32.Қуысты ұстындар жапсырмалары және көлбеулері есебі

Саңылаулы ұстындардағы тармақтарды қосатын жапсырмалар мен торлар тармақтардың бiрiгiп жұмыс iстеуiн қамтамасыз етiп және ұстын қаттылығын арттырады. Орталықтан сығылған ұстындар қимасы, әдетте белдеулері (сөрелері) қима ішіне қарай орналасқан екі швеллерден құралады. Мұндай стерженьдер екі тармақты деп аталады. Қималардың бірдей габариттік өлшемдерінде швеллер белдеулерін қима сыртына қаратып орналастыру, материал шығыны тұрғысынан қарағанда тиімсіз, ондай қималар өте сирек қолданылады. Үлкен жүктемелерде екі қоставрдан құрылған қима қолданылады. Орталықтан тыс сығылған ұстындарда қималар симметриялы және симметриясыз болуы мүмкін. Соңғылары шеткі ұстындар үшін қарастырылады. Өте ауыр крандық жүктемелер әсер ететін ұстындарда швеллер қимасы қуаттылығының аздығына байланысты, оны бетпен жалғасқан екі бұрыштамамен алмастырады.

Мачталар, жебелер және соларға ұқсас басқа конструкциялар үшін құрама саңылаулы қима ретінде төрт тармақты, кей жағдайларда үш тармақты стерженьдер қолданылады. Оларға тор арқылы байланысқан төрт бұрыштама, үш сақина тәрізді қималар жатады. Тармақтардың біріккен жұмысын байланыстырғыш тор қамтамасыз етеді. Тор түрі стерженнің орнықтылығына әсер етеді. Торларды көлбеусіз, беттік жапсырма түріндегі және жалғыз бұрыштамадан жасалатын көлбеулі деп бөледі. Көлбеусіз тордың дайындалуы оңай, металл шығыны аз, бірақ көлбеуліге қарағанда, көлденең күштерге қарсыласуы төмен. Өте үлкен күштерде, орталықтан тыс сығылған ұстындарда көлбеу торлы жүйе қолданылады.

Орталықтан сығылған саңылаулы ұстындар есебi. Саңылаулы ұстындардың материалдық өсi бойынша жұмысы тұтас қималы ұстындардағыдай өтедi, сондықтан мұндай стерженьдер иілгіштігі болып анықталады. Екі тармақты ұстындардың өсі бойынша инерция радиустары бір тармақты ұстындағы сияқты

формуласымен анықталады, мұндағы – сәйкесінше өсіне байланысты қиманың инерция моменті және ауданы (екі тармақтың); – сәйкесінше бір тармақтікі.

Бос жатқан у–у өсi бойынша саңылаулы ұстын өз орнықтылығын, сондай тұтас қиманың бойынша кернеулері жететiн мәнге жетпей-ақ, жоғалтады, себебi көлденең торлы ұстында – тор серпiмдi майысқыш болып келедi, сондықтан жеке тармақтың өз орнықтылығын жоғалтуы (1–1 өстерi бойынша –жапсырмалар арасында) ұстынның жалпы орнықтылығын жоғалтуына әкелiп соғады.

Сондықтан жапсырмалы ұстын үшiн: , көлденең торлы үшiн: келтiрiлген иiлгiштiк анықталады. Мұндағы -ұстынды біртұтас деп қарағандағы оның бос жатқан өске байланысты иілгіштігі (өсі бойынша стерженнің есептік ұзындығы); – жеке тармақтың жапсырмалар арасындағы бөліктегі I–I өсiне байланысты иiлгiштiгi (I–I –жапсырмалар арасының жарықтағы қашықтығы); – жеке тармақтың 1-1 өсi бойынша инерция радиусы; –тордың көлбеулік бұрышына байланысты коэффициент; қисаю бұрышы; – тор ұзындығы; – тармақтар өстерінің ара қашықтығы; – тордың ең жақын орналасқан түйіндерінің ара қашықтығы; – бүкiл қима ауданы; – тор көлбеулерінің көлденең қимасының ауданы (екi көлбеудің көлденең қимасының ауданы).

Жекелеген тармақтың иiлгiштiгi жапсырмамен жалғасқанда ; ал тормен жалғасса –нен және мәнінен аспауы қажет.

Тармақтарды байланыстыратын элементтердi – жапсырмалар мен торларды, стержень ұзындығы бойынша тұрақты деп қарап, шартты көлденең күшке – есептейдi:

. ( 13.1 )

Ол әрбiр түйiнге (узел) қадалып және тармақтың екi жағына бiрдей таралады, сондықтан әр жазықтықта

(13.2)

күшi әсер етедi (71а-сурет).

Көлбеудегі iшкi күш

, (13.3)

мұндағы – көлбеу тор мен тармақ арасындағы бұрыш (71б-сурет).

Көлбеу тор орнықтылығы

(13.4)

теңсiздiгi арқылы тексерiледi, мұндағы –жұмыс жағдайы коэффициентi, бiр жақты бұрыштық элемент қолданған жағдайда ; – иiлгiштiкке байланысты бойлық иiлу коэффициентi, ол

,

м ұндағы – көлбеу тордың ұзындығы; – бұрыштық элементтiң инерция радиусы; – бiр көлбеу тор ауданы.

Бiр жақты бекiтiлген тең сөрелі бұрыштық элементтiң ең кiшiсiнiң кескiнi – – болады, тор элементi үшiн шектік иілгіштік – []=150. Көлбеусіз құрамалы стерженьдерде жапсырмалар тармақпен қатты байланысқан. Жапсырмалар есебі олардың қималарын анықтау және тармақтарға бекітілуін қарастырады. Жапсырмалардың ара қашықтығы тармақтың қабылданған иілгіштігі және 1–1 өсіне байланысты инерция радиустарымен анықталады.

Жапсырмалардың жарықтағы ара қашықтығы:

. (13.5)

Жапсырмалар иiлуге жұмыс iстейдi, ал иiлудi кесу күштерi туғызады және оның мәні түйіннің тепе – теңдік шартынан анықталады:

, (13.6)

мұндағы – жапсырмалар арасындағы қашықтық; – тармақтар өстері арасындағы қашықтық.

Жапсырманы ию моментi

. (13.7)

Жапсырмалар енi , қалыңдығы , немесе шегінде қабылданады. Оларды тармақтарға -ге дейін айқастырып дәнекерлейдi.