Сұрақ. Созылу және сығылу кезіндегі потенциалдық энергия. Мүмкіндік кернеу. Беріктіктің қор коэфициентін бағалаңыз.
Күш стерженьді деформациялағанда қандайда бір жұмыс жасайды. Жұмыс шамасын анықтау жолын төмендегі мысалда көрсетейік.
Бір ұшы қатаң бекітілген брустың екінші ұшыңда статикалық Р күші әсер етіп тұрсын (III.22, а-сурет). Статикалық күштің қандайда бір Р 1 шамасына В — В қимасының ∆l1 орын ауыстыруы сәйкес келеді. Күш dP -ға өссе В — В қимасы d(∆l) шамасына орын ауыстырады (III.22, б-сурет). Жұмыс дененің орын ауыстыру шамасымен осы орын ауыстыруды тудыратын күштің көбейтіндісіне тең. Олай болса, брус d(∆l) шамасына деформацияланғаңда, деформация тудырушы күшті (Р + dР) тұрақты деп қарастырып (III.22, б-сурет), оның жасаған жұмысын бұлайша анықтауға болады:
мұндағы 
— екінші ретті шексіз кіші шама болғандықтан ескерілмейді. Брус ∆l шамасына ұзарғандағы толық жұмыс келесі интегралмен анықталады:
Бұл интеграл диаграмманың ОАВСDМNО ауданына тең, олай болса созылған брустың үзілген мезетіне сәйкес келетін жұмыс созу диаграммасында ОАВСDМЕҒLО ауданымен анықталады.
Деформация серпімді болғанда істелінетін жұмыс ОАК үшбұрышының ауданына тең (III.22, б-сурет), яғни 
.
Гук заңы бойынша 
екенін ескерсек,
Ішкі күштер мен сыртқы күштердің бағыттары қарама-қарсы болғандықтан, ішкі күштердің жұмысы теріс таңбалы болады
|
|
|
Ішкі күштердің жұмысына тең, ал таңбасы қарама-қарсы шама деформацияның потенциалдық энергиясы деп аталады
III.15
Деформацияның потенциалдык энергиясын брустың көлеміне бөліп, деформацияның меншікті потенциалдық энергиясын анықтайды
III.16
Деформацияның меншікті потенциалдық энергиясы неғұрлым үлкен болса, материал динамикалық күштердің әсеріне (мысалы, соққы т. б.) соғұрлым сенімді қарсыласады.
МҮМКІНДІК КЕРНЕУ. БЕРІКТІК ҚОРЫ КОЭФФИЦИЕНТІ
Пластикалық материалдан жасалған конструкция элементтері көлденең қималарындағы тік кернеу аққыштық шегіне жеткенде пластикалық деформацияға ұшырайды. Элементтерінің пластикалық деформациялануы конструкцияның жұмысшы параметрлерін өзгертіп, жұмыс істеу қабілетінен ажыратуы мүмкін. Сондықтан, пластикалық материалдар үшін аққыштық шегі σаш қауіпті кернеу болып саналады. Морт материалдардың қауіпті кернеуі, беріктік шегіσбш.
Конструкция элементтері қызметін сенімді атқару үшін оның көлеміндегі ең үлкен кернеу қауіпті кернеуден біршама кіші болуы қажет. Бұл кернеу келесі формуламен анықталады
|
|
|
мұндағы [ σ ] — мүмкіндік кернеу деп аталып, элементтің сенімді қызмет атқару қабілетін сипаттайды; ал п — беріктік қоры коэффициенті деп аталып, мүмкіндік кернеудің қауіпті кернеуден неше есе кіші екенін көрсетеді; σқ — қауіпті кернеу.
Кейінгі кездерде беріктік қоры (п) коэффициенті әр түрлі факторлардың әсерлерін ескеретін бірнеше құраушыларға (n1,n2,n3,…) жіктеліп, келесі түрде анықталады
III.13
Құраушылардың біріншісі материалдардың механикалық сипаттамаларының, сыртқы күштердің алдын ала жобаланған шамаларынан ауытқуын ескерсе, екіншісі материалдардың алыну технологиясын, механикалық өңдеу ерекшеліктерін т. с. с., ал үшіншісі температура, қоршаған орта сияқты жұмыс істеу шарттарын ескереді. Құраушы беріктік қоры коэффициенттерінің шамалары туралы бірыңғай шешім қабылданбаған. Машина жасау өндірісінде келесі мәндері ұсынылады: п1 = 1,2...1,4, п2 = 2...3, п3 = 1...1,5.
|
|
|
Жалпы түрде бір коэффициентпен есептелінген конструкция элементіне қарағанда, әр түрлі факторлар жеке ескеріліп есептелінген конструкция элементтері қызметті сенімді атқарады. Пластикалық материалдардың беріктік қоры коэффициенті шамамен п= 1,5..1,8 ал морт материалдар үшін п = 2,0...3,0.
Созу диаграммасында аққыштық шегі байқалмайтын пластикалық материалдардың мүмкіндік кернеуі келесі формуламен анықталады
Бұл материалдарда беріктік шектері аққыштық шектеріне қарағанда шамамен 60...70%-тей үлкен болғандықтан, беріктік қоры коэффициенті п = 2...3.
Морт материалдар үшін созу мүмкіндік кернеуі [σ+] арқылы, ал сығу мүмкіндік кернеуі [ σ ] арқылы белгіленеді. Мұндай материалдардың сығуға қарсыласу қабілеті созуға қарағанда едәуір үлкен, яғни [σ--] > [σ+]. Пластикалық материалдар үшін [σ--] = [σ+]болғаңдықтан, мүмкіндік кернеу индекссіз [σ-] арқылы белгіленеді.
Мүмкіндік кернеудің дұрыс анықталуы машина бөлшектерінің қауіпсіз, сенімді қызмет атқаруын қамтамасыз етуімен қатар, материалды үнемдеп тиімді жұмсауға мүмкіндік береді. Бірқатар материалдардың мүмкіндік кернеулері кітаптың соңындагы 4-кестеде берілген.
|
|
|
Дата добавления: 2016-01-03; просмотров: 1; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!