Ығысуды (қиылуды) іс жүзінде есептеу.
Жұмыс мақсаты: 1. Ығысу деформациясының негізгі есептеулері.
2. Іс жүзінде қиылу, жаншылу мен кесілу жағдайларын түсіндіру.
3. Созылу және ығысу кезіндегі беріктік шегін салыстыру
Теориялық қысқаша түсінік.
Ығысу деформациясына констукциялар мен механизм элементтерінің беріктігі «Машина бөлшектері» пәнінде толық зерттеліп қаралады, ал «Материалдар кедергісінде» негізгі түсініктер беріледі.
Ығысу кезінде қимада көлденең күш - Q пайда болады, оған сәйкес жанама кернеу анықталады:
=
мұндағы А- көлденең қима ауданы.
Ығысу әсерінен көбінесе заклепкамен, болтпен және пісіріп қосылған жапсарлар қиылып (кесіліп) немесе жаншылып істен шығады. Сондықтан, олар іс жүзінде ығысуға есептелініп жасалады. Заклепкалар мен пісіріп қосу түрлері және олардың есептеу жолдары ығысу деформациясының негізгі заңдарымен қарастырылады. Осы қосылыстардың негізгі есептеулеріне тоқталамыз.
1. Заклепкалы (болтты) қосылыстарды есептеу. Заклепкалы қосылысқа күш әсер еткенде ол кесіле бастайды, сондықтан олар қиылу және кесілу кернеулсріне есептелуі қажет (1-сурет). Заклепкалы қосылыстарды есептеу кезіндс әсер етуші күш жіктегі барлық заклепкаға бірдей таралған деп аламыз. Пайда болатын кесілу (қиылу) кернеуі төмендегі формула бойынша анықталады:
к=
<[
]
Осы формуладан қажетті заклепкалар саны:
n=
Заклепкалар қиылумен бірге олардың бүйір беттерінде жаншылу кернеуі пайда болады. Жаншылу кезіндегі кернеу:
б=
=
мұндағы Ғ - әсер ететін күш;
d-заклепка днаметрі;
S— қосылған дене қалыңдығы;
п — заклепка саны;
[ ] —заклепканың кесілу кезіндегі шартты мүмкіндік кернеуі.
Екі жерден қиылатын заклепкалы косылыстардағы қажетті заклепкалар санын мына теңдеуден анықтауға болады:
п=
Іс жүзінде есептеу жоғарыдағы көрсетілген қиылу және жаншылу шарттарынан заклепкалар саны анықталады және оның жоғарғы мәні қабылданады. Көп қатарлы заклепкалар не шахмат тәрізді, не параллель қатарлап ретінде орналасады. Берік заклепкаларды орналастырғанда олардың аралық қадамын 3d-дан көбірек алған жөн.
1-сурет
Заклепкалы қосылыстар созылуға жұмыс істейтін жағдайда:
Aбрутто=
=
Жобалау кезінде ф= 0,6.-:-0,85 шамасында алынады. Бұл тұрақты, жапсар беріктігінің коэффициенті.
2. Пісірілген қосылыстарды есептеу. Ығысуға (қиылуға) айқастырып пісіру арқылы қосылған қосылыстар да есептеледі (2-сурет). Іс жүзінде қиылу кернеуі жапсар ұзындығына бірдей бөлінеді және төмендегіше есептелінеді :
=
мұндағы Ғ — әсер етуші күш;
lф —флангілі жапсардың ұзындығы;
lт — тік жапсардың ұзындығы;
к — үшбұрыштың катеті (пісіру жапсарының қимасы үшбұрышты болып келеді).
Пісірілген қосылыстардағы мүмкіндік кернеудің шамасы жапсардың сапасына байланысты.
2-сурет.
Сынақ жұмысының тапсырмасы.
1.Үлгі өлшемдерін алу:
Сынаққа дейін:
үлгі сұлбасы-
үлгі диаметрі-
көлденең қима ауданы-
Сынақтан кейін:
үлгі сұлбасы-
үлгі диаметрі-
көлденең қима ауданы-
қиюшы күш мәні-
2. Беріктік шектерін анықтау және оларды салыстыру.
созылу кезіндегі беріктік шегі - бк= =
ығысу кезіндегі беріктік шегі - к= =
Сынаққа қажетті құралдар: болат және шойын үлгілер, сызғыш, штангенциркуль. Сынақ жұмысы МИ - 40КУ машинасында жүргізіледі. Сынақ машинасы материалдардың сығылу кезінде күш және деформация арасындағы тәуелділігін графикалық түрде көрсету үшін дербес электронды есептеу машинасымен (ПЭВМ) қосыла жұмыс жасайды. Созылу –сығылу кезінде сырттан 40 кН күшке дейін әсер етеді. Машина құрамында басқару пулті, күштік құрылғы, ұстағыштар, орындықтар және қостырушы кабельдер бар. Басқару пулті арқылы деформацияға байланысты траверстерді қозғап отыруға болады.
Жұмыстың орындалу тәртібі:
1.Үлгінің өлшемдерін алып, оны сынақ машинасына орнату керек.
2. Үлгіге сыртқы күшпен қиылғанға дейін әсер ету керек.
3. Ығысу кезіндегі беріктік шегін анықтау.
4. Ығысу және созылу кезіндегі беріктік шектерін салыстыру.
Бақылау сұрақтары.
1. Ығысу кезіндегі кернеу және оны анықтау.
2. Жаншылудың пайда болуын түсіндіру.
3. Ығысудың іс жүзіндегі есептелуі.
4. Ығысу мен созылу кезіндегі беріктік шегі.
Әдебиеттер:
1. Үркімбаев М., Жүнісбеков С. Материалдар кедергісі теорияларының негіздері. -Алматы., 1994,
2. Рақымбекова З.М. Материалдар кедергiсi. – Алматы, 1999,
3. Цурпал И.А., Барабан Н.П., Швайко В.М. Сопротивление материалов. Лабораторные работы. -Киев., 1978.
4 – зертханалық жұмыс