telesa alebo sústavy na predmetné teleso alebo sústavu.

Vonkajšie sily zahŕňajú nielen aktívne sily (zaťaženie), ale aj reakcie spojov alebo podpier.

5. Vnútorné sily – sily vzájomného pôsobenia medzi mentálne vypreparovanými časťami hmotného tela. Inými slovami: elastické sily, odporové sily, úsilie.

6. Odolnosť – schopnosť materiálov odolávať deštrukcii pri pôsobení opakovaných striedavých napätí.

7. Hypotéza rovinných rezov - prierezy tyče, ktoré sú ploché pred deformáciou, zostávajú ploché aj po nej.

8. Deformácia – kvalitatívne ide o zmenu veľkosti a tvaru telesa pod vplyvom vonkajších síl alebo teploty.

9. Dynamické zaťaženie - zaťaženie charakterizované rýchlou zmenou v čase svojej hodnoty, smeru alebo miesta pôsobenia a spôsobujúce značné zotrvačné sily v konštrukčných prvkoch alebo strojných častiach.

10. Dovolené napätie - maximálna hodnota napätia, ktorá môže byť povolená v nebezpečnom úseku na zaistenie bezpečnosti a spoľahlivosti prevádzky požadovanej v prevádzkových podmienkach. F = ƒ(∆ℓ)

11. Tuhosť - schopnosť materiálu konštrukčných prvkov odolávať vzniku elastických deformácií, ktoré vznikajú pod vplyvom vonkajších síl.

12. Ohybový moment je dvojica vnútorných síl kolmých na rovinu prierezu.

13. Intenzita rozloženia zaťaženia - rozložené zaťaženie pôsobiace na jednotku dĺžky alebo plochy.

14. Šmykové napätie je zložka celkového napätia umiestnená v rovine rezu.

15. Konzola - trám s jedným zovretým koncom a druhým voľným koncom, alebo časť trámu, ktorá presahuje podperu.

16. Koncentrácia napätia je lokálne zvýšenie napätia, ku ktorému dochádza pri prudkej zmene prierezu telesa.

17. Kritická sila - najnižšia hodnota sily, pri ktorej tyč stráca stabilitu.

18. Krútiaci moment je dvojica vnútorných síl ležiacich v rovine prierezu. Krútiaci moment v priereze sa rovná súčtu momentov všetkých vonkajších síl na jednej strane prierezu vzhľadom na stredovú os tyče.

19. Krútenie je typ jednoduchej deformácie, pri ktorej v prierezoch tyče vznikajú iba krútiace momenty pôsobením vonkajších dvojíc síl umiestnených v rovinách kolmých na stredovú os tyče.

20. Mechanický stav materiálu - správanie sa materiálu pri mechanickom zaťažení.

Vo vzťahu k centrálnemu napätiu vzorky mäkkej ocele sa rozlišujú tieto mechanické stavy materiálu, napríklad: elasticita, všeobecná tekutosť, kalenie, lokálna tekutosť a lom.

21. Zaťaženie je súbor aktívnych vonkajších síl pôsobiacich na predmetné teleso.

23. Normálové napätie je zložka celkového napätia smerujúceho pozdĺž normály k ploche elementárneho prierezu, na ktorú toto napätie pôsobí.

24. Nebezpečný prierez - prierez tyče, kde sa vyskytujú najväčšie ťahové a tlakové napätia.

25. Cyklus nula-nula alebo pulzujúci napäťový cyklus - zmena časovo premenného napätia z nuly na maximálnu kladnú hodnotu (alebo z nuly na minimálnu zápornú hodnotu) počas jednej periódy.

26. Plasticita je vlastnosť materiálu pod vplyvom vonkajších síl deformovať sa nevratne bez deštrukcie.

27.Rovinné ohýbanie - ohýbanie pôsobením vonkajších síl umiestnených v jednej rovine - v rovine symetrie tyče alebo v hlavnej rovine prechádzajúcej líniou ohybových stredov.

28. Prierez - rez tyčou kolmý (normálny) na jej stredovú os.

29. Hranica únavy (medza únavy) - najvyššia hodnota maximálneho namáhania cyklu, pri ktorej nedochádza k únavovému porušeniu vzorky daného materiálu po ľubovoľne veľkom počte cyklov.

30. Hranica proporcionality je najvyššie napätie, do ktorého platí Hookov zákon.

31. Pevnosť v ťahu je pomer maximálnej sily, ktorú môže vzorka daného materiálu vydržať, k počiatočnej ploche prierezu vzorky.

32. Medza klzu je napätie, pri ktorom dochádza k rýchlemu nárastu plastickej deformácie bez citeľného zvýšenia zaťaženia.

33. Hranica pružnosti je najvyššie napätie, pri ktorom dochádza len k elastickým deformáciám.

34. Medzný stav - stav, v ktorom stavba alebo stavba prestáva počas výstavby spĺňať stanovené prevádzkové požiadavky alebo požiadavky.

35. Princíp nezávislosti pôsobenia síl (princíp superpozície, princíp superpozície, princíp sčítania pôsobenia síl) - princíp, podľa ktorého je celkový výsledok získaný súčasným pôsobením viacerých síl. súčet jednotlivých výsledkov získaných pôsobením týchto síl samostatne.

36. Rozpätie - celý nosník alebo jeho časť umiestnená medzi dvoma susednými podperami.

37. Pevnosť je schopnosť materiálu odolávať deštrukcii pri pôsobení vonkajších síl. Pevnosť je schopnosť materiálov v rámci určitých limitov a podmienok odolávať vonkajším zaťaženiam bez zrútenia. Pevnosť je kvantitatívne charakterizovaná stresom (MPa).

38. Rozložené zaťaženie - zaťaženie pôsobiace nepretržite na daný povrch alebo čiaru.

39. Výpočtový model (diagram) - zjednodušený obraz konštrukcie, ako aj jej prvkov, urobený na vykonanie výpočtu.

40. Cyklus symetrického napätia - zmena striedavého napätia z minimálnej na maximálnu hodnotu počas jednej periódy, pričom maximálne a minimálne napätie má rovnakú veľkosť a opačné znamienko.

41. Deformácia je lokálna plastická deformácia, ktorá vzniká na kontaktnej ploche pôsobením tlakových síl.

42. Koncentrované zaťaženie - zaťaženie pôsobiace na veľmi malú plochu (bod).

43. Šmyk - deštrukcia vyplývajúca zo šmyku v rovine maximálnych tangenciálnych napätí.

44. Statické zaťaženie - zaťaženie, ktorého hodnota, smer a miesto pôsobenia sa menia tak nepatrne, že pri výpočte konštrukčných prvkov sa považujú za nezávislé od času, a preto sa zanedbáva vplyv zotrvačných síl spôsobených takýmto zaťažením.

45. Tyč (bar) - teleso, ktorého tvar je tvorený pohybom plochej postavy (konštantná alebo premenlivá plocha) za predpokladu, že ťažisko postavy sa pohybuje po určitej priamke a rovina postavy zostáva kolmá na tento riadok.

Iná, jednoduchšia definícia: prút je geometrický objekt, ktorého dva rozmery (priečne rozmery) sú si navzájom úmerné a sú oveľa menšie ako tretí (dĺžka).

46.Tekutosť je vlastnosť materiálu, ktorá sa prejavuje rýchlym nárastom plastických deformácií bez citeľného zvýšenia zaťaženia.

47. Pevnostné teórie sú v podstate hypotézy, ktoré sa snažia identifikovať mechanický stav materiálu v stave komplexného napätia, a tak určiť kritériá pre pevnosť materiálov: podmienku plasticity pre elastoplastické materiály a podmienku pevnosti pre krehké materiály.

48. Uhlová deformácia je uhol šmyku.

49. Rázová húževnatosť je schopnosť materiálu odolávať nárazu, ktorá sa prejavuje na štandardných vzorkách nárazom padajúceho bremena. Viskozita je schopnosť materiálu odolávať tvorbe plastických deformácií.

50. Pružná čiara - zakrivená os nosníka v medziach elastických deformácií materiálu.

51. Únava materiálov je zmena mechanických a fyzikálnych vlastností materiálu pri dlhodobom pôsobení napätí a deformácií, ktoré sa v čase cyklicky menia.

52. Stabilita stlačenej tyče - schopnosť stlačenej tyče odolávať pôsobeniu axiálnej sily, ktorá má tendenciu vyviesť ju z počiatočného rovnovážneho stavu.

53. Krehkosť je vlastnosť materiálu zrútiť sa bez predchádzajúcej výraznej plastickej deformácie.

54. Čisté ohýbanie je typ jednoduchej deformácie, pri ktorej pôsobením vonkajších síl vznikajú v prierezoch tyče iba ohybové momenty.

1. Podmienka pre pevnosť v ťahu a tlaku: N= ∑F i

a) amax =Nmax/A ≤[G];

b) Nmax =σmax A;

c) N max = ∑N i.

2. Podmienka pevnosti v šmyku

a) Q ≤ [τ] ·А;

b) τmax = Q/A ≤ [τ];

c) τ max / [τ] ≤ 1.

3. Podmienka torznej pevnosti hriadeľa:

a) τ max = M k · W ρ ≤ [τ] ;

b) τ max = | M k | max / W ρ ≤ [τ] ,

c) | M k | max ≤ [τ] · W ρ .

4. Podmienka pevnosti pre čisté ohýbanie:

a) τ max + σ max ≤ [σ] ;

b) Wp / σ max ≥ [σ];

c) σ max = | M max | / W z ≤ [σ] .

5. Eulerov vzorec na výpočet stability stlačenej tyče:

a) Fcr =π2EJmin/(μℓ)2;

b) Fcr = π2EJmax/μℓ2;

c) F cr = π 2 E A / ί min.

6. Hranice použiteľnosti Eulerovho vzorca

a) σ cr = σ t;

b) a cr = a - bλ;

c) σ cr = π 2 E.

7. Čo charakterizuje W ρ:

a) plocha prierezu

b) torzné napätie

c) maximálny uhol natočenia

8. Čo charakterizuje J y a J z

a) momenty zotrvačnosti pri ohýbaní;

b) momenty zotrvačnosti pri krútení;

c) momenty zotrvačnosti v nebezpečných úsekoch, resp

9. Čím sa vyznačuje hranica únosnosti

a) pevnosť v ohybe

b) maximálne zaťaženie cyklu pre základný počet cyklov zaťaženia;

c) napätie pri symetrickom zaťažovacom cykle.

10. Je Hookov zákon platný za hranicou proporcionality?

b) áno, s otužovaním

c) spravodlivé za hranicou pevnosti

11. Poissonov pomer je rovnaký pre ťah aj stlačenie

c) nie rovnaké až do medze klzu.

12. Mechanické charakteristiky krehkých a tvárnych materiálov sú číselne odlišné

b) identické pri kompresii,

c) pri zahrievaní nie sú rovnaké.

13. Závisí tuhosť dielca od geometrických charakteristík prierezu?

14. Diagramy síl a momentov sa používajú na štúdium pevnosti a tuhosti

b) pri ohýbaní;

c) pri zisťovaní nebezpečných miest a častí dreva.

15. Pre aké typy deformácií sa menia napätia v reze podľa lineárneho zákona?

a) počas ťah-stlačenie, šmyk-šmyk;

b) pri krútení a ohýbaní;

c) pri náraze.

16. Polárny moment odporu sa používa na určenie tangenciálnych napätí v časti hriadeľa

c) v prípade kruhového rezu.

17. Polárny moment zotrvačnosti hriadeľa sa používa na určenie jeho tuhosti

c) na určenie relatívneho uhla natočenia.

18. Koeficient bezpečnosti sa používa na určenie dovolených napätí

c) na zvýšenie hmotnosti konštrukcie.

19. Najčastejšie sa uplatňuje 3 ja a 4 ja teória sily

b) 3 ja teória pevnosti;

20. Kritické napätia počas vybočenia sú väčšie ako medza klzu.

c) závisia od rýchlosti pôsobenia axiálneho zaťaženia.

21. Hlavné parametre cyklov sú:

a) σ max, σ min;

b) R= amin/omax, a;

22. Ktorý napäťový cyklus je najnebezpečnejší:

a) asymetrické,

b) pulzujúca,

c) symetrické.

Odpovede na testy

Časti 1-2: 1 – b; 2 – a; 3 – a; 4 – b; 5 – a.

Časť 3: 1 – b; 2 – a; 3 – in; 4 - a; 5 B.

Časť 4: 1 - a; 2 – b; 3 – in; 4 – a; 5 B.

Sekcia 5: 1 – a; 2 – a; 3 – b; 4 – a; 5 – a.

Časť 6: 1 - a; 2 – b; 3 – b; 4 – b; 5 – a.

Časť 7: 1 - a; 2 – b; 3 – in; 4 – b.

Časť 8: 1 – b; 2 – in; 4 – in; 5 – a.

Sekcie 9-10: 1 – b; 2 – a; 3 – b; 4 – a; 5 B.

Časť 11: 1 – b; 2 - a a b; 3 – in; 4 – a; 5 B.

Časť 12: 1 – b; 2 – b; 3 – b; 4 – a; 5 – c.

Časť 13: 1 - a; 2 – b; 3 – in; 4 – a.

Časť 14: 1 - a; 2 - b a c; 3 – in; 4 – a; 5 – a.

Časť 15: 1 - a a b; 2 – b; 3 – b; 4 – a; 5 – c.

Literatúra

Hlavná

1. Volmir A.S., Grigoriev Yu.P., Stankevich A.I. Sila materiálov: Vydavateľstvo: Drop, 2007.

2. Mezhetsky G.D., Záhrebin G.G., Reshetnik N.N. a iné Sila materiálov: Vydavateľstvo: Dashkov and Co., 2008.

3. Michajlov A.M. Sila materiálov: Vydavateľstvo Academy, 2009.

4. Podskrebko M.D. Pevnosť materiálov. Workshop riešenia problémov. - M.: Vyššia škola, 2009.

5. Kopnov V.A., Krivoshapko S.N. Pevnosť materiálov. Návod na riešenie problémov a vykonávanie laboratórnych a výpočtových a grafických prác. - M.: Vyššia škola, 2009.

6. Sapunov V.T. Klasický kurz pevnosti materiálov pri riešení problémov. Vydavateľstvo: LKI, 2008.

Dodatočné

1. Bulanov E.A. Riešenie problémov s pevnosťou materiálov. M.: Vyššia škola, 1994, 206 s.

2. Darkov A.V., Shpiro G.S. Pevnosť materiálov. M.: Vyššia škola, 1989, 624 s. (všetky roky vydania)

3. Dolinský F.V., Michajlov N.M. Krátky kurz pevnosti materiálov. M.: Vyššia škola, 1988, 432 s.

4. Mirolyubov I.N. a iné Príručka na riešenie problémov s pevnosťou materiálov. M.: Vyššia škola, 1969, 482 s.

5. Feodosiev V.I. Pevnosť materiálov, M.: Nauka, 1986, 512 s. (všetky roky vydania)

6. Stepin P.A. Pevnosť materiálov. M.: Vysoká škola. (všetky roky vydania)

7. Shevelev I.A. Referenčné tabuľky pre pevnosť materiálov. 1994, 40 s.

8. Shevelev I.A., Mozzhukhina G.L. Základy pevnostných výpočtov. 2003, 80 s.

Pre komentáre

Ševelev Ivan Andrejevič

FEDERÁLNA AGENTÚRA PRE VZDELÁVANIE Štátna vzdelávacia inštitúcia vyššieho odborného vzdelávania

SEVEROZÁPADNÁ ŠTÁTNA KOREŠPONDENČNÁ TECHNICKÁ UNIVERZITA

Katedra teoretickej a aplikovanej mechaniky

PEVNOSŤ MATERIÁLOV

TRÉNINGOVÝ A METODICKÝ KOMPLEX

Strojársky a technologický inštitút

špeciality:

151001,65 - strojárska technológia

150202,65 – zariadenie a technológia na zváračskú výrobu

150501.65 – náuka o materiáloch v strojárstve Špecializácie:

151001.65-01; 151001.65-03; 151001.65-27;

150202.65-01; 150202.65-12; 150501.65-09

Ústav dopravy a organizácie vozidiel

špeciality:

190205.65 – zdvíhacie a prepravné, stavebné, cestné stroje a zariadenia 190601.65 – automobilový a automobilový priemysel

190701.65 – organizácia dopravy a manažment dopravy Špecializácie:

190205.65-03; 190601.65-01; 190701.65-01; 190701.65-02

Smer bakalárskeho výcviku 151000,62 - projektová a technologická podpora automatizovanej strojárskej výroby

Petrohradské vydavateľstvo NWTU

Schválené redakčnou a vydavateľskou radou univerzity

MDT 531.8.075.8

Pevnosť materiálov: vzdelávací a metodický komplex / komp. L.G.Voroňová, G.D. Korshunova, Yu.N. Sobolev, N. V. Svetlová. - Petrohrad: Vydavateľstvo

SZTU, 2008. – 276 s.

Vzdelávací a metodický komplex bol vypracovaný v súlade so štátnymi vzdelávacími štandardmi vyššieho odborného vzdelávania.

Disciplína je venovaná štúdiu základných metód výpočtu pevnosti, tuhosti a stability konštrukčných prvkov.

Posúdené na zasadnutí Katedry teoretickej a aplikovanej mechaniky dňa 5.2.2008, schválené metodickou komisiou Fakulty všeobecného odborného vzdelávania dňa 7.2.2008.

Recenzenti: Katedra teoretickej a aplikovanej mechaniky Severozápadnej technickej univerzity (N.V. Yugov, doktor technických vied, prof.); Yu.A. Semenov, Ph.D. tech. vedy, docent Katedra TMM, Štátna polytechnická univerzita v Petrohrade.

Zostavil: L.G. Voronová, docentka; G.D. Korshunova, docentka; Yu.N. Sobolev, docent; čl. učiteľ N.V. Svetlová

© Severozápadná štátna korešpondenčná technická univerzita, 2008

© Voronova L.G., Korshunova G.D., Sobolev Yu.N., Svetlova N.V., 2008

1. Informácie o disciplíne 1.1. Predslov

Najdôležitejšou podmienkou vytvárania nových konštrukcií strojov, prístrojov a dopravných prostriedkov by malo byť komplexné znižovanie ich nákladov na jednotku výkonu, ďalšie zvyšovanie efektivity využitia kovov pri projektovaní nových typov strojov, mechanizmov a zariadení prostredníctvom progresívnych riešení a výpočty, ako aj prostredníctvom použitia ekonomickejších profilov valcovaných výrobkov a moderných konštrukčných materiálov. To všetko vyžaduje, aby špecialisti mali rozsiahle znalosti v oblasti výpočtov pevnosti a dostatočné školenie v experimentálnych metódach štúdia napätí.

Účelom štúdia disciplíny je poskytovanie základne pre inžiniersky výcvik.

Úlohou štúdia disciplíny– zvládnutie metód výpočtov pevnosti, tuhosti a stability.

V dôsledku štúdia odboru musí študent ovládať základy vedomostí v odbore, ktoré sa formujú na niekoľkých úrovniach:

Máte nápad:

O správnom riešení problémov súvisiacich s výpočtom pevnosti, tuhosti a stability konštrukcií používaných v sťažených prevádzkových podmienkach pod vplyvom statického aj dynamického zaťaženia s prihliadnutím na teplotné vplyvy a procesy spojené s dobou prevádzky, ktorá je nevyhnutnou podmienkou spoľahlivosti a životnosti strojov a zariadení pri súčasnom zlepšení ich hmotnostných vlastností.

Vedieť: Ako vypočítať pevnosť a tuhosť tyčí a tyčových systémov v ťahu - tlak, krútenie, zložité zaťaženie. Pre statické a rázové aplikácie zaťaženia, výpočty prútov pre stabilitu. Poznať princípy a metódy výpočtov.

Byť schopný: Určiť deformácie a napätia v tyčových systémoch pod vplyvom teploty pomocou moderných technológií. Stanovte optimálne parametre systému.

Miesto disciplíny vo vzdelávacom procese:

Teoretickým a praktickým základom disciplíny sú kurzy

„Matematika“, „Fyzika“, „Teoretická mechanika“. Kúpené

mechanika“, „pevnostná spoľahlivosť“, „súčiastky stroja“, ako aj v dizajne kurzov a diplomov.

Všetky majestátne stavby staroveku a stredoveku sa vyznačujú monumentálnosťou, harmóniou a proporciami. Sú to pamätníky ľudského génia, ale história nezachovala spomienku na nespočetné zlyhania. Unikátne stavby boli postavené na základe skúseností a intuície veľkých architektov.

S pribúdajúcimi rokmi sa zdokonaľovala remeselná zručnosť staviteľov – architektov, postupne sa hromadil empirický a teoretický materiál a vytvorili sa predpoklady pre vznik vedy o pevnosti materiálov a konštrukcií. Ľudstvo bolo počas celej histórie svojej existencie nútené riešiť problém sily.

Práce, ktoré sa objavili počas renesancie, sa po prvýkrát venovali štúdiu problematiky sily a sú spojené s menom Leonarda da Vinciho (1452-1519). Prvé teoretické výpočty pevnosti a experimentálne štúdie pevnosti nosníkov vykonal Galileo Galilei (1564-1642).

Základy predmetu sa rozvíjali v 18.-18. storočí. diela Hooka R. (1635-1702), Newtona I. (1642-1727), Bernoulliho D. (1700-1782), Eulera L. (1707-1783), Lomonosova M. V. (1711-1765), Younga T. . (1773-1829).

Kurz Pevnosť materiálov skúma základné metódy výpočtov pevnosti, tuhosti a stability bežne používané v kurzoch strojných súčiastok a mnohých ďalších špecializovaných disciplínach.

Hlavnou formou štúdia pre externého študenta je samostatné štúdium odporúčanej literatúry. V procese učenia sú dôležité aj osobné hodiny na univerzite a na vzdelávacích oddeleniach.

činnosti, ktoré výrazne pomáhajú žiakovi v jeho samostatnej práci, čím sa táto práca stáva efektívnejšou a zmysluplnejšou.

Štúdium teoretického materiálu by malo začať oboznámením sa s obsahom učiva.

Pri štúdiu každej témy kurzu je potrebné porozumieť novozavedeným pojmom a predpokladom, pochopiť ich fyzikálnu podstatu, nadviazať medzi nimi súvislosť a vedieť odvodiť základné vzorce témy.

Po preštudovaní každej témy by ste mali odpovedať na otázky autotestu. Žiak musí vedieť odvodiť základné vzorce a použiť ich výsledky pri riešení úloh. Bez naštudovania teoretickej problematiky, bez zvládnutia všeobecných výskumných metód a bez zapamätania si základných závislostí nemožno počítať s úspešným zvládnutím kurzu pevnosti materiálov.

Tento vzdelávací komplex je určený pre študentov odborov 151001,65, 150202,65, 190601,65, 190205,65 dennej a externej formy štúdia v rozsahu 170 hodín a pre študentov1501,65 odborov 150501,65, 25571001,65, 25571001.0 hodiny.

1.2. Obsah disciplíny a typy akademickej práce

Základné pojmy. Sekčná metóda. Centrálne napätie - kompresia. Shift. Geometrické charakteristiky rezov. Rovný priečny ohyb. Krútenie. Šikmé ohýbanie, excentrické napätie-stlačenie. Prvky racionálneho návrhu jednoduchých systémov. Výpočet staticky určitých tyčových sústav. Metóda síl, výpočet staticky neurčitých tyčových sústav. Analýza stavu napätia a deformácie v bode na telese. Komplexný odpor, výpočet na základe pevnostných teórií. Výpočet bezmomentových škrupín rotácie. Stabilita tyčí. Pozdĺžno-priečny ohyb. Výpočet konštrukčných prvkov pohybujúcich sa so zrýchlením. Hit. Únava. Výpočet na základe únosnosti.

Rozsah disciplíny a typy akademickej práce

Pre špeciality 151001,65,150202,65,190601,65,190205,65

Zoznam typov praktických cvičení a kontroly

- testy (všeobecné, podľa disciplíny, školenia atď.);

- testy (číslo 3, ak je objem kurzu 180 hodín a 2, ak

100 hodín);

- praktické lekcie;

- laboratórne práce;

Skúška (test).

2. Pracovné školiace materiály 2.1. Pracovný program (180 hodín)

Časť 1. Úvod (14 hodín). Základné pojmy, s. 5.21

Ciele kurzu. Predpoklady a hypotézy v pevnosti materiálov. Konštrukčné prvky. Vonkajšie sily a ich klasifikácia. Vnútorné sily. Sekčná metóda. Koncept stresu. Deformácie a ich klasifikácia.

Sekcia 2. Axiálne napätie - stlačenie rovnej tyče (17 hodín), s 48…71

Vnútorné silové faktory v prierezoch nosníka. Hookov zákon. Stresy a záťaže. Schéma ťahu a stlačenia materiálov v tvárnom a krehkom stave. Stav pevnosti. Algoritmus na riešenie problémov.

Staticky neurčité tyče. Napätie v naklonených úsekoch. Zákon párovania tangenciálnych napätí. Výpočet na základe únosnosti.

str. 63,341,377.

Vystresovaný stav v určitom bode. Druhy stresu. Pevnostné hypotézy. Deformovaný stav v bode.

Sekcia 4. Posun. Krútenie (16 hodín) str. 132…143

Čistý posun. Krútiaci moment. Konštrukcia diagramov. Stanovenie napätí. Podmienka pevnosti. Určenie pohybov. Stav tuhosti. Geometrické charakteristiky prierezov. Racionálne tvary prierezu.

Časť 5. Plochý rovný oblúk. (38 hodín), s. 30…33, 108…128, 226…245.

Vnútorné silové faktory. Podpísať pravidlo. . Diferenciálne závislosti medzi q, Q a M. Zostrojenie diagramov šmykovej sily Q a

ohybový moment M. Stanovenie napätí v prierezoch. Geometrické charakteristiky prierezov. Výpočet pevnosti. Analytická metóda na stanovenie posunov. Graficko-analytická metóda určovania posunov.

Časť 6. Staticky neurčité lúče (20 hodín), str. 256…268.

Staticky neurčité trámy. Stupeň statickej neurčitosti. Metóda síl. Trojmomentová rovnica.

Sekcia 7. Komplexná odolnosť (23 hodín), s.168..197

Šikmý ohyb. Stanovenie napätí a posunov. Poloha neutrálnej osi. Excentrické zaťaženie. Ohýbanie s krútením. Výpočet bezmomentových škrupín rotácie.

Sekcia 8. Stabilita stlačených tyčí. (16 hodín), s. 403…422

Základné pojmy. Eulerov vzorec pre kritickú silu. Strata stability za hranicou proporcionality. Graf závislosti kritického napätia od pružnosti tyče. Racionálne tvary prierezu. Pozdĺžne - priečne ohýbanie.

Časť 9. Dynamické pôsobenie zaťaženia (20 hodín), s. 470…482,499…506.

Účtovanie zotrvačných síl. Dynamický koeficient. Dynamický koeficient počas kmitov. Koeficient dynamiky nárazu. Koncept únavy kovu. Únavové zlyhanie. Typy napäťových cyklov a ich parametre. Krivky únavy. Limit výdrže. Vplyv rôznych faktorov na medzu únosnosti súčiastky. Testovanie pevnosti pri striedavom namáhaní. Záver.

Technická mechanika

Slovník pojmov

pre študentov všetkých foriem vzdelávania v odboroch stredného odborného vzdelávania: 150415 „Zváračská výroba“, 190631 „Údržba a oprava motorových vozidiel“, 260203 „Technológia mäsa a mäsových výrobkov“, 260807 „Technológia výrobkov verejného stravovania“, 230401 „Informačné systémy (podľa odvetvia)

Svetlo, 2013

Zostavila: Inkina G.V., učiteľka špeciálnych odborov.

Metodista ___________ N.N. Pereboeva

Posúdené na zasadnutí ministerstva obrany

Protokol č. ____ zo dňa „___“____________20___

Predseda Moskovskej oblasti __________ M.S. Semko

Zverejnené rozhodnutím Metodickej rady SOŠ, protokol č. __ zo dňa „___“ ___________ 20___.

©Inkina G.V., 2013

Terminologický slovník technickej mechaniky

Statika

Kinematika

Dynamika

Pevnosť materiálov

Časti strojov

Základné definície a pojmy technickej mechaniky

STATIKA

1. Teoretická mechanika je veda o rovnováhe telies v priestore, o sústavách síl a o prechode jednej sústavy do druhej.

2. Pevnosť materiálov – veda o výpočte štruktúr na pevnosť, tuhosť a stabilitu.

3. Časti strojov je kurz, ktorý študuje účel, klasifikáciu a základné výpočty všeobecných typov častí.

Mechanické pohyby sú zmeny polohy tela v priestore a čase.

Hmotný bod je teleso, ktorého tvary a rozmery možno zanedbať, ale ktoré má hmotnosť.

Absolútne tuhé teleso je teleso, v ktorom vzdialenosť medzi ľubovoľnými dvoma bodmi zostáva nezmenená za akýchkoľvek podmienok.

Sila je mierou interakcie telies.

Sila je vektorová veličina, ktorá sa vyznačuje:

1. bod aplikácie;

2. veľkosť (modul);

Axiómy statiky.

1. Izolovaný bod je hmotný bod, ktorý sa vplyvom síl pohybuje rovnomerne priamočiaro, alebo je v stave relatívneho pokoja.

2. dve sily sú rovnaké, ak pôsobia na to isté teleso, pôsobia pozdĺž tej istej priamky a smerujú v opačných smeroch, takéto sily sa nazývajú vyrovnávacie.

3. Bez narušenia stavu tela možno naň aplikovať alebo z neho odmietnuť vyvažovací systém síl.

Dôsledok: akákoľvek sila sa môže prenášať pozdĺž línie jej pôsobenia bez toho, aby sa zmenilo pôsobenie sily na dané teleso.

4. Výslednica dvoch síl pôsobiacich v jednom bode pôsobí v tom istom bode a je veľkosťou a smerom uhlopriečka rovnobežníka postavená na týchto silách.

5. Každá akcia má rovnakú veľkosť a smer.

Spojenia a ich reakcie.

Voľné teleso je teleso, ktorého pohyb v priestore nič nemení.

Tie telesá, ktoré obmedzujú pohyb vybraného telesa, sa nazývajú obmedzenia.

Sily, ktorými spojenie drží telesá O, sa nazývajú väzbové reakcie.

Pri mentálnom riešení problémov sa súvislosti zahadzujú a nahrádzajú sa reakciami súvislostí.

1. Spojte vo forme hladkého povrchu

2. Flexibilná komunikácia.

3. Spojenie vo forme tuhej tyče.

4. Podpora v bode alebo podpora v rohu.

5. Kĺbová pohyblivá podpera.

6. Kĺbová pevná podpera.

Systém síl.

Systém síl je totalita.

Silový systém:

FlatSpatial

Converging Parallel Converging Parallel

KINEMATIKA.

Kinematika študuje typy pohybu.

Komunikačné vzorce:

DYNAMIKA.

Dynamika študuje typy pohybu telesa v závislosti od aplikovaných síl.

Axiómy dynamiky:

1. každý izolovaný bod je v stave relatívneho pokoja alebo rovnomerného lineárneho pohybu, kým ho aplikované sily nevyvedú z tohto stavu.

2. Zrýchlenie telesa je priamo úmerné sile pôsobiacej na teleso.

3. Ak na teleso pôsobí sústava síl, tak jeho zrýchlenie bude súčtom tých zrýchlení, ktoré by teleso dostalo od každej sily zvlášť.

4. Každá akcia má rovnakú a opačnú reakciu.

Ťažisko je miesto pôsobenia gravitácie, keď sa teleso otáča, ťažisko nemení svoju polohu.

Sila zotrvačnosti.

Sila zotrvačnosti smeruje vždy v opačnom smere ako zrýchlenie a pôsobí na spoj.

Pri rovnomernom pohybe, t.j. keď a=0 je zotrvačná sila nulová.

Pri krivočiarom pohybe sa rozkladá na dve zložky: normálovú silu a tangenciálnu silu.

P u t =ma t =mεr

P u n =ma n =mω 2 r

Kinematická metóda: konvenčným pôsobením zotrvačnej sily na teleso môžeme predpokladať, že vonkajšie reakčné sily spojov a zotrvačná sila tvoria vyvážený systém síl. F+R+Pu = 0

Trecia sila.

Trenie sa delí na dva typy: klzné trenie a valivé trenie.

Zákony klzného trenia:

1. Trecia sila je priamo úmerná normálnej reakcii podpery a smeruje pozdĺž kontaktných plôch v opačnom smere pohybu.

2. Koeficient statického trenia je vždy väčší ako koeficient pohybového trenia.

3. Koeficient klzného trenia závisí od materiálu a fyzikálnych a mechanických vlastností trecích plôch.

Stav samobrzdenia.

Trenie vedie k zníženiu životnosti dielov v dôsledku opotrebovania a zahrievania. Aby sa tomu zabránilo, je potrebné zaviesť mazivo. Zlepšiť kvalitu povrchovej úpravy dielov. Na trecích miestach použite iné materiály.

4. Ak je to možné, nahraďte klzné trenie valivým trením.

Sekčná metóda.

Zaťaženie zaťažené silami mentálne rozrežeme, aby sme určili súčiniteľa vnútornej sily, na to vyradíme jednu časť zaťaženia. Systém medzimolekulových síl nahradíme ekvivalentným systémom s hlavným vektorom a hlavným momentom. Pri rozširovaní hlavného vektora a hlavného momentu pozdĺž osí x, y, z. nastavte typ deformácie.

Vo vnútri časti nosníka môžu v nosníku vzniknúť silové faktory, ak sa vyskytne sila N (pozdĺžna sila), nosník sa natiahne alebo stlačí.

Ak nastane Mk (krútiaci moment), potom torzná deformácia, sila Q (laterálna sila) a potom šmyková alebo ohybová deformácia. Ak nastanú M a x a M a z (ohybový moment), dôjde k ohybovej deformácii.

Metóda rezu umožňuje určiť napätie v priereze zaťaženia.

Napätie je veličina, ktorá ukazuje, koľko zaťaženia dopadá na jednotku prierezu.

Diagram je graf zmien pozdĺžnych síl, napätí, predĺžení, krútiacich momentov atď.

Napätie (stlačenie) je typ deformácie, pri ktorej sa v priereze nosníka vyskytuje iba pozdĺžna sila.

Hookov zákon.

V medziach elastických deformácií je normálové napätie priamo úmerné pozdĺžnym deformáciám.

do ťažiska= Eε

E – Junckov modul, koeficient, ktorý charakterizuje tuhosť materiálu pod napätím, závisí od materiálu, vzorky z referenčných tabuliek.

Normálne napätie sa meria v pascaloch.

ε=Δ l/l

Δ l = l 1 - l

V=ε’/ε

Δ l=N l/AE

Výpočet pevnosti.

|b max |≤[b]

np – konštrukčný bezpečnostný faktor.

[n] – prípustný bezpečnostný faktor.

b max – výpočet maximálneho napätia.

b max = N/A≤[b]

Krútenie.

Krútenie je typ deformácie, pri ktorej sa v priereze nosníka objavuje iba jeden faktor vnútornej sily – krútiaci moment. Hriadele a nápravy sú vystavené krúteniu. A pružiny. Pri riešení problémov sa vytvárajú diagramy krútiaceho momentu.

Znamenkové pravidlo pre krútiace momenty: Ak krútiaci moment otáča hriadeľ zo strany prierezu v smere hodinových ručičiek, krútiaci moment sa mu bude rovnať so znamienkom „+“ a proti nemu so znamienkom „-“.

Podmienka pevnosti.

Τ cr =|M max |/W<=[ Τ кр ] – условие прочности

W=0,1d 3 - – moment odporu prierezu (pre kruhový)

Θ=|M až max |*e/G*Y x<= [Θ o ]

Y x – osový moment zotrvačnosti

G – modul pružnosti v šmyku, MPa, charakterizuje torznú tuhosť materiálov.

Ohnúť.

Čisté ohýbanie je typ deformácie, pri ktorej v reze nosníka vzniká iba ohybový moment.

Priečny ohyb je ohyb, pri ktorom vzniká priečna sila v priereze spolu s ohybovým momentom.

Priamy ohyb je ohyb, pri ktorom sa rovina sily zhoduje s jednou z hlavných rovín lúča.

Hlavná rovina lúča je rovina prechádzajúca jednou z hlavných osí prierezu lúča.

Hlavná os je os prechádzajúca ťažiskom lúča.

Šikmý ohyb je ohyb, pri ktorom rovina sily neprechádza žiadnou z hlavných rovín.

Neutrálna vrstva je hranica prechádzajúca medzi kompresnou a ťahovou zónou (napätie v nej je 0).

Nulová čiara je čiara získaná priesečníkom neutrálnej vrstvy s rovinou prierezu.

Znamenkové pravidlo pre ohybové momenty a šmykové sily:

Ak sily smerujú z nosníka, potom F=+Q a ak smerom k nosníku, potom F=-Q.

Ak sú okraje lúča nasmerované nahor a stred nadol, potom je moment kladný, a ak naopak, je záporný.

STROJOVÉ ČASTI.

Detail– ide o výrobok získaný z materiálu homogénnej značky bez montážnych operácií.

Montážna jednotka- výrobok získaný montážnymi operáciami.

Mechanizmus– komplex dielov a montážnych celkov vytvorený za účelom vykonávania určitého druhu pohybu hnaného článku s vopred určeným pohybom vedúceho článku.

Auto- je to súbor mechanizmov vytvorených na účely premeny jedného druhu energie na iný alebo na vykonávanie užitočnej práce s cieľom uľahčiť ľudskú prácu.

Mechanické prevody.

Prestupy- Sú to mechanizmy určené na prenos pohybu.

1)Podľa spôsobu prenosu pohybu:

a) ozubenie (ozubené koleso, závitovka, reťaz);

b) trenie (trenie);

2)Spôsobom kontaktu:

a) priamy kontakt (zub, červ, trenie);

b) pomocou prenosového spojenia.

Zúbkované– pozostáva z prevodu a ozubeného kolesa a je určený na prenos otáčania.

Výhody: spoľahlivosť a pevnosť, kompaktnosť.

Nedostatky: hluk, vysoké požiadavky na presnosť výroby a inštalácie, priehlbiny sú koncentrátory napätia.

Klasifikácia.

1) valcové (11 osí), kužeľové (skrížené osi), skrutkové (skrížené osi).

2) Podľa profilu zubov:

a) evolventný;

b) cykloidné;

c) s odkazom Novikov.

3) Podľa spôsobu zapojenia:

a) interné;

b) vonkajšie.

4) Podľa umiestnenia zubov:

a) s priamymi zubami;

b) špirálový;

c) mevron.

5) Dizajnovo:

a) otvorené;

b) uzavreté.

Používa sa v obrábacích strojoch, autách, hodinkách.

Šnekový prevod pozostáva zo šneku a šnekového kolesa, ktorých osi sú skrížené.

Slúži na prenos rotačného kolesa.

Výhody: spoľahlivosť a odolnosť, schopnosť vytvárať samobrzdiaci prevod, kompaktnosť, plynulý a tichý chod, schopnosť vytvárať veľké prevodové pomery.

Nedostatky: nízka rýchlosť, vysoké vyhrievanie prevodových stupňov, použitie drahých antifrikčných materiálov.

Klasifikácia.

1) Vyzerá ako červ:

a) valcový;

b) globoidné.

2) Podľa profilu šnekového zuba:

a) evolventný;

b) kovolúty;

c) Archimedes.

3) Podľa počtu návštev:

a) jednoprechodový;

b) Viacpriechodový.

4) Vzťah medzi šnekom a šnekovým kolesom:

a) s dnom;

b) s vrcholom;

c) so stranou.

Používa sa v strojoch a zdvíhacích zariadeniach.

Opásanie pozostáva z kladiek a remeňa. Slúži na prenos rotácie na vzdialenosť až 15 metrov.

Výhody: plynulý a tichý chod, jednoduchosť konštrukcie, možnosť plynulého nastavenia prevodového pomeru.

Nedostatky: preklzávanie remeňa, obmedzená životnosť remeňa, nutnosť napínačov, nemožnosť použitia vo výbušnom prostredí.

Používa sa v konvektoroch, pohonoch strojov, v textilnom priemysle, v šijacích strojoch.

Prístrojové vybavenie.

Pásy- koža, guma.

Kladky– liatina, hliník, oceľ.

Reťazový prevod pozostáva z reťaze a ozubených kolies. Slúži na prenos krútiaceho momentu na vzdialenosť až 8 metrov.

Výhody: spoľahlivosť a pevnosť, žiadne prekĺznutie, menší tlak na hriadele a ložiská.

Nedostatky: hlučnosť, vysoké opotrebenie, ochabnutie, obtiažny prísun mazania.

Materiál– oceľ.

Klasifikácia.

1) Podľa účelu:

a) nákladná doprava,

b) napätie,

c) trakcia.

2) Dizajnovo:

a) valček,

b) puzdrá,

c) zúbkované.

Používajú sa v bicykloch, pohonoch strojov a áut a konvektoroch.

Hriadele a nápravy.

Šachta- Toto je časť určená na podopretie iných častí za účelom prenosu krútiaceho momentu.

Počas prevádzky dochádza k ohybu a krúteniu hriadeľa.

Os- toto je časť určená len na podopretie iných častí, ktoré sú na nej namontované počas prevádzky, os sa len ohýba;

Klasifikácia hriadeľa.

1) Podľa účelu:

a) rovný,

b) kľukový,

c) flexibilné.

2) Podľa formulára:

a) hladká,

b) stupňovité.

3) Podľa sekcie:

a) pevné,

Prvky hriadeľa.

Hriadele sú často vyrobené z ocele-20, ocele 20x.

Výpočet hriadeľa:

tcr=|Mmax|\W<=

si=|Mmax|W<=

Nápravy sú len na ohýbanie.

W – prierezový moment odporu [m3].

Spojky.

Spojky- sú to zariadenia určené na spojenie hriadeľov za účelom prenosu krútiaceho momentu a zabezpečenia zastavenia jednotky bez vypnutia motora, ako aj ochrany činnosti mechanizmu pri preťažení.

Klasifikácia.

1) Neodnímateľné:

a) ťažké

Výhody: jednoduchosť dizajnu, nízke náklady, spoľahlivosť.

Nedostatky: Môže spájať hriadele rovnakého priemeru.

Materiál Prevedenie: oceľ-45, sivá liatina.

2) Organizovaný:

a) ozubený

b) trenie.

Výhody: jednoduchosť dizajnu, rôzne hriadele, mechanizmus je možné vypnúť pri preťažení.

3) Samočinné:

a) bezpečnosť,

b) predbiehanie,

c) odstredivé.

Výhody: spoľahlivosť v prevádzke, prenos otáčania pri dosiahnutí určitej rýchlosti otáčania v dôsledku zotrvačných síl.

Nedostatky: konštrukčná zložitosť, vysoké opotrebovanie vačiek.

Prebieha vyrobené zo sivej liatiny.

4) Kombinované.

Spojky sa vyberajú podľa tabuľky GOST.

Trvalé spojenia - ide o spoje dielov, ktoré nie je možné rozobrať bez zničenia dielov zahrnutých v tomto spojení.

Patria sem: nitované, zvárané, spájkované, lepené spoje.

Nitované spoje.

1) Podľa účelu:

a) trvanlivé

b) hustý.

2) Podľa umiestnenia nitov:

a) paralelne,

b) v šachovnicovom vzore.

3) Podľa počtu návštev:

a) jeden riadok,

b) viacradové.

Výhody: dobre odolávajú rázovému zaťaženiu, sú spoľahlivé a odolné, poskytujú vizuálny kontakt pre kvalitu švu.

Nedostatky: otvory sú koncentrátory napätia a znižujú pevnosť v ťahu, robia štruktúru ťažšou, hlučnú produkciu.

Zváracie spoje.

Zváranie- ide o proces spájania dielov ich zahriatím na teplotu topenia, alebo plastickou deformáciou za účelom vytvorenia trvalého spojenia.

Zváranie:

a) plyn,

b) elektróda,

c) kontakt,

d) laser,

d) zima,

e) zváranie výbuchom.

Zvarové spoje:
a) hranatý,

b) zadok,

c) prekrývajú sa,

d) T-tyč,

d) bod.

Výhody: poskytuje spoľahlivé utesnené spojenie, možnosť spájania akýchkoľvek materiálov akejkoľvek hrúbky a tichý proces.

Nedostatky: zmeny fyzikálnych a chemických vlastností v oblasti zvaru, deformácia dielu, ťažkosti pri kontrole kvality zvaru, sú potrební vysokokvalifikovaní špecialisti, zle odolávajú opakovanému premenlivému zaťaženiu, šev je koncentrátor napätia.

Lepiace spoje.

Výhody: nezaťažuje štruktúru, nízke náklady, nevyžaduje špecialistov, schopnosť spájať akékoľvek časti akejkoľvek hrúbky, tichý proces.

Nedostatky: „starnutie“ lepidla, nízka tepelná odolnosť, potreba predbežného čistenia povrchu.

Všetky trvalé spojenia sú navrhnuté pre strih.

tav=Q\A<=

Nite (klasifikácia).

1) Podľa účelu:

a) upevňovacie prvky,

b) podvozok,

c) tesnenie.

2) Podľa uhla na vrchole:

a) metrický (60°),

b) palec (55°).

3) Podľa profilu:

a) trojuholníkový,

b) lichobežníkový,

c) tvrdohlavý

d) okrúhle,

d) pravouhlý.

4) Podľa počtu návštev:

a) jednoprechodový,

b) viacprechodový.

5) V smere skrutkovice:

b) správne.

6) Na povrchu:

a) vonkajšie,

b) interné,

c) valcový,

d) kužeľovité.

Závitové povrchy môžu byť vyrobené:

a) ručne,

b) na strojoch,

c) na automatických valcovacích strojoch.

Výhody: jednoduchosť dizajnu, spoľahlivosť a pevnosť, štandardizácia a zameniteľnosť, nízka cena, nevyžaduje špecialistov, schopnosť spájať akékoľvek materiály.

Nedostatky: závit je koncentrátor napätia, opotrebovanie kontaktných plôch.

Materiál– oceľ, neželezné zliatiny, plasty.

Kľúčové spojenia.

Sú tam hmoždinky: hranolové, segmentové, klinové.

Výhody: jednoduchosť dizajnu, spoľahlivosť v prevádzke, dlhé klávesy - vodidlá.

Nedostatky: kľúčová drážka je koncentrátor stresu.

Spline spojenia.

Existujú: rovný, trojuholníkový, evolventný

Výhody: spoľahlivá prevádzka, rovnomerné rozloženie po celom priereze hriadeľa.

Nedostatky: obtiažnosť výroby.

R=sqr(x^2+y^2) pre pevné podpery

v x - cos daného uhla

o y - sin tohto uhla alebo cos (90-uhol)

ak je väčšia strana trojuholníka, vezmite 2/3

ak je malý, potom - 1/3

d'Alembertov princíp: F+R+Pu=0

P=F/A=sqrG^2+Tx^2+Tz^2 - celkové napätie

^L=(N*L)/(A*E) - druhá položka Hookovho zákona