4.5-Сурет

қатаңдық шарты бойынша . (4.14)

Мұмкіндік бұраушы моментінің шамасы .

Білік арқылы берілетін қуат белгілі болca, онда оны айналдырушы моменттің шамасын келесі формулалармен анықтауға болады:

мұндағы N - қуаттың өлшем бірлігі = ат күші (а. к.),

біліктің минутына айналу саны; егер қуаттың өлшемі киловатт арқылы берілсе, онда

. (4.16)

Мысал. Берілген болат біліктің диаметрін анықтап, қималарының бұралу бұрыштарының эпюрін тұрғызыңыз (сурет). Мүмкіндік кернеуі айналдырушы моменттерібілік аралықтарының ұзындықтарыград/м.

Шешуі. Берілген білік үш аралықтан тұрады. Аралықтардағы бұраушы моменттер қию әдісі бойынша анықталады

Бұраушы моменттердің анықталған шамалары бойынша олардың эпюрлерін тұрғызамыз .(4.5- сурет).

Беріктік шарты бойынша біліктің диаметрі

мұндағы аралықтардағы бұраушы моменттердің ең үлкені.

Қатаңдық шарты бойынша біліктің диаметрі

0,096 Ммм.

Анықталған диаметрлердің үлкені қабылданады, яғни

Өрістік инерция моменті

.

Енді, бұралу эпюрін тұрғызайық. Ол үшін А қимасын қатаң бекітілген деп қарастырып, В қимасының А қимасына қарағандағы бұралу бұрышын анықтаймыз

Ал С қимасының А қимасына қарағандағы бұралу бұрышы В қимасының А қимасына қарағандағы бұралу бұрышы мен С қимасының В қимасына қарағандағы бұрылу бұрыштарының қосындысынан тұрады:

Дәл осылай, Д қимасының А қимасына қарағандағы бұрылу бұрышы

.

Бұралу бұрыштарының анықталған шамалары бойынша олардың эпюрлерін тұрғызамыз (4.5, в - сурет).

4.4.Бұралу деформациясының потенциялық энергиясы

Айналдырушы момент өзі жатқан қиманы қандай да біp бұрышқа бұрып, жұмыс жасайды:

мұндағы 1/2 – коэффициенті сыртқы моменттің статикалық айналдырушы момент екенін көрсетеді. (айналдырушы моменттің шамасы O-ден -ға дейін баяу өседі).

Ішкі бұраушы момент пен сыртқы айналдырушы моменттің шамалары тең бағыттары қарама – қарсы болғандықтан:

– ішкі бұраушы моменттің жұмысы.

Энергияның сақталу заңы бойынша, сыртқы күштердің жұмысы біліктегі серпімді деформацияның потенциялық энергиясына тең, яғни

5. Қималардың геометриялық сипттамалары

5.1. Негізгі түсініктер

Материалдар кедергісі ғылымында зерттелетін негізгі объект стержень (брус) екенін жоғарыда атап өттік.

Стерженьдердің деформацияға қарсыласу қабілеттері, олардың материалдары мен өлшемдеріне ғана емес, сонымен қатар көлденең қималарының аудандары мен формаларына да байланысты. Мысалы, созылған брустың қима ауданы неғұрлым үлкен болса, оның сыртқы күшке қарсыласу қабілеті соғұрлым жоғары. Өзара тең күштерінің әсерінен, қима аудандары мен ұзындықтары бірдей брустардың иіліп

деформациялануы әр түрлі. Демек, иілген брустардың жүк көтеру қабілеттері қима аудандары емес басқа геометриялық сипаттамалармен анықталады (5.1- сурет). Деформациялану түрлеріне қарай, стерженьдердің сыртқы күшке қарсыласу қабілеттері қималарының әр түрлі геометриялық сипаттамаларына байланысты. Бұл тарауда материалдардың физикалық қасиеттеріне қатысы жоқ, қималардың геометриялық сипаттамалары зерттеледі.