Енді серіппеге арналған беріктік шартын қарастырамыз:

_max=

мұндағы [ ]= 400…1000 H/мм² –болаттың мүмкін жанама кернеуі, себебі серіппе ең жоғары сапалы көміртекті және легирленген болаттардан жасалады.

Беріктік шартынан серіппенің орам диаметрін анықтасақ:

d=

Ғ күшінің әсерінен серіппе биіктігі өзгереді, ол өзгерісті ( ұзаруы немесе қысқаруы) серіппенің отыруы деп атаймыз.Оның мәні энергияның сақталу заңынан күш жұмысы мен потенциялдық энергияны теңестіру арқылы былайша анықталады:

= =

мұндағы п- серіппе орамының саны;

С= - өрнегі серіппе қатаңдығын білдіреді.

Сынақ жұмысының тапсырмасы.

1. Серіппенің геометриялық өлшемдері:

Серіппе ұзындығы- l=

Диаметрі - D=

Орам диаметрі - d=

Орам саны - n=

Материалы - G=

2. Серіппенің деформациясын теориялық есептеу:

= =

3. Серіппенің отыруын тәжірибелік анықтау:

=

4. Р мен арасындағы байланыстың графигін тұрғызу.

Сынаққа қажетті құралдар: болат серіппе, сызғыш, штангенциркуль. Сынақ жұмысы МИП-10-2 машинасында жүргізіледі. Сынақ машинасы серіппенің деформациялану кезінде күш Р және деформация арасындағы тәуелділігін графикалық түрде көрсету күш көрсеткіш құрылғымен жабдықталған. Деформациялау үшін сырттан күшпен әсер етеді, күш пен сәйкес орынауыстыру көрсеткіштері жазып алынады. 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. Серіппенің негізгі геометриялық өлшемдерін өлшеу, оны машинаға орнату.

2. Серіппенің сыртқы сығатын күш әсерінен деформациясын есептеу.

3. Теориялық және тәжірибелік мәндерді салыстыру.

Бақылау сұрақтары.

1. Серіппенің материалының ерекшелігі.

2. Серіппенің қатаңдығы мен икемділігі.

3. Серіппе деформациясын анықтау және оларды салыстыру.

4. Р мен арасындағы байланыстың графигін тұрғызу.

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.

8-зертханалық жұмыс

Балканы қиғаш иілуге сынау.

Жұмыс мақсаты: 1. Қиғаш иілу кезіндегі ішкі күш факторлары мен орынауыстырулар

туралы түсінік.

2. Қиғаш иілу кезіндегі орынауыстыруларды іс жүзінде анықтау

3. Теориялық орынауыстыруларды есептеу және оларды салыстыру.

Қысқаша теориялық түсінік.

Басты жазықтықтардан басқа, бойлық ось арқылы ететін, кез келген жазықтықтарда жатқан сыртқы күштердің әсерінен конструкция элементі қиғаш иіледі. Қиғаш иілген арқалықты беріктікке есептеу тәртібін қарастырайық.. Бір ұшы қатаң бекітілген арқалықтың екінші ұшына Р күші әсер етсін. Күштің әсер ету сызығы X осімен а бұрышын жасап өтетіндіктен арқалық қиғаш иіледі (1-сурет). Сыртқы күшті басты осьтерге проекциялап құраушыларын табайық:

Р_х = Р соs а,

Р_у = Р sin а.

Құраушы Р_х, Р_у күштерінің әсерінен берілген арқалык өзара перпендикуляр басты жазықтықтарда жазық иіліп, көлденең қималарында июші моменттері пайда болады:

М_х = Р_y z = Pz sіп а = Мsin а,

М, = Р_х z = Рzсоs а = М соs а,

мұндағы М = Рz.

Тірек қимасында жатқан Е нүктесіндегі кернеуді табу үшін күш әрекеттерінің тәуелсіздік принципін пайдаланамыз (І-сурет). Вертикаль жазықтықтағы М_х-тің әсерінен Е нүктесінде пайда болған кернеу:

б

Горизонталь жазықтықтағы М_у-тің әсерінен пайда болған кернеу:

б

Нүктедегі толық кернеу екі кернеудің қосындысына тең.

б = +

мұндағы х_е, у_е — Е нүктесінің координаталары.

Алынған формуланы пайдаланып, кез келген пішінді қиманың барлық нүктелеріндегі кернеулерді анықтауға болады. Бұл формуладағы бірінші квадранттың нүктелерінде созушы кернеу тудыратын июші моменттер оң таңбалы деп қарастырылып, ал қарастырылған нүктелердің координаталары өз таңбаларымен жазылады. Нүктелерінде тек созушы кернеулер пайда болатын квадрант бірінші квадрант ретінде қабылданады.

Қимадағы кернеулер х, у координаталарына тәуелді болғандықтан, қауіпті тіректік қимадағы ен үлкен созушы кернеу әсер етіп тұрған бұрыштық нүкте мен ең үлкен сығушы кернеу әсер етіп түрған бүрыштық нүктелері қауіпті болып саналады.

Арқалықтың беріктігін А нүктесі үшін беріктік шартын құрып тексереміз:

б_іА = у_а + х_а [б]

мұндағы х_а = х_мах, у_а = у_тлх - А нүктесінің координаталары болғандықтан,

б_іА = + [б]

Бұрыштық нүктелеріндегі кернеулердің абсолют шамалары бірдей.

Арқалық морт материалдан жасалса, оның беріктігі А нүктесімен қатар С нүктесі бойынша да тексеріледі.

Яғни, сыртқы күштің әсер ету сызығы мен бейтарап сызық өзара перпендикуляр. Әсер ету сызығы координата жүйесінін бас нүктесі арқылы өтетін кез келген күштің әсерінен мұндай арқалықтар жазық иіледі.

Сыртқы күш пен мүмкіндік кернеу белгілі болса, қиғаш иілген арқалықтың қима өлшемдерін беріктік шартынан келесі тәртіппен анықтайды: қиманың өлшемдері алдын ала белгілі деп қарастырылып қандайда бір мәндері теңсіздікке енгізіледі. Есептеліп анықталған теңсіздіктің сол жағы оң жағына қарағанда айтарлықтай кіші болса, қима өлшемдерін үлкейтіп, ал айтарлықтай үлкен болса кішірейтіп арқалықтың беріктігі қайта тек-серіледі. Тексеру теңсіздіктің сол жағы мен оң жағының арасындағы айырым 4—5%-ке жуықтағанша кайталанады.

Қиғаш иілген арқалықтың деформациясы, тік иілу кезіндегі сияқты иілу осінің дифференциалдық теңдеуін интегралдау немесе басқа әдістермен анықталады. Ол үшін күш әрекеттерінің тәуелсіздік принципі пайдаланылып, қиғаш иілу басты жазықтықтардагы екі жазық иілудің қосындысы ретінде карастырылады. Қиғаш иілген арқалықтың кез келген қимасындағы иілу мөлшері, басты жазыктықтардағы жазық иілу мөлшерлерінің геометриялық қосындысына тең:

у

мұндағы у _вер — вертикаль жазықтықтағы иілу мөлшері,

у_гор — горизонталь жазықтықтагы иілу мөлшері.

Қатаңдық шарты келесі түрде жазылады:

у

мұндағы [у]— мүмкіндік иілу мөлшері.

Қиғаш иілген аркалықтың серпімділік сызығы мен сырткы күштің әсер ету сызығы әр түрлі ось жазыктықтарында жатады. Иілу мөлшері мен күш бағыттары өзара сәйкес келмейді. Иілу мөлшерінің бағыты бейтарап сызыққа әрқашан да перпендикуляр, ал күштің бағыты — перпендикуляр емес.

Сынақ жұмысының тапсырмасы:

1. Үлгі өлшемдері:

Бұрыштық № ,

Бұрыштықтың негізгі геометриялық сипаттамалары сортаменттен алынады:

инерция моменттері - І_x =

I _y=

aуырлық ортасы- z =

ұзындығы- l=

Материалдың Юнг модулы – Е =

2. Кестені толтыру.

№	Күш мәндері	Күш айырмасы	Горизонтальды иілу мөлшері	Вертикальды иілу мөлшері	Толық иілу

3. Толық иілу мөлшерін теориялық есептеу:

у =

Сынаққа қажетті құралдар: бұрыштық балка, сызғыш, индикаторлар. Сынақ жұмысы УДС –та жүргізіледі.

1-сурет

Жұмыстың орындалу тәртібі:

1. Көлденең қимасы бұрыштық болатын арқалықтың сортамент бойынша өлшемдерін аламыз.

2. Арқалыққа горизонтальды және вертикальды орынауыстыруларды анықтау үшін екі индикатор орнатамыз (1-сурет).

3. Қиғаш иілу кезіндегі орынауыстырулардың мәндерін біртіндеп күшпен әсер ету арқылы өсіріп, тәжірибелік мәнін жазып отырамыз.

4. Сынақ кестесін толтырамыз, толық иілу мәнін анықтаймыз.

5. Формула бойынша орынауыстырудың теориялық мәні есептеліп, оны салыстырамыз.

Бақылау сұрақтары.

1. Қиғаш иілу кезіндегі сыртқы күш әсері (тік иілуден ерекшелігі).

2. Қиғаш иілу кезіндегі ішкі күш факторлары.

3. Қиғаш иілу кезіндегі орынауыстыруларды анықтау.

4. Қиғаш иілу кезіндегі иілу мөлшерін теориялық анықтау.

5. Қиғаш иілу кезіндегі қатаңдық шарты.

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.

9-зертханалық жұмыс