PTO_uchebnoe_posobie

ɞɜɢɠɟɧɢɹ, ɲɚɝɚ ɡɚɰɟɩɥɟɧɢɹ ɰɟɩɢ, ɦɚɫɫɵ ɤɨɧɜɟɣɟɪɚ, ɭɱɚɫɬɜɭɸɳɟɣ ɜ ɧɟɪɚɜɧɨɦɟɪɧɨɦ ɞɜɢɠɟɧɢɢ.

ɉɪɢ ɨɬɫɭɬɫɬɜɢɢ ɪɟɡɨɧɚɧɫɚ ɜɵɧɭɠɞɟɧɧɵɯ ɢ ɫɨɛɫɬɜɟɧɧɵɯ ɤɨɥɟɛɚɧɢɣ ɞɢɧɚɦɢɱɟɫɤɚɹ ɧɚɝɪɭɡɤɚ ɧɟ ɩɪɟɜɵɲɚɟɬ 20% ɫɬɚɬɢɱɟɫɤɨɣ ɧɚɝɪɭɡɤɢ, ɬ.ɟ. ɩɪɨɜɟɪɤɚ ɧɚ ɩɪɨɱɧɨɫɬɶ ɬɹɝɨɜɨɣ ɰɟɩɢ ɦɨɠɟɬ ɛɵɬɶ ɩɪɨɜɟɞɟɧɚ ɜ ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɢɢ ɫ ɡɚɜɢɫɢɦɨɫɬɶɸ

S ɞɨɩ 1,2 Smax.

ȼ ɥɟɧɬɨɱɧɵɯ ɤɨɧɜɟɣɟɪɚɯ ɩɪɨɜɟɪɤɚ ɥɟɧɬɵ ɧɚ ɩɪɨɱɧɨɫɬɶ ɩɪɨɜɨɞɢɬɫɹ ɩɨ ɤɨɥɢɱɟɫɬɜɭɩɪɨɤɥɚɞɨɤɜɡɚɜɢɫɢɦɨɫɬɢ ɨɬɭɞɟɥɶɧɨɣɩɪɨɱɧɨɫɬɢɦɚɬɟɪɢɚɥɚɩɪɨɤɥɚɞɨɤ.

3.7. ɉɪɢɜɨɞ ɤɨɧɜɟɣɟɪɧɵɯ ɭɫɬɪɨɣɫɬɜ

ɉɪɢɜɨɞ ɫɥɭɠɢɬ ɞɥɹ ɩɪɢɜɟɞɟɧɢɹ ɜ ɞɜɢɠɟɧɢɟ ɬɹɝɨɜɨɝɨ ɷɥɟɦɟɧɬɚ ɤɨɧɜɟɣɟɪɚ ɢ ɝɪɭɡɚ.

Ɋɢɫ. 3.25. ɋɯɟɦɚɩɪɢɜɨɞɚɥɟɧɬɨɱɧɨɝɨɤɨɧɜɟɣɟɪɚ: 1– ɛɚɪɚɛɚɧ; 2,4 – ɦɭɮɬɵ; 3 – ɪɟɞɭɤɬɨɪ; 5 – ɞɜɢɝɚɬɟɥɶ

151

Ɋɢɫ. 3.26. ɉɪɢɜɨɞɵ ɰɟɩɧɵɯ ɤɨɧɜɟɣɟɪɨɜ: ɚ – ɭɝɥɨɜɨɣ (1 – ɩɪɢɜɨɞɧɚɹ ɡɜɟɡɞɨɱɤɚ ɞɜɢɝɚɬɟɥɶ; 2 – ɪɟɞɭɤɬɨɪ; 3 – ɦɭɮɬɚ; 4 – ɜɚɪɢɚɬɨɪ ɫɤɨɪɨɫɬɢ ɞɥɹ ɨɛɟɫɩɟɱɟɧɢɹ ɩɟɪɟɦɟɧɧɨɣ ɫɤɨɪɨɫɬɢ ɰɟɩɢ; 5 – ɤɥɢɧɨɪɟɦɟɧɧɚɹ ɩɟɪɟɞɚɱɚ; 6 – ɷɥɟɤɬɪɨɞɜɢɝɚɬɟɥɶ); ɛ

– ɝɭɫɟɧɢɱɧɵɣ (7 – ɤɭɥɚɱɤɢ ɡɚɰɟɩɥɟɧɢɹ; 8 – ɝɭɫɟɧɢɱɧɚɹ ɰɟɩɶ; 8 – ɬɹɝɨɜɚɹ ɰɟɩɶ)

Ɋɚɫɱɟɬ ɩɪɢɜɨɞɧɵɯ ɦɟɯɚɧɢɡɦɨɜ ɤɨɧɜɟɣɟɪɧɵɯ ɬɪɚɧɫɩɨɪɬɢɪɭɸɳɢɯ ɭɫɬɪɨɣɫɬɜ ɩɪɨɜɨɞɢɬɫɹ ɩɨ ɟɞɢɧɨɣ ɦɟɬɨɞɢɤɟ. ɉɨɫɥɟ ɨɤɨɧɱɚɧɢɹ ɬɹɝɨɜɨɝɨ ɪɚɫɱɟɬɚ ɨɩɪɟɞɟɥɹɟɬɫɹ ɦɨɳɧɨɫɬɶ ɩɪɢɜɨɞɧɨɝɨ ɷɥɟɤɬɪɨɞɜɢɝɚɬɟɥɹ, ɤȼɬ

Ɋƍɷɥ=Wɨ v /(1020Șɩɪ),

ɝɞɟ Wɨ — ɬɹɝɨɜɨɟ ɭɫɢɥɢɟ ɧɚ ɩɪɢɜɨɞɧɨɦ ɷɥɟɦɟɧɬɟ (ɡɜɟɡɞɨɱɤɟ, ɛɚɪɚɛɚɧɟ), H; v — ɫɤɨɪɨɫɬɶɤɨɧɜɟɣɟɪɚ, ɦ/ɫ; Șɩɪ — ɄɉȾ ɩɪɢɜɨɞɧɨɝɨ ɦɟɯɚɧɢɡɦɚ (0,8…0,85). Ɍɹɝɨɜɨɟ ɭɫɢɥɢɟ ɧɚ ɩɪɢɜɨɞɧɨɦ ɜɚɥɭ

Wɨ=Sɧɚɛ - Sɫɛ+kɩ (Sɧɚɛ +Sɫɛ),

ɝɞɟ Sɧɚɛ — ɧɚɬɹɠɟɧɢɟ ɧɚɛɟɝɚɸɳɟɣ ɧɚ ɩɪɢɜɨɞ ɜɟɬɜɢ ɬɹɝɨɜɨɝɨ ɷɥɟɦɟɧɬɚ, H; Sɫɛ - ɧɚɬɹɠɟɧɢɟ ɫɛɟɝɚɸɳɟɣ ɜɟɬɜɢ ɬɹɝɨɜɨɝɨ ɷɥɟɦɟɧɬɚ, ɇ; kɩ — ɤɨɷɮɮɢɰɢ-

ɟɧɬ, ɭɱɢɬɵɜɚɸɳɢɣ ɩɨɬɟɪɢ ɧɚ ɬɪɟɧɢɟ ɧɚ ɩɪɢɜɨɞɧɨɦ ɜɚɥɭ (kɩ =0,03…0,05). ɉɨ ɩɨɬɪɟɛɧɨɣ ɦɨɳɧɨɫɬɢ ɜɵɛɢɪɚɟɬɫɹ ɩɪɢɜɨɞɧɨɣ ɷɥɟɤɬɪɨɞɜɢɝɚɬɟɥɶ, ɩɪɢ-

ɝɨɞɧɵɣ ɤ ɞɥɢɬɟɥɶɧɨɣ ɧɟɩɪɟɪɵɜɧɨɣ ɪɚɛɨɬɟ (ɉȼ= 100%)

Pɷɞ = Ɋƍɷɞ.

Ɉɫɧɨɜɧɵɟ ɯɚɪɚɤɬɟɪɢɫɬɢɤɢ ɜɵɛɪɚɧɧɨɝɨ ɷɥɟɤɬɪɨɞɜɢɝɚɬɟɥɹ, ɧɟɨɛɯɨɞɢɦɵɟ ɞɥɹ ɞɚɥɶɧɟɣɲɢɯ ɪɚɫɱɟɬɨɜ ɩɪɢɜɨɞɧɨɝɨ ɦɟɯɚɧɢɡɦɚ: Pɷɞ – ɦɨɳɧɨɫɬɶ, ɤȼɬ;

nɷɞ – ɱɚɫɬɨɬɚ ɜɪɚɳɟɧɢɹ ɜɚɥɚ ɷɥɟɤɬɪɨɞɜɢɝɚɬɟɥɹ, ɦɢɧ -1;

152

Ip – ɦɨɦɟɧɬ ɢɧɟɪɰɢɢ ɪɨɬɨɪɚ, ɤɝÂɦ2; [ȥ]– ɞɨɩɭɫɬɢɦɵɣ ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬ ɤɪɚɬɤɨɜɪɟɦɟɧɧɨɣ ɩɟɪɟɝɪɭɡɤɢ ɩɪɢ ɩɭɫɤɟ (Ɍmax /Ɍɧɨɦ ).

Ɉɛɳɟɟ ɩɟɪɟɞɚɬɨɱɧɨɟ ɱɢɫɥɨ ɩɪɢɜɨɞɧɨɝɨ ɦɟɯɚɧɢɡɦɚ ɨɬ ɜɚɥɚ ɷɥɟɤɬɪɨɞɜɢɝɚɬɟɥɹ ɞɨ ɩɪɢɜɨɞɧɨɝɨ ɜɚɥɚ

uɨ=nɷɥ/nɜ .

ɑɚɫɬɨɬɚ ɜɪɚɳɟɧɢɹ ɩɪɢɜɨɞɧɨɝɨ ɜɚɥɚ ɦɚɲɢɧɵ ɨɩɪɟɞɟɥɹɟɬɫɹ ɜ ɡɚɜɢɫɢɦɨɫɬɢ ɨɬ ɬɢɩɚ ɭɫɬɪɨɣɫɬɜɚ, ɦɢɧ-1:

ɞɥɹ ɡɜɟɡɞɨɱɟɤ nɜ = 60v/(tɡɚɰ zɡɜ); ɞɥɹ ɛɚɪɚɛɚɧɚ nɜ = 60v /(ʌD),

ɝɞɟ v – ɫɤɨɪɨɫɬɶ, ɦ/ɫ; tɡɚɰ – ɲɚɝ ɡɚɰɟɩɥɟɧɢɹ ɬɹɝɨɜɨɣ ɰɟɩɢ, ɦ; zɡɜ– ɱɢɫɥɨ ɡɭɛɶɟɜ ɩɪɢɜɨɞɧɨɣ ɡɜɟɡɞɨɱɤɢ;

D– ɞɢɚɦɟɬɪ ɛɥɨɤɚ (ɛɚɪɚɛɚɧɚ), ɦ.

ȼɩɪɢɜɨɞɧɵɯ ɦɟɯɚɧɢɡɦɚɯ ɤɨɧɜɟɣɟɪɧɵɯ ɭɫɬɪɨɣɫɬɜ ɢɫɩɨɥɶɡɭɸɬɫɹ ɪɟɞɭɤɬɨɪɵ ɨɛɳɟɝɨ ɧɚɡɧɚɱɟɧɢɹ ɬɢɩɚ ɐ2, ɊɆ, Ɋɐ1, Ɋɐ Ⱦ, Ʉɐ1, Ʉɐ2 ɢ ɦɧɨɝɨɫɬɭɩɟɧɱɚɬɵɟ ɬɢɩɚ ɄȾȼ-Ɇ1 (ɫ ɝɨɪɢɡɨɧɬɚɥɶɧɵɦ ɪɚɫɩɨɥɨɠɟɧɢɟɦ ɜɯɨɞɧɨɝɨ ɜɚɥɚ ɢ ɜɟɪɬɢɤɚɥɶɧɵɦ – ɜɵɯɨɞɧɨɝɨ ɜɚɥɚ), ɜɵɛɪɚɧɧɵɟ ɜ ɡɚɜɢɫɢɦɨɫɬɢ ɨɬ ɜɟɥɢɱɢɧɵ ɨɛɳɟɝɨ ɩɟɪɟɞɚɬɨɱɧɨɝɨ ɱɢɫɥɚ ɩɪɢɜɨɞɧɨɝɨ ɦɟɯɚɧɢɡɦɚ.

ɉɪɢ ɜɵɛɨɪɟ ɪɟɞɭɤɬɨɪɚ ɜɨ ɜɧɢɦɚɧɢɟ ɩɪɢɧɢɦɚɟɬɫɹ: nɜɯ — ɱɚɫɬɨɬɚ ɜɪɚɳɟɧɢɹ ɜɯɨɞɧɨɝɨ ɜɚɥɚ ɪɟɞɭɤɬɨɪɚ, ɦɢɧ-1; Ɍɬ max — ɦɚɤɫɢɦɚɥɶɧɵɣ ɦɨɦɟɧɬ ɧɚ ɜɵɯɨɞɧɨɦ ɜɚɥɭ ɪɟɞɭɤɬɨɪɚ, ɤȼɬ ɉȼ — ɩɪɨɞɨɥɠɢɬɟɥɶɧɨɫɬɶ ɜɤɥɸɱɟɧɢɹ.

ȼɫɥɭɱɚɹɯ, ɤɨɝɞɚ ɩɪɢɦɟɧɟɧɢɟ ɨɞɧɨɝɨ ɪɟɞɭɤɬɨɪɚ ɧɟ ɨɛɟɫɩɟɱɢɜɚɟɬ ɧɟɨɛɯɨɞɢɦɨɝɨ ɪɚɫɱɟɬɧɨɝɨ ɩɟɪɟɞɚɬɨɱɧɨɝɨ ɱɢɫɥɚ ɩɪɢɜɨɞɧɨɝɨ ɦɟɯɚɧɢɡɦɚ (u0 > uɪɟɞ), ɜ ɩɪɢɜɨɞ ɜɜɨɞɹɬɫɹ ɞɨɩɨɥɧɢɬɟɥɶɧɵɟ ɦɟɯɚɧɢɱɟɫɤɢɟ ɩɟɪɟɞɚɱɢ: ɡɭɛɱɚɬɵɟ, ɰɟɩɧɵɟ,

ɉɨ ɡɚɜɟɪɲɟɧɢɢ ɤɢɧɟɦɚɬɢɱɟɫɤɨɝɨ ɪɚɫɱɟɬɚ ɩɪɢɜɨɞɧɨɝɨ ɦɟɯɚɧɢɡɦɚ ɩɪɢɜɨɞɢɬɫɹ ɩɪɨɜɟɪɤɚ ɷɥɟɤɬɪɨɞɜɢɝɚɬɟɥɹ ɩɨ ɩɭɫɤɨɜɨɦɭ ɦɨɦɟɧɬɭ:

153

Ɍɩɭɫɤ Ɍɧɨɦ [ȥ].

ɉɪɢ ɩɭɫɤɟ ɤɨɧɜɟɣɟɪɚ ɷɥɟɤɬɪɨɞɜɢɝɚɬɟɥɶ ɩɪɢɜɨɞɚ ɞɨɥɠɟɧ ɩɪɟɨɞɨɥɟɬɶ ɫɬɚɬɢɱɟɫɤɢɣ ɦɨɦɟɧɬ (Ɍɫɬ), ɦɨɦɟɧɬ ɢɧɟɪɰɢɢ ɨɬ ɦɚɫɫ, ɩɟɪɟɦɟɳɚɸɳɢɯɫɹ ɩɨɫɬɭɩɚɬɟɥɶɧɨ (Ɍɢɧ.1) ɢ ɦɨɦɟɧɬ ɢɧɟɪɰɢɢ ɨɬ ɜɪɚɳɚɸɳɢɯɫɹ ɦɚɫɫ ɩɪɢɜɨɞɧɨɝɨ ɦɟɯɚɧɢɡɦɚ (Ɍɢɧ 2). ɍɫɤɨɪɟɧɢɟ ɩɪɢ ɩɭɫɤɟ ɤɨɧɜɟɣɟɪɚ ɧɟ ɞɨɥɠɧɨ ɩɪɟɜɵɲɚɬɶ ɜɟɥɢɱɢɧɵ amax = (0,2 ... 0,1), ɦ/ɫ2, ɝɞɟ ɦɟɧɶɲɢɟ ɡɧɚɱɟɧɢɹ ɩɪɢɧɢɦɚɸɬɫɹ ɞɥɹ ɬɹɠɟɥɵɯ ɢ ɩɪɨɬɹɠɟɧɧɵɯ ɤɨɧɜɟɣɟɪɨɜ. ɉɪɨɞɨɥɠɢɬɟɥɶɧɨɫɬɶ ɩɟɪɢɨɞɚ ɪɚɡɝɨɧɚ tɪ = v/a, ɫ.

ȼɬɹɠɟɥɵɯ ɢ ɩɪɨɬɹɠɟɧɧɵɯ ɤɨɧɜɟɣɟɪɚɯ ɞɥɹ ɩɥɚɜɧɨɝɨ ɩɭɫɤɚ ɦɚɲɢɧ ɢɫɩɨɥɶɡɭɸɬɫɹ ɜɚɪɢɚɬɨɪɵ ɫɤɨɪɨɫɬɢ ɢɥɢ ɞɪɭɝɢɟ ɭɫɬɪɨɣɫɬɜɚ (ɦɭɮɬɵ ɫɤɨɥɶɠɟɧɢɹ).

Ɉɛɳɢɦ ɩɪɚɜɢɥɨɦ ɜɵɛɨɪɚ ɦɟɫɬɚ ɪɚɫɩɨɥɨɠɟɧɢɹ ɩɪɢɜɨɞɧɨɝɨ ɦɟɯɚɧɢɡɦɚ ɹɜɥɹɟɬɫɹ ɟɝɨ ɭɫɬɚɧɨɜɤɚ ɜ ɤɨɧɰɟ ɡɚɝɪɭɠɟɧɧɨɣ ɜɟɬɜɢ ɤɨɧɜɟɣɟɪɚ ɞɥɹ ɝɨɪɢɡɨɧɬɚɥɶɧɨɝɨ ɫɬɪɨɟɧɢɹ ɬɪɚɫɫɵ ɬɪɚɧɫɩɨɪɬɢɪɨɜɤɢ ɢ ɜ ɜɟɪɯɧɟɣ ɩɥɨɫɤɨɫɬɢ ɤɨɧɜɟɣɟɪɚ ɩɨɫɥɟ ɭɱɚɫɬɤɚ ɩɨɞɴɟɦɚ ɞɥɹ ɩɪɨɫɬɪɚɧɫɬɜɟɧɧɵɯ ɬɪɚɧɫɩɨɪɬɢɪɭɸɳɢɯ ɦɚɲɢɧ.

ȼɩɪɨɬɹɠɟɧɧɵɯ ɢɥɢ ɬɹɠɟɥɨɡɚɝɪɭɠɟɧɧɵɯ ɤɨɧɜɟɣɟɪɚɯ ɞɥɹ ɫɧɢɠɟɧɢɹ ɫɨɛɫɬɜɟɧɧɨɣ ɦɚɫɫɵ ɩɨɞɜɢɠɧɨɣ ɫɢɫɬɟɦɵ ɜ ɪɟɡɭɥɶɬɚɬɟ ɢɫɩɨɥɶɡɨɜɚɧɢɹ ɥɟɝɤɢɯ ɬɢɩɨɜ ɬɹɝɨɜɵɯ ɷɥɟɦɟɧɬɨɜ ɭɫɬɚɧɚɜɥɢɜɚɸɬɫɹ ɞɜɚ ɢ ɛɨɥɟɟ ɩɪɢɜɨɞɧɵɯ ɦɟɯɚɧɢɡɦɚ, ɱɬɨ ɩɨɡɜɨɥɹɟɬ ɫɧɢɡɢɬɶ ɧɚɝɪɭɡɤɭ ɧɚ ɬɹɝɨɜɵɣ ɷɥɟɦɟɧɬ.

3.8.ɇɚɬɹɠɧɵɟ ɦɟɯɚɧɢɡɦɵ

Ⱦɥɹ ɨɛɟɫɩɟɱɟɧɢɹ ɧɨɪɦɚɥɶɧɨɝɨ ɡɚɰɟɩɥɟɧɢɹ ɬɹɝɨɜɨɣ ɰɟɩɢ ɫɨ ɡɜɟɡɞɨɱɤɚɦɢ ɤɨɧɜɟɣɟɪɚ ɢ ɬɹɝɨɜɨɣ ɫɩɨɫɨɛɧɨɫɬɢ ɮɪɢɤɰɢɨɧɧɨɝɨ ɩɪɢɜɨɞɚ ɧɟɨɛɯɨɞɢɦɨ ɫɨɡɞɚɬɶ ɧɚɱɚɥɶɧɨɟ ɧɚɬɹɠɟɧɢɟ ɬɹɝɨɜɨɝɨ ɷɥɟɦɟɧɬɚ ɢ ɩɨɞɞɟɪɠɢɜɚɬɶ ɟɝɨ ɧɚ ɡɚɞɚɧɧɨɦ ɭɪɨɜɧɟ ɜɨ ɜɪɟɦɹ ɪɚɛɨɬɵ ɧɟɡɚɜɢɫɢɦɨ ɨɬ ɟɝɨ ɭɞɥɢɧɟɧɢɹ. ɉɪɢɱɢɧɨɣ ɭɞɥɢɧɟɧɢɹ ɬɹɝɨɜɵɯ ɰɟɩɟɣ ɹɜɥɹɟɬɫɹ ɢɡɧɨɫ ɲɚɪɧɢɪɨɜ ɢ ɞɟɮɨɪɦɚɰɢɹ ɡɜɟɧɶɟɜ.

ɋɬɚɥɶɧɵɟ ɤɚɧɚɬɵ ɜɵɬɹɝɢɜɚɸɬɫɹ ɩɪɢ ɞɥɢɬɟɥɶɧɨɦ ɞɟɣɫɬɜɢɢ ɪɚɫɬɹɝɢɜɚɸɳɟɝɨ ɭɫɢɥɢɹ. Ⱦɥɹ ɫɨɡɞɚɧɢɹ ɧɚɱɚɥɶɧɨɝɨ ɧɚɬɹɠɟɧɢɹ ɢ ɩɨɞɞɟɪɠɚɧɢɹ ɟɝɨ ɧɚ ɡɚɞɚɧɧɨɦ ɭɪɨɜɧɟ ɩɪɢɦɟɧɹɸɬɫɹ ɧɚɬɹɠɧɵɟ ɦɟɯɚɧɢɡɦɵ (ɪɢɫ. 3.28) ɚɜɬɨɦɚɬɢɱɟɫɤɨɝɨ ɞɟɣɫɬɜɢɹ ɢɥɢ ɫ ɪɭɱɧɨɣ ɪɟɝɭɥɢɪɨɜɤɨɣ ɧɚɬɹɠɟɧɢɹ. Ʉ ɚɜɬɨɦɚɬɢɱɟɫɤɢ ɞɟɣɫɬɜɭɸɳɢɦ ɨɬ-

154

ɧɨɫɹɬɫɹ ɝɢɞɪɚɜɥɢɱɟɫɤɢɟ, ɩɧɟɜɦɚɬɢɱɟɫɤɢɟ ɢ ɝɪɭɡɨɜɵɟ. ɉɨɫɥɟɞɧɢɟ ɢɫɩɨɥɶɡɭɸɬɫɹ ɧɚɢɛɨɥɟɟ ɱɚɫɬɨ ɢɡ-ɡɚ ɨɬɫɭɬɫɬɜɢɹ ɞɨɩɨɥɧɢɬɟɥɶɧɨɝɨ ɨɛɨɪɭɞɨɜɚɧɢɹ (ɝɢɞɪɨ- ɢ ɩɧɟɜɦɨɫɢɫɬɟɦ).

ɇɚɬɹɠɟɧɢɟ ɬɹɝɨɜɨɝɨ ɷɥɟɦɟɧɬɚ ɫɨɡɞɚɟɬɫɹ ɫɢɥɨɣ ɬɹɠɟɫɬɢ ɫɜɨɛɨɞɧɨ ɩɨɞɜɟɲɟɧɧɨɝɨ ɧɚɬɹɠɧɨɝɨ ɝɪɭɡɚ. ɏɨɞ ɧɚɬɹɠɧɨɝɨ ɦɟɯɚɧɢɡɦɚ (ɞɥɢɧɚ ɩɭɬɢ ɩɟɪɟɦɟɳɟɧɢɹ ɧɚɬɹɠɧɨɣ ɡɜɟɡɞɨɱɤɢ, ɛɥɨɤɚ ɢɥɢ ɛɚɪɚɛɚɧɚ) ɦɨɠɟɬ ɞɨɫɬɢɝɚɬɶ ɧɟɫɤɨɥɶɤɢɯ ɦɟɬɪɨɜ. ɇɟɞɨɫɬɚɬɤɚɦɢ ɝɪɭɡɨɜɵɯ ɧɚɬɹɠɧɵɯ ɦɟɯɚɧɢɡɦɨɜ ɹɜɥɹɸɬɫɹ ɡɧɚɱɢɬɟɥɶɧɵɟ ɝɚɛɚɪɢɬɵ ɢ ɧɟɨɛɯɨɞɢɦɨɫɬɶ ɨɬɜɨɞɚ ɧɚɬɹɠɧɨɝɨ ɝɪɭɡɚ ɜ ɛɟɡɨɩɚɫɧɭɸ ɡɨɧɭ.

Ɇɚɫɫɚ ɧɚɬɹɠɧɨɝɨ ɝɪɭɡɚ ɫ ɭɱɟɬɨɦ ɄɉȾ ɫɢɫɬɟɦɵ ɨɬɤɥɨɧɹɸɳɢɯ ɛɥɨɤɨɜ, ɤɝ,

mɧ.ɝɪ = (Sƍɧɛ + Sƍɫɛ ɌɌ) /gȘnɛɥ,

ɝɞɟ Sƍɧɛ, Sƍɫɛ — ɧɚɬɹɠɟɧɢɟ ɬɹɝɨɜɨɝɨ ɷɥɟɦɟɧɬɚ ɜ ɡɨɧɚɯ ɧɚɛɟɝɚɧɢɹ ɢ ɫɛɟɝɚɧɢɹ ɫ ɧɚɬɹɠɧɨɣ ɡɜɟɡɞɨɱɤɢ, ɛɥɨɤɚ ɢɥɢ ɛɚɪɚɛɚɧɚ, ɇ; ɌɌ — ɫɨɩɪɨɬɢɜɥɟɧɢɟ ɩɟɪɟɦɟɳɟɧɢɸ ɬɟɥɟɠɤɢ, ɇ; Șnɛɥ— ɄɉȾ ɛɥɨɤɚ ɧɚ ɩɨɞɲɢɩɧɢɤɟ ɫɤɨɥɶɠɟɧɢɹ (0,95); n — ɤɨɥɢɱɟɫɬɜɨ ɛɥɨɤɨɜ ɜ ɫɢɫɬɟɦɟ ɨɬɤɥɨɧɟɧɢɹ ɝɪɭɡɨɜ; g=9,81 ɦ/ɫ2.

ȼɢɧɬɨɜɵɟ ɧɚɬɹɠɧɵɟ ɦɟɯɚɧɢɡɦɵ ɢ ɩɪɭɠɢɧɧɨ-ɜɢɧɬɨɜɵɟ ɨɬɧɨɫɹɬ ɤ ɭɫɬɪɨɣɫɬɜɚɦ ɪɭɱɧɨɣ ɪɟɝɭɥɢɪɨɜɤɢ ɧɚɬɹɠɟɧɢɹ ɬɹɝɨɜɨɝɨ ɷɥɟɦɟɧɬɚ. ɂɦɟɹ ɧɟɡɧɚɱɢɬɟɥɶɧɵɟ ɝɚɛɚɪɢɬɵ, ɬɚɤɢɟ ɧɚɬɹɠɧɵɟ ɦɟɯɚɧɢɡɦɵ ɧɭɠɞɚɸɬɫɹ ɜ ɤɨɧɬɪɨɥɟ ɢ ɩɟɪɢɨɞɢɱɟɫɤɨɦ ɪɟɝɭɥɢɪɨɜɚɧɢɢ ɧɚɬɹɠɟɧɢɹ. ɏɨɞ ɧɚɬɹɠɧɵɯ ɜɢɧɬɨɜɵɯ ɢ ɩɪɭɠɢɧɧɨ-ɜɢɧɬɨɜɵɯ ɦɟɯɚɧɢɡɦɨɜ ɨɝɪɚɧɢɱɢɜɚɟɬɫɹ ɞɥɢɧɨɣ ɜɢɧɬɚ ɢ ɨɛɵɱɧɨ ɧɟ ɩɪɟɜɵɲɚɟɬ 0,8…1 ɦ. ɉɪɢ ɢɫɩɨɥɶɡɨɜɚɧɢɢ ɜɢɧɬɨɜɵɯ ɧɚɬɹɠɧɵɯ ɦɟɯɚɧɢɡɦɨɜ ɜɨɡɦɨɠɟɧ ɩɟɪɟɤɨɫ ɨɫɢ ɧɚɬɹɠɧɨɝɨ ɭɫɬɪɨɣɫɬɜɚ.

ȼ ɩɪɭɠɢɧɧɨ-ɜɢɧɬɨɜɵɯ ɧɚɬɹɠɧɵɯ ɦɟɯɚɧɢɡɦɚɯ ɜ ɡɨɧɟ ɭɩɪɭɝɨɣ ɪɚɛɨɬɵ ɩɪɭɠɢɧɵ ɨɛɟɫɩɟɱɢɜɚɟɬɫɹ ɚɜɬɨɦɚɬɢɱɟɫɤɨɟ ɞɟɣɫɬɜɢɟ ɩɪɢɥɚɝɚɟɦɨɣ ɫɢɥɵ ɧɚɬɹɠɟɧɢɹ, ɧɨ ɜɟɥɢɱɢɧɚ ɧɚɬɹɠɟɧɢɹ ɧɟ ɹɜɥɹɟɬɫɹ ɩɨɫɬɨɹɧɧɨɣ, ɩɨɷɬɨɦɭ ɦɟɯɚɧɢɡɦɵ ɩɪɢɦɟɧɹɸɬɫɹ ɜ ɤɨɪɨɬɤɢɯ ɤɨɧɜɟɣɟɪɧɵɯ ɭɫɬɪɨɣɫɬɜɚɯ.

Ɋɚɫɱɟɬɧɚɹ ɧɚɝɪɭɡɤɚ ɧɚ ɜɢɧɬ (ɢ ɩɪɭɠɢɧɭ) ɨɩɪɟɞɟɥɹɟɬɫɹ ɢɡ ɭɫɥɨɜɢɹ

Fɧ=( Sƍɧɛ + Sƍɫɛ + Ɍ)kɜ,

155

ɝɞɟ kɜ — ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬ ɪɚɫɩɪɟɞɟɥɟɧɢɹ ɧɚɝɪɭɡɤɢ ɧɚ ɜɢɧɬɵ ɞɥɹ ɨɞɧɨɢɥɢ ɞɜɭɯɜɢɧɬɨɜɨɝɨ ɦɟɯɚɧɢɡɦɚ(1 ɢɥɢ 0,55…0,65 ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɟɧɧɨ); Ɍ = (200…300), ɇ — ɫɨɩɪɨɬɢɜɥɟɧɢɟ ɩɟɪɟɦɟɳɟɧɢɸ ɩɨɥɡɭɧɚ.

Ɋɢɫ. 3.27. ɋɯɟɦɵ ɧɚɬɹɠɧɵɯ ɭɫɬɪɨɣɫɬɜ: ɚ — ɜɢɧɬɨɜɨɟ (1 – ɩɨɥɡɭɧɵ; 2 – ɧɚɬɹɠɧɨɣ ɛɚɪɚɛɚɧ; 3 – ɧɚɬɹɠɧɨɣ ɜɢɧɬ); ɛ — ɝɪɭɡɨɜɨɟ ɧɚ ɯɜɨɫɬɨɜɨɦ ɛɚɪɚɛɚɧɟ;

ɜ — ɝɪɭɡɨɜɨɟ ɨɤɨɥɨ ɩɪɢɜɨɞɧɨɝɨ ɛɚɪɚɛɚɧɚ

ɇɚɬɹɠɧɵɟ ɦɟɯɚɧɢɡɦɵ ɤɨɧɜɟɣɟɪɧɵɯ ɬɪɚɧɫɩɨɪɬɢɪɭɸɳɢɯ ɭɫɬɪɨɣɫɬɜ ɪɚɡɦɟɳɚɸɬɫɹ ɜ ɡɨɧɚɯ ɧɚɢɦɟɧɶɲɢɯ ɧɚɬɹɠɟɧɢɣ ɬɹɝɨɜɨɝɨ ɷɥɟɦɟɧɬɚ. ȼ ɷɥɟɜɚɬɨɪɚɯ ɧɚɬɹɠɧɵɦɢ ɡɜɟɡɞɨɱɤɚɦɢ ɹɜɥɹɸɬɫɹ ɧɢɠɧɢɟ.

ȼɥɟɧɬɨɱɧɵɯ, ɩɥɚɫɬɢɧɱɚɬɵɯ ɢ ɬɟɥɟɠɟɱɧɵɯ ɤɨɧɜɟɣɟɪɚɯ ɧɚɬɹɠɧɨɣ ɦɟɯɚɧɢɡɦ ɪɚɡɦɟɳɚɟɬɫɹ ɜ ɩɪɨɬɢɜɨɩɨɥɨɠɧɨɦ ɤɨɧɰɟ ɦɚɲɢɧɵ ɩɨ ɨɬɧɨɲɟɧɢɸ ɤ ɩɪɢɜɨɞɭ.

ȼɦɧɨɝɨɩɪɢɜɨɞɧɵɯ ɤɨɧɜɟɣɟɪɚɯ ɧɚɬɹɠɧɵɟ ɦɟɯɚɧɢɡɦɵ ɭɫɬɚɧɚɜɥɢɜɚɸɬɫɹ ɜ ɤɚɠɞɨɣ ɨɬɞɟɥɶɧɨɣ ɫɟɤɰɢɢ ɤɨɧɜɟɣɟɪɚ. ɇɟ ɢɦɟɹ ɫɭɳɟɫɬɜɟɧɧɵɯ ɨɬɥɢɱɢɣ ɩɨ ɩɪɢɧɰɢɩɭ ɞɟɣɫɬɜɢɹ, ɧɚɬɹɠɧɵɟ ɦɟɯɚɧɢɡɦɵ ɪɚɡɥɢɱɧɵɯ ɤɨɧɜɟɣɟɪɧɵɯ ɭɫɬɪɨɣɫɬɜ ɢɦɟɸɬ ɧɟɤɨɬɨɪɵɟ ɤɨɧɫɬɪɭɤɬɢɜɧɵɟ ɨɫɨɛɟɧɧɨɫɬɢ.

3.9.Ɍɨɪɦɨɡɧɵɟ ɭɫɬɪɨɣɫɬɜɚ

ɂɫɩɨɥɶɡɨɜɚɧɢɟ ɬɨɪɦɨɡɧɨɝɨ ɭɫɬɪɨɣɫɬɜɚ ɪɚɫɫɦɚɬɪɢɜɚɟɬɫɹ ɬɨɥɶɤɨ ɜ ɤɨɧɜɟɣɟɪɚɯ, ɩɪɟɞɧɚɡɧɚɱɟɧɧɵɯ ɞɥɹ ɩɟɪɟɦɟɳɟɧɢɹ ɝɪɭɡɨɜ ɫ ɢɡɦɟɧɟɧɢɟɦ ɭɪɨɜɧɹ ɢɥɢ ɞɥɹ ɬɨɱɧɨɣ ɨɫɬɚɧɨɜɤɢ ɝɪɭɡɨɜ ɩɪɢ ɩɭɥɶɫɢɪɭɸɳɟɦ ɯɚɪɚɤɬɟɪɟ ɞɜɢɠɟɧɢɹ.

156

ɉɨɞ ɞɟɣɫɬɜɢɟɦ ɫɢɥɵ ɬɹɠɟɫɬɢ ɝɪɭɡɨɜ ɧɚ ɧɚɤɥɨɧɧɵɯ ɢɥɢ ɜɟɪɬɢɤɚɥɶɧɵɯ ɭɱɚɫɬɤɚɯ ɤɨɧɜɟɣɟɪɧɨɟ ɭɫɬɪɨɣɫɬɜɨ ɦɨɠɟɬ ɩɪɢɣɬɢ ɜ ɩɪɨɢɡɜɨɥɶɧɨɟ ɞɜɢɠɟɧɢɟ ɩɪɢ ɨɫɬɚɧɨɜɥɟɧɧɨɦ ɷɥɟɤɬɪɨɞɜɢɝɚɬɟɥɟ ɩɪɢɜɨɞɚ.

ɍɫɥɨɜɢɟ ɧɟɨɛɯɨɞɢɦɨɫɬɢ ɭɫɬɚɧɨɜɤɢ ɬɨɪɦɨɡɚ qȈh > kTȈW,

ɝɞɟ q – ɥɢɧɟɣɧɚɹ ɩɨɥɟɡɧɚɹ ɧɚɝɪɭɡɤɚ, ɇ/ɦ; Ȉh – ɫɭɦɦɚɪɧɚɹ ɪɚɡɧɨɫɬɶ ɭɪɨɜɧɟɣ ɧɚɤɥɨɧɧɵɯ ɢɥɢ ɜɟɪɬɢɤɚɥɶɧɵɯ ɭɱɚɫɬɤɨɜ ɫ ɞɟɣɫɬɜɢɟɦ ɧɚɝɪɭɡɨɤ ɜ ɨɞɧɨɦ ɧɚɩɪɚɜɥɟɧɢɢ, ɦ; kT – ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬ ɜɨɡɦɨɠɧɨɝɨ ɩɚɞɟɧɢɹ ɫɨɩɪɨɬɢɜɥɟɧɢɹ ɞɜɢɠɟɧɢɸ ɜ ɤɨɧɬɭɪɟ ɤɨɧɜɟɣɟɪɧɨɝɨ ɭɫɬɪɨɣɫɬɜɚ (0,6…0,75); ȈW – ɫɭɦɦɚɪɧɨɟ ɫɨɩɪɨɬɢɜɥɟɧɢɟ ɞɜɢɠɟɧɢɸ ɜ ɤɨɧɬɭɪɟ ɤɨɧɜɟɣɟɪɚ ɩɪɢ ɧɚɥɢɱɢɢ ɝɪɭɡɨɜ ɬɨɥɶɤɨ ɧɚ ɧɚɤɥɨɧɧɵɯ ɢ ɜɟɪɬɢɤɚɥɶɧɵɯ ɭɱɚɫɬɤɚɯ ɨɞɧɨɝɨ ɧɚɩɪɚɜɥɟɧɢɹ ɞɜɢɠɟɧɢɹ ɝɪɭɡɚ, ɇ.

ȼɟɥɢɱɢɧɚ ɬɨɪɦɨɡɧɨɝɨ ɦɨɦɟɧɬɚ, ɩɪɢɜɟɞɟɧɧɨɝɨ ɤ ɜɚɥɭ ɷɥɟɤɬɪɨɞɜɢɝɚɬɟɥɹ, ɜ ɫɥɭɱɚɟ ɩɪɢɦɟɧɟɧɢɹ ɬɨɪɦɨɡɚ ɪɚɫɫɱɢɬɵɜɚɟɬɫɹ ɩɨ ɭɪɚɜɧɟɧɢɸ

Ɍɬ = [q Ȉh - kT(W0 - q Ȉ h)]d Șɩɪ /(2u0),

ɝɞɟ d – ɞɟɥɢɬɟɥɶɧɵɣ ɞɢɚɦɟɬɪ ɩɪɢɜɨɞɧɨɣ ɡɜɟɡɞɨɱɤɢ, ɞɢɚɦɟɬɪ ɛɥɨɤɚ ɢɥɢ ɛɚɪɚɛɚɧɚ, ɦ; Șɩɪ — ɄɉȾ ɩɪɢɜɨɞɧɨɝɨ ɦɟɯɚɧɢɡɦɚ.

ɇɚ ɧɚɤɥɨɧɧɵɯ ɤɨɧɜɟɣɟɪɚɯ ɞɥɹ ɩɪɟɞɨɬɜɪɚɳɟɧɢɹ ɫɚɦɨɩɪɨɢɡɜɨɥɶɧɨɝɨ ɞɜɢɠɟɧɢɹ ɥɟɧɬɵ ɫ ɝɪɭɡɨɦ ɜɧɢɡ ɩɪɢ ɨɬɤɥɸɱɟɧɢɢ ɧɚɩɪɹɠɟɧɢɹ ɢɥɢ ɚɜɚɪɢɣɧɨɦ ɧɚɪɭɲɟɧɢɢ ɤɢɧɟɦɚɬɢɱɟɫɤɨɣ ɫɜɹɡɢ ɜ ɩɪɢɜɨɞɚɯ ɩɪɟɞɭɫɦɨɬɪɟɧɵ ɨɫɬɚɧɨɜɵ ɨɛɪɚɬɧɨɝɨ ɯɨɞɚ (ɪɢɫ. 3.28).

ɉɪɨɫɬɟɣɲɭɸ ɤɨɧɫɬɪɭɤɰɢɸ ɢɦɟɟɬ ɥɟɧɬɨɱɧɵɣ ɨɫɬɚɧɨɜ (ɪɢɫ. 3.28, ɚ), ɫɬɨɩɨɪɧɚɹ ɥɟɧɬɚ 1 ɤɨɬɨɪɨɝɨ ɩɪɢ ɢɡɦɟɧɟɧɢɢ ɧɚɩɪɚɜɥɟɧɢɹ ɞɜɢɠɟɧɢɹ ɡɚɬɹɝɢɜɚɟɬɫɹ ɦɟɠɞɭ ɤɨɧɜɟɣɟɪɧɨɣ ɥɟɧɬɨɣ ɢ ɛɚɪɚɛɚɧɨɦ.

Ȼɨɥɶɲɟɣ ɧɚɞɟɠɧɨɫɬɶɸ ɜ ɪɚɛɨɬɟ ɨɛɥɚɞɚɸɬ ɪɨɥɢɤɨɜɵɣ ɢ ɯɪɚɩɨɜɨɣ ɨɫɬɚɧɨɜɵ (ɪɢɫ. 3.28, ɛ, ɜ). ɉɪɢ ɧɨɪɦɚɥɶɧɨɣ ɪɚɛɨɬɟ ɫɨɛɚɱɤɢ 2 ɯɪɚɩɨɜɨɝɨ ɨɫɬɚɧɨɜɚ ɩɪɢɩɨɞɧɹɬɵ ɧɚɞ ɯɪɚɩɨɜɵɦ ɤɨɥɟɫɨɦ 3. ɉɪɢ ɨɛɪɚɬɧɨɦ ɜɪɚɳɟɧɢɢ ɛɚɪɚɛɚɧɚ ɫɪɚɛɚɬɵɜɚɟɬ ɷɥɟɤɬɪɨɦɚɝɧɢɬ 4, ɢ ɫɨɛɚɱɤɢ ɨɩɭɫɤɚɸɬɫɹ ɧɚ ɡɭɛɶɹ ɯɪɚɩɨɜɨɝɨ ɤɨɥɟɫɚ.

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