8. Динамикалық kyшtep

8.1. Негізгі tycihiktep

Күш нөлден соңғы шамасына жеткенше жай өciп, жеткен соң тұрақты болып қалса, статикалық күш деп аталады. Статикалық күш әсер еткен конструкцияның үдеуі мардымсыз болғандықтан, инерция күші нөлге тең.

Шамасы жылдам өзгеретін күш динамикалық күш деп ата­лады. Динамикалық күштің әсерінен конструкция немесе оның элементтері елеулі тербелістерге ұшырап, тербеліс жылдамдығының өзгеруіне байланысты жүйеде массасы мен үдеуінің көбейтіндісіне тең инерция күші пайда болады. Бұл күш бастапқы күшке қарағанда бірнеше есе үлкен болуы мүмкін. Динамикалық күштер, соққы, айнымалы қайталанбалы т. б. күштерге ажыратылады. Машина бөлшектерін динамикалық күшке есептеу, статикалық күшке есептеуге қарағанда әлдеқайда күрделі.

Конструкция элементін динамикалық күшке есептеу үшін, теориялық механикадан белгілі Даламбер принципі колданылады. Бұл принцип бойынша қозғалыстағы кез келген денені сыртқы және инерция күштерінің әсерінен қандай да бip мезетте лездік тепе-теңдік күйде болады деп қарастыруға болады. Егер, жүйенің инерция күшін анықтауға мүмкіншілік жоқ болса (мысалы соққы күші әсер еткенде), ішкі күштерді, деформацияны анықтау үшін энергияның сақталу заңы қолданылады. Динимикалық күштердің әсерінен материалдардың механикалық қасиеттері өзгереді. Мысалы, статикалық күштің әсерінен материалдар пластикалық қасиет көрсетсе, динамикалық (соққы -күштің әсерінен морттық қасиет көрсетуі мүмкін т. с. с,

8.2. Бірқалыпты үдемелі қозғалыстағы машина бөлшектерін беріктікке есептеу

Кранның болат сымнан есілген арқанына ілінген брус сыртқы Р күшінің әсерінен У өсінің бағытында бірқалыпты үдемелі қозғалыста болсын (8.1, а-сурет). Динамикалық күш әсерінен брус үлкен деформацияға ұшырамайды, қатаңдығы жеткілікті деп қарастырайық. Берілген брусқа сыртқы Р күшінен басқа көлемінде бірқалыпты таралған қарқындылығы ға тең өзінің салмағы мен инерциялық күш Р_п = та әсер етеді. Есептеу схемалары, күштердің әрқайсысы үшін жеке, 8.1, б, в, г-суреттерде көрсетілген. Ұзындығы бipгe тең брус бөлігінің инерциялық күші келесі формуламен анықталады

Статиканың келесі теңдеуін кұрайық

, осыдан

Енді ию моментің эпюрін тұрғызып (8.1, д, е.-сурет), брустың ортасындағы күш түскен қимасы қауіпті екенін көреміз. Қауіпті қимада

немесе

Мұндағы қауіпті қимадағы статикалық ию моменті екенін

ескерсек , онда

Демек, динамикалық ию момент статикалық ию моментінен есе үлкен. Жақшадағышаманы арқылы белгілеп,динамикалық коэффициент деп атайды.

(8.01)

Брустың қауіпті қимасында ең үлкен тік кернеу:

8.1-сурет 8.2-сурет

немесе

Беріктік шарты:

Алдыңғы мысалда иілген брусты қарастырдық. Енді, сыртқы күшінің әсеріненZ өciнiң бағытында бірқалыпты үдемелі қозғалыстағы стерженьді беріктікке есептейік (8.2-cypeт) Стерженьге, төменгі ұшына ілінген дененің салмағы мен инерциялық күшіәсер етеді. Қозғалыстағы үдеуіөсіменбағыттас болғандықтан, инерциялық күш кері бағытталған. Стерженнің көлденең қимасындағы кернеулерді анықтау үшін оны қию әдісі бойынша А—А жазықтығымен қиып статиканың теңдеуін құрайық

мұндағы: көлденең қима ауданы.

Олай болса немесе

Енді статикалық кернеу екенін ескерсек

Мұндағы динамикалық коеффициент.

Сонымен, бірқалыпты үдемелі қозғалыстағы машина бөлшегінің кез келген нүктесіндегі динамикалық кернеу, сол нүктедегі статикалық кернеуді, динамикалық коеффициентке көбейткенге тең.