- •Қолданбалы механика
- •050717 – Жылуэнергетикасы мамандығы бойынша барлық оқу түрлерінде оқитын студенттерге арналған дәрістер жинағы
- •Мазмұны
- •1 Дәріс. Кіріспе ұғымдар. Статиканың аксиомалары. Тоғысатын күштер
- •1.1 Статиканың негізгі ұғымдары
- •1.2 Статика аксиомалары
- •1.3 Тоғысатын күштер жүйесі
- •2 Дәріс. Күштің нүктеге және өске қатысты моменті. Күштер жұбы. Күштер жүйесін берілген центрге келтіру
- •2.1 Күштің нүктеге қатысты және өске қатысты моменті
- •2.2 Параллель күштерді қосу
- •2.3 Күштер жұбы. Күштер жұбының моменті
- •2.4 Күштерді параллель көшіру туралы теорема
- •2 .5 Күштер жүйесін берілген центрге келтіру
- •3 Дәріс. Күштер жүйелерінің тепе-теңдік шарттары. Үйкеліс. Ауырлық центрі.
- •3.1 Күштер жүйесінің тепе-теңдік шарттары
- •3.2 Денелер жүйесінің тепе-теңдігі
- •3.3 Статикалық түрде анықталатын және статикалық түрде анықталмайтын жүйелер
- •3.4 Сырғанау үйкелісі. Тегіс емес беттің реакциясы
- •3.5 Домалау кезіндегі байланыстың реакциясы
- •3.6 Қатты дененің ауырлық центрі
- •4 Дәріс. Нүктенің және дененің қарапайым қозғалыстарының кинематикасы
- •4.1 Кинематикаға кіріспе
- •4.2 Нүкте қозғалысының берілу тәсілдері
- •4.3 Қозғалыс векторлық тәсілімен берілген жағдайда нүктенің жылдамдығы мен үдеуі
- •4.4 Қозғалыс координаттық тәсілімен берілген жағдайда нүктенің жылдамдығы мен үдеуі
- •4.5 Қозғалыс табиғи тәсілімен берілген жағдайда нүктенің жылдамдығы мен үдеуі
- •4.6 Қатты дененің ілгерілемелі қозғалысы
- •4 .7 Қатты дененің тұрақты өс төңірегіндегі айналмалы қозғалысы
- •5 Дәріс. Қатты дененің жазық параллель қозғалысы. Нүктенің күрделі қозғалысы
- •5.1 Жазық параллель қозғалыстың теңдеулері
- •5.2 Жазық фигура нүктелерінің жылдамдықтарын анықтау
- •5.3 Жазық фигура нүктелерінің жылдамдықтарын жылдамдықтардың лездік центрі қолдануымен анықтау
- •5.4 Жазық фигура нүктелерінің үдеулерін анықтау
- •5.5 Нүктенің күрделі қозғалысы. Салыстырмалы, тасымал және абсолют қозғалыстар
- •5.6 Жылдамдықтарды қосу теоремасы
- •5.7 Үдеулерді қосу туралы Кориолис теоремасы
- •6 Дәріс. Нүкте динамикасы
- •6.1 Динамика аксиомалары
- •6.2 Материялық нүкте қозғалысының дифференциалдық теңдеулері
- •6.3 Материялық нүктенің салыстырмалы қозғалысы
- •6.4. Нүктенің қозғалыс мөлшерінің өзгеруі туралы теорема
- •6.5 Нүктенің қозғалыс мөлшері моментінің өзгеруі туралы теорема
- •6.6 Күштің жұмысы. Күштің қуаты. Нүктенің кинетикалық энергиясының өзгеруі туралы теорема
- •6.7 Нүкте үшін Даламбер принципі
- •7 Дәріс. Жүйе және қатты дене динамикасының негіздері
- •7.1 Механикалық жүйе. Масса, массалар центрі және инерция моменттері
- •7.2 Жүйе қозғалысының дифференциалдық теңдеулері. Жүйенің массалар центрі қозғалысы туралы теорема
- •7.3 Жүйенің қозғалыс мөлшерінің өзгеруі туралы теорема
- •7.4 Қозғалыс мөлшерлерінің бас моментінің өзгеруі туралы теорема
- •7.5 Жүйенің кинетикалық энергиясының өзгеруі туралы теорема
- •7.6 Жүйе үшін Даламбер принципі
- •8 Дәріс. Машина мен механизмдер теориясының негізгі ұғымдары. Механизмдерді құрылымдық талдау
- •8.1 Негізгі ұғымдар. Механизмдердің құрылымдық эелементтері
- •8.2 Механизмдердің негізгі түрлері
- •8.3 Кинематикалық тізбектер мен механизмдердің құрылымдық формулалары
- •8.4 Механизмнің құрылымдық талдауы мен синтезі жөнінде түсініктеме
- •9 Дәріс. Жазық рычагты механизмдердің кинематикалық және кинетостатикалық талдауы
- •9.1 Жалпы мәліметтер және жазық рычагты механизмдердің түрлері
- •9.2 Механизмдердің кинематикалық талдауы
- •9.3 Механизмдердің кинетостатикалық талдауы
- •10 Дәріс. Материалдар кедергісіне кіріспе. Материалдар кедергісінің есептері мен әдістері
- •10.1 Материалдар кедергісінің мәселелері. Есептеу сұлбасы
- •10.2 Қималар әдісі. Сырықтың көлденең қималарындағы ішкі күштер факторлары
- •10.3 Кернеулер, орын ауыстырулар және деформациялар туралы түсініктер
- •10.4 Гук заңы. Күштер әсерінің тәуелсіздігі мен Сен-Венан принциптері
- •10.5 Конструкция элементтерін есептеудің жалпы принциптері
- •11 Дәріс. Сырықтардың созылуы мен сығылуы
- •11.1 Бойлық күш және тік кернеулер
- •11.2 Сырықтың ұзаруы және Гук заңы
- •11.3 Созылу-сығылу кезіндегі статикалық түрде анықталмайтын жүйелер
- •11.4 Созылу кезіндегі кернеулі және деформациялық күйлер
- •12 Дәріс. Созылу және сығылу кезіндегі материалдардың механикалық қасиеттері
- •12.1 Созылу диаграммалары
- •12. 2 Сығылуға сынаулардың ерешеліктері
- •12.3 Температура мен уақыттың материалдар қасиеттеріне әсері
- •13 Дәріс. Созылу-сығылу кезіндегі беріктікке есептеу. Кернеулер шоғырлануы
- •13.1 Созылу-сығылу кезіндегі беріктік шарты. Есептердің үш түрі
- •13.2 Кернеулердің шоғырлынуы
- •14 Дәріс. Таза ығысу. Көлденең қимасы дөңгелек сырықтың бұралуы
- •14.1 Таза ығысу кезіндегі кернеулер мен деформациялар
- •14.2 Көлденең қимасы дөңгелек сырықтың бұралуы
- •15 Дәріс. Көлденең қималардың геометриялық сипаттамалары. Иілу кезіндегі ішкі күштер факторлары
- •15.1 Жазық фигуралардың статикалық моменттері мен оның ауырлық центрі
- •15.2 Қиманың инерция моменттері
- •15.3 Бас инерция өстері мен бас инерция моменттері
- •15.4 Иілу. Иілу кезіндегі ішкі күштер факторлары
- •15.5 Июші момент пен көлденең күш арасындағы дифференциалдық тіуелдіктер
- •16 Дәріс. Иілу кезіндегі кернеулер және беріктікке есептеу. Күрделі қарсыласу
- •16.1 Таза иілу кезіндегі кернеулер
- •16.2 Көлденең иілу кезіндегі кернеулер
- •16.3 Қиғаш иілу және центрден тыс созылу-сығылу
- •16.4 Иілу мен бұралудың біріккен әсері
- •Әдебиеттер тізімі
8.2 Механизмдердің негізгі түрлері
Кинематикалық, құрылымдық және функционалдық қасиеттеріне сәйкес механизмдер бірнеше түрге бөлінеді.
Мысалдар – 8.2–8.8 суреттерде механизмдердің негізгі түрлерінің мысалдары келтірілген.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8.3 Кинематикалық тізбектер мен механизмдердің құрылымдық формулалары
Құрылымдық формулалар КТ-тің еркіндік H дәрежесін және буындар санын, КЖ саны мен олардың түрлерін байланыстырады.
Егер механизмнің H еркіндік дәрежесі жалпыланған координаттар санымен бірдей болса, онда механизмнің барлық буындарының орнын анықтайтын координаттардың жалпы саны мен сол координаттарды байланыстыратын тәуелсіз теңдеулердің санының айырмашылығы H-ты береді.
Әр бөлек алынған буынның кеңістікте 6 еркіндік дәрежесі бар, k буыны үшін жалпы еркіндік дәреже саны 6kболады. Буындардың КЖ арқылы қосылуы олардың салыстырмалы қозғалысына байланыс түсіреді. Сол шектеулер КЖ класына, яғни байланыс шарттарының санына тәуелді. Егер әр класс үшін КЖ саны рn деп белгілесек (мұндағы nиндексі класс нөмірін кескіндейді), онда жалпы жағдайда КТ р1 - 1-і класс жұптар саны, р2 - 2-і класс жұптар саны және т.б. болады. Сондықтан еркін буындардың жалпы 6k еркіндік дәрежесінен КЖ арқылы тыйым салынатын еркіндік дәрежелерді алып тастау керек. Сонда кеңістік КТ-тің еркін дәрежесі келесіге тең болады
H = 6k - 5р5 - 4р4 - 3р3 - 2р2 - р1. (8.1)
Егер КТ-тің бір буыны қозғалмайтын болса (тіреу), онда қозғалмайтын буынға қатысты КТ-тің еркіндік дәрежесі
W = 6n - 5р5 - 4р4 - 3р3 - 2р2 - р1. (8.2)
Егер механизмнің буындары бір жазықтықта қозғалатын болса (немесе параллель жазықтықтарда), механизм жазық болып келеді, ол үшін (8.2) құрылымдық формуласы келесі түрге келтіріледі
W = 3n - 2р5 - р4. (8.3)
(8.2) мен (8.3) құрылымдық формулалары, барлық байланыс теңдеулері тәуелсіз деп алынды. Кейбір механизмдерде түсірілген байланыстар ішіне q артық (қайталымды) байланыстар кіруі мүмкін. Сонда (8.2) мен (8.3) келесі түрде жазылады
W = 6n - 5р5 - 4р4 - 3р3 - 2р2 – р1+q, (8.4)
W = 3n - 2р5 - р4 +q. (8.5)
Егер q=0 болса, онда механизм статикалық түрде анықталатын жүйе болып келеді, оның құрылуы буындардың деформациясы болмай орындалады (өз бетінше қалыптасатын механизм), ал q>0 болса – статикалық түрде аықталмайтын жүйе болады. Мұндай механизмнің құрылуы және қозғалысы оның буындары деформацияланып орындалады, өйткені буындардың өлшемдері абсолют дәлдікпен жасалуы мүмкін емес.
