Զսպանակներ և այլ առաձգական տարրեր: Գարնանային բարձրությունը որոշվում է կախվածությամբ: Ավտոմեքենայի կախովի զսպանակ՝ փոփոխական կոշտությամբ
Վերջերս նրանք նորից սկսեցին օգտագործել տեխնոլոգիայի մեջ վաղուց հայտնի, բայց քիչ օգտագործված լարային զսպանակները, որոնք բաղկացած են մի քանի լարերից (միջուկներից)՝ ոլորված պարանների մեջ (նկ. 902, I-V), որոնցից ցրվում են աղբյուրները (սեղմում, ձգում, ոլորում): . Ճոպանի ծայրերը այրվում են՝ խրվելուց խուսափելու համար: Պառկման անկյունը δ (տես նկ. 902, I) սովորաբար հավասար է 20-30 °:
Մալուխի տեղադրման ուղղությունը ընտրված է այնպես, որ մալուխը ոլորվի, քան թեքվի, երբ զսպանակը առաձգականորեն դեֆորմացվում է: Կոմպրեսիոն զսպանակները աջ ոլորունով պատրաստված են ձախ պարաններից և հակառակը: Լարված աղբյուրների համար պառկածության ուղղությունը և շրջադարձերի թեքությունը պետք է համընկնեն: Պտտվող զսպանակներում պառկածության ուղղությունն անտարբեր է։
Ծածկույթի խտությունը, հատակի բարձրությունը և երեսպատման տեխնոլոգիան մեծ ազդեցություն ունեն խցանված աղբյուրների առաձգական հատկությունների վրա: Պարանն ոլորվելուց հետո առաջանում է առաձգական հետընթաց, միջուկները հեռանում են միմյանցից։ Աղբյուրների ոլորումը, իր հերթին, փոխում է կծիկների միջուկների փոխադարձ դասավորությունը։
Զսպանակի ազատ վիճակում գրեթե միշտ միջուկների միջև բաց կա։ Բեռնման սկզբնական փուլերում աղբյուրները աշխատում են որպես առանձին լարեր; նրա բնութագիրը (նկ. 903) ունի նուրբ տեսք։
Բեռների հետագա աճով մալուխը պտտվում է, միջուկները փակվում են և սկսում են աշխատել որպես մեկ; գարնան կոշտությունը մեծանում է. Այդ իսկ պատճառով, խցանված աղբյուրների բնութագրերն ունեն բեկման կետ (ա), որը համապատասխանում է կծիկների փակման սկզբին:
Խցանված աղբյուրների առավելությունը պայմանավորված է հետևյալով. Մեկ զանգվածայինի փոխարեն մի քանի բարակ լարերի օգտագործումը հնարավորություն է տալիս մեծացնել հաշվարկված լարումները՝ բարակ լարերին բնորոշ ամրության բարձրացման շնորհիվ: Փոքր տրամագծով թելերից կազմված կծիկը ավելի ճկուն է, քան համարժեք զանգվածային կծիկը, մասամբ թույլատրելի լարումների ավելացման և հիմնականում c = D / d ինդեքսի յուրաքանչյուր առանձին շղթայի համար ավելի բարձր արժեքի պատճառով, ինչը կտրուկ ազդում է կոշտության վրա:
Խցանված աղբյուրների հարթ բնութագիրը կարող է օգտակար լինել մի շարք դեպքերում, երբ պահանջվում է մեծ առաձգական դեֆորմացիաներ ստանալ սահմանափակ առանցքային և շառավղային չափսերում:
Խցանված աղբյուրների մեկ այլ տարբերակիչ առանձնահատկությունն առաձգական դեֆորմացիայի ժամանակ ոլորանների միջև շփման պատճառով խոնավեցման հզորության բարձրացումն է: Հետևաբար, նման աղբյուրները կարող են օգտագործվել էներգիան ցրելու համար, ցնցման նման բեռներով, որպեսզի թուլացնեն թրթռումները, որոնք առաջանում են նման բեռների տակ. դրանք նպաստում են նաև աղբյուրի պարույրների ռեզոնանսային տատանումների ինքնամփոփմանը։
Այնուամենայնիվ, շփման ավելացումն առաջացնում է կծիկների մաշվածություն, որն ուղեկցվում է գարնանային հոգնածության դիմադրության նվազմամբ:
Խցանված աղբյուրների և միալար աղբյուրների ճկունության համեմատական գնահատման ժամանակ սխալ է թույլ տալիս զսպանակները համեմատելով միևնույն խաչմերուկի մակերեսով (ընդհանուր լարերի համար) պարույրներով:
Սա հաշվի չի առնում այն փաստը, որ խցանված աղբյուրների ծանրաբեռնվածությունը, այլ հավասար պայմաններում, ավելի փոքր է, քան միալար աղբյուրներինը, և այն նվազում է միջուկների քանակի ավելացման հետ:
Գնահատումը պետք է հիմնված լինի հավասար ծանրաբեռնվածության պայմանի վրա: Միայն այս դեպքում այն ճիշտ է տարբեր քանակի միջուկներով։ Այս գնահատման մեջ խրված աղբյուրների օգուտներն ավելի համեստ են, քան կարելի էր ակնկալել:
Համեմատենք խցանված զսպանակների և միալար զսպանակների համապատասխանությունը նույն միջին տրամագծով, պտույտների քանակով, ուժի (բեռնվածքի) P և անվտանգության սահմանով:
Որպես առաջին մոտարկում, մենք կդիտարկենք խրված զսպանակը որպես զուգահեռ աղբյուրների մի շարք փոքր խաչմերուկով պարույրներով:
Այս պայմաններում խրված զսպանակի միջուկի «d» տրամագիծը հարաբերակցությամբ կապված է զանգվածային մետաղալարի d տրամագծի հետ.
որտեղ n-ը միջուկների թիվն է. [τ] և [τ"] թույլատրելի կտրվածքային լարումներ են, k և k"-ը զսպանակների ձևի գործոններն են (դրանց ինդեքսը):
Արժեքների մոտիկության շնորհիվ 
դեպի միասնություն կարելի է գրել
Համեմատված աղբյուրների զանգվածների հարաբերակցությունը
կամ փոխարինելով d "/d արժեքը (418) հավասարումից
d «/d և m» / m հարաբերակցության արժեքները, կախված միջուկների քանակից, տրված են ստորև:
Ինչպես երևում է, խցանված աղբյուրների համար մետաղալարերի տրամագծի նվազումը ամենևին էլ այնքան մեծ չէ, որ ուժի զգալի ձեռքբերում տա նույնիսկ d և d փոքր արժեքների միջակայքում» (ի դեպ, այս հանգամանքը արդարացնում է. վերը նշված ենթադրությունը, որ գործոնը մոտ է միասնությանը։
Շղթայված զսպանակի լարման λ» հարաբերակցությունը լարային պինդ զսպանակի լարման λ-ին
Փոխարինելով d "/d-ը (417) հավասարումից այս արտահայտության մեջ, մենք ստանում ենք
[τ»]/[τ]-ի արժեքը, ինչպես նշված է վերևում, մոտ է միասնությանը
Այս արտահայտությունից հաշվարկված λ»/λ արժեքները տարբեր թվով n թելերի համար տրված են ստորև (որոշելիս սկզբնական արժեքը k = 6 վերցվել է k-ի համար):
Ինչպես երևում է, բեռի հավասարության սկզբնական ենթադրության ներքո, անցումը դեպի խցանված զսպանակներ ապահովում է թելերի քանակի իրական արժեքների համար 35–125% համապատասխանություն:
Նկ. 904-ը ցույց է տալիս d "/ d; λ" / λ և m "/ m գործոնների փոփոխության ամփոփ գծապատկերը հավասարապես բեռնված և հավասար ուժի լարային զսպանակների համար՝ կախված միջուկների քանակից:
Թելերի քանակի ավելացման հետ զանգվածի ավելացման հետ մեկտեղ պետք է հաշվի առնել շրջադարձերի խաչմերուկի տրամագծի ավելացումը: n = 2–7 սահմաններում թելերի քանակի դեպքում պտույտների խաչմերուկի տրամագիծը միջինում 60%-ով ավելի մեծ է, քան համարժեք ամբողջ մետաղալարի տրամագիծը: Սա հանգեցնում է նրան, որ կծիկների միջև բացը պահպանելու համար անհրաժեշտ է ավելացնել սկիպիդարը և աղբյուրների ընդհանուր երկարությունը:
Բազմաշղթա զսպանակներով ապահովված զիջումը կարելի է ստանալ միալար զսպանակով: Դա անելու համար միաժամանակ ավելացրեք աղբյուրի D տրամագիծը; նվազեցնել մետաղալարերի տրամագիծը d; բարձրացնել սթրեսների մակարդակը (այսինքն, օգտագործվում են բարձրորակ պողպատներ): Ի վերջո, հավասար ծավալի միալար զսպանակը կլինի ավելի թեթև, ավելի փոքր և շատ ավելի էժան, քան բազմաշղթա զսպանակը՝ բազմաշղթա զսպանակների արտադրության բարդության պատճառով: Սրան կարող ենք ավելացնել խցանված աղբյուրների հետևյալ թերությունները.
1) ծայրերի ճիշտ լցման անհնարինությունը (սեղմող զսպանակների համար) (զսպանակի ծայրերը հղկելու միջոցով), որն ապահովում է բեռի կենտրոնական կիրառումը. միշտ կա բեռի որոշակի էքսցենտրիկություն, ինչը հանգեցնում է զսպանակի լրացուցիչ ճկման.
2) արտադրության բարդությունը.
3) բնութագրերի ցրումը տեխնոլոգիական պատճառներով. կայուն և վերարտադրելի արդյունքներ ստանալու դժվարություն.
4) միջուկների մաշվածությունը պարույրների միջև շփման արդյունքում, որն առաջանում է աղբյուրների կրկնվող դեֆորմացիաներով և առաջացնում է աղբյուրների հոգնածության նկատմամբ դիմադրության կտրուկ անկում. Վերջին թերությունը բացառում է խցանված աղբյուրների օգտագործումը երկարաժամկետ ցիկլային բեռնման համար:
Շղթայված զսպանակները կիրառելի են ստատիկ բեռնման և պարբերական դինամիկ բեռնման համար՝ սահմանափակ թվով ցիկլերով:
Սահմանում
Այն ուժը, որն առաջանում է մարմնի դեֆորմացիայի և այն իր սկզբնական վիճակին վերադարձնելու փորձի արդյունքում, կոչվում է առաձգական ուժ.
Ամենից հաճախ այն նշվում է $(\overline(F))_(upr)$-ով: Առաձգական ուժը հայտնվում է միայն այն ժամանակ, երբ մարմինը դեֆորմացվում է և անհետանում է, եթե դեֆորմացիան անհետանում է: Եթե արտաքին բեռը հեռացնելուց հետո մարմինն ամբողջությամբ վերականգնում է իր չափսերն ու ձևը, ապա նման դեֆորմացիան կոչվում է առաձգական։
Ի. Նյուտոնի ժամանակակից Ռ. Հուկը հաստատել է առաձգական ուժի կախվածությունը դեֆորմացիայի մեծությունից։ Հուկը երկար ժամանակ կասկածում էր իր եզրակացությունների վավերականությանը։ Իր գրքերից մեկում նա տվել է իր օրենքի ծածկագրված ձևակերպումը։ Ինչը նշանակում էր «Ut tensio, sic vis» լատիներեն. ինչ է ձգվում, այդպիսին է ուժը:
Դիտարկենք մի զսպանակ, որը ենթակա է առաձգական ուժի ($\overline(F)$), որն ուղղված է ուղղահայաց դեպի ներքև (նկ. 1):
$\overline(F\ )$ ուժը կոչվում է դեֆորմացնող ուժ։ Դեֆորմացնող ուժի ազդեցության տակ զսպանակի երկարությունը մեծանում է։ Արդյունքում գարնանը հայտնվում է առաձգական ուժ ($(\overline(F))_u$), որը հավասարակշռում է $\overline(F\ )$ ուժը։ Եթե դեֆորմացիան փոքր է և առաձգական, ապա զսպանակի երկարացումը ($\Delta l$) ուղիղ համեմատական է դեֆորմացնող ուժին.
\[\ overline(F)=k\Delta l\left(1\աջ),\]
որտեղ համաչափության գործակիցում կոչվում է զսպանակի կոշտություն (առաձգականության գործակից) $k$։
Կոշտությունը (որպես հատկություն) դեֆորմացվող մարմնի առաձգական հատկությունների բնութագիրն է։ Կոշտություն է համարվում մարմնի՝ արտաքին ուժին դիմակայելու ունակությունը, նրա երկրաչափական պարամետրերը պահպանելու ունակությունը։ Որքան մեծ է զսպանակի կոշտությունը, այնքան այն ավելի քիչ է փոխում իր երկարությունը տվյալ ուժի ազդեցությամբ։ Կոշտության գործակիցը կոշտության (որպես մարմնի հատկություն) հիմնական բնութագիրն է։
Զսպանակի կոշտության գործակիցը կախված է այն նյութից, որից պատրաստված է զսպանակը և դրա երկրաչափական բնութագրերը։ Օրինակ, կծիկավոր կծիկ զսպանակի կոշտության գործակիցը, որը փաթաթված է կլոր մետաղալարից և ենթարկվում է առաձգական դեֆորմացիայի իր առանցքի երկայնքով, կարող է հաշվարկվել հետևյալ կերպ.
որտեղ $G$-ը կտրման մոդուլն է (արժեքը կախված նյութից); $d$ - մետաղալարերի տրամագիծը; $d_p$ - գարնանային կծիկի տրամագիծը; $n$-ը աղբյուրի կծիկների թիվն է։
Միավորների միջազգային համակարգում (SI) կոշտության գործակցի չափման միավորը նյուտոնն է՝ բաժանված մետրի վրա.
\[\left=\left[\frac(F_(upr\ ))(x)\right]=\frac(\left)(\left)=\frac(H)(m).\]
Կոշտության գործակիցը հավասար է ուժի քանակին, որը պետք է կիրառվի զսպանակին՝ մեկ միավորի հեռավորության վրա դրա երկարությունը փոխելու համար:
Գարնանային կոշտության բանաձև
Թող $N$ զսպանակները միացված լինեն հաջորդաբար: Այնուհետև ամբողջ հոդի կոշտությունը հավասար է.
\[\frac(1)(k)=\frac(1)(k_1)+\frac(1)(k_2)+\dots =\sum\limits^N_(\ i=1)(\frac(1) (k_i)\ձախ(3\աջ),)\]
որտեղ $k_i$-ը $i-th$ զսպանակի կոշտությունն է:
Երբ աղբյուրները միացված են հաջորդաբար, համակարգի կոշտությունը որոշվում է հետևյալ կերպ.
Լուծման հետ կապված խնդիրների օրինակներ
Օրինակ 1
Զորավարժություններ.Զսպանակը ծանրաբեռնվածության բացակայության դեպքում ունի $l=0,01$ մ երկարություն և կոշտություն, որը հավասար է 10 $\frac(N)(m):\ $Որքա՞ն կլինի զսպանակի կոշտությունը և նրա երկարությունը, եթե ուժի վրա ազդող ուժը զսպանակը $F$= 2 N է: Ենթադրենք, որ աղբյուրի դեֆորմացիան փոքր է և առաձգական:
Որոշում.Առաձգական դեֆորմացիաների տակ աղբյուրի կոշտությունը հաստատուն արժեք է, ինչը նշանակում է, որ մեր խնդրի մեջ.
Էլաստիկ դեֆորմացիաների դեպքում Հուկի օրենքը կատարվում է.
(1.2)-ից գտնում ենք աղբյուրի երկարացումը.
\[\Delta l=\frac(F)(k)\left(1.3\աջ):\]
Ձգված զսպանակի երկարությունը կազմում է.
Հաշվեք գարնան նոր երկարությունը.
Պատասխանել. 1) $k"=10\ \frac(Н)(m)$; 2) $l"=0.21$ մ
Օրինակ 2
Զորավարժություններ.$k_1$ և $k_2$ կոշտություններով երկու զսպանակներ միացված են հաջորդաբար։ Որքա՞ն կլինի առաջին զսպանակի երկարացումը (նկ. 3), եթե երկրորդ զսպանակի երկարությունը մեծացվի $\Դելտա l_2$-ով:
Որոշում.Եթե զսպանակները միացված են հաջորդաբար, ապա զսպանակներից յուրաքանչյուրի վրա ազդող դեֆորմացնող ուժը ($\overline(F)$) նույնն է, այսինքն՝ առաջին զսպանակի համար կարելի է գրել.
Երկրորդ գարնան համար մենք գրում ենք.
Եթե (2.1) և (2.2) արտահայտությունների ձախ մասերը հավասար են, ապա աջ մասերը նույնպես կարող են հավասարվել.
Հավասարությունից (2.3) ստանում ենք առաջին զսպանակի երկարացումը.
\[\Delta l_1=\frac(k_2\Delta l_2)(k_1).\]
Պատասխանել.$\Delta l_1=\frac(k_2\Delta l_2)(k_1)$
ԱՂԲՅՈՒՆՆԵՐ ԵՎ ԷԼԱՍՏԻԿ ՏԱՐՐԵՐ n n n 1. Աղբյուրների ընդհանուր բնութագրերը Զսպանակները լայնորեն կիրառվում են կառույցներում՝ որպես թրթռամեկուսիչ, հարվածներ կլանող, փոխադարձ, ձգող, դինամոմետրիկ և այլ սարքեր։ Գարնանային տեսակներ. Ըստ ընկալվող արտաքին ծանրաբեռնվածության տեսակի՝ առանձնանում են լարման, սեղմման, ոլորման և ճկման զսպանակները։
ԱՂԲՅՈՒՐՆԵՐ ԵՎ ԷԼԱՍՏԻԿ ՏԱՐՐԵՐ n ոլորված զսպանակներ (գլանաձև - երկարացումներ, նկ. 1 ա, սեղմում, նկ. 1 բ; ոլորում, նկ. 1 գ, ձևավորված սեղմումներ, նկ. 1 դ-ե), հատուկ զսպանակներ (զանգվածաձև և օղակաձև, Նկ. 2 ա և բ, - սեղմում, ճշմարիտ և զսպանակներ, Նկ. 2 գ, - ծռում, պարուրաձև, նկ. 2 դ - ոլորում և այլն) Առավել տարածված են կլոր մետաղալարից պատրաստված ոլորված գլանաձև զսպանակները։
ԱՂԲՅՈՒՐՆԵՐ ԵՎ ԷԼԱՍՏԻԿ ՏԱՐՐԵՐ n Ձգվող զսպանակները (տե՛ս նկ. 1 ա) փաթաթվում են, որպես կանոն, առանց պարույրների միջև բացերի, իսկ շատ դեպքերում պարույրների միջև սկզբնական լարվածությամբ (ճնշմամբ), որը մասամբ փոխհատուցում է արտաքին բեռը։ Լարվածությունը սովորաբար (0,25 - 0,3) Fpr է (Fnp-ը սահմանափակող առաձգական ուժն է, որի դեպքում զսպանակային նյութի առաձգական հատկությունները լիովին սպառվում են):
ԱՂԲՅՈՒՆՆԵՐ ԵՎ ԱՌԱՁԳԱԿԱՆ ՏԱՐՐԵՐ n n Արտաքին բեռը տեղափոխելու համար նման աղբյուրներն ապահովված են կեռիկներով։ Օրինակ՝ փոքր տրամագծով (3-4 մմ) զսպանակների համար կեռիկները պատրաստվում են թեքված վերջին պտույտների տեսքով (նկ. 3 ա-գ): Այնուամենայնիվ, նման կեռիկները նվազեցնում են հոգնածության աղբյուրների դիմադրությունը ճկման վայրերում լարումների բարձր կոնցենտրացիայի պատճառով: 4 մմ-ից ավելի տրամագծով կրիտիկական աղբյուրների համար հաճախ օգտագործվում են ներկառուցված կեռիկներ (նկ. 3d-e), թեև դրանք տեխնոլոգիապես ավելի քիչ զարգացած են:
ԱՂԲՅՈՒՐՆԵՐ ԵՎ ԷԼԱՍՏԻԿ ՏԱՐՐԵՐ n n n Կծկվող զսպանակներ (տես նկ. 1 բ) ոլորված են պարույրների միջև բացվածքով, որը պետք է լինի 10-20% ավելի բարձր, քան յուրաքանչյուր կծիկի առանցքային առաձգական տեղաշարժերը ամենաբարձր արտաքին բեռնվածքի դեպքում: Աղբյուրների հենման հարթությունները ստացվում են վերջին պտույտները դեպի հարեւանները սեղմելով և առանցքին ուղղահայաց մանրացնելով։ Բեռի տակ գտնվող երկար աղբյուրները կարող են կորցնել կայունությունը (ուռուցք): Ծռվելը կանխելու համար նման զսպանակները սովորաբար տեղադրվում են հատուկ մանդրելների վրա (նկ. 4 ա) կամ ապակիների մեջ (նկ. 4 բ):
ԱՂԲՅՈՒՐՆԵՐ ԵՎ ԷԼԱՍՏԻԿ ՏԱՐՐԵՐ n n n Զուգակցող մասերի հետ աղբյուրների համակցվածությունը ձեռք է բերվում հատուկ թիթեղների մեջ հենման պարույրներ տեղադրելով, մարմնի մեջ անցքեր, ակոսներ (տես նկ. 4 գ): Ծալքավոր զսպանակները (տես նկ. 1 գ) սովորաբար փաթաթվում են բարձրացման փոքր անկյունով և ոլորանների միջև փոքր բացերով (0,5 մմ): Արտաքին ծանրաբեռնվածությունն ընկալում են ծայրային պտույտների ծռումից առաջացած կեռիկների օգնությամբ։
ԱՂԲՅՈՒՐՆԵՐ ԵՎ ԷԼԱՍՏԻԿ ՏԱՐՐԵՐ n n Ոլորացված աղբյուրների հիմնական պարամետրերը. Զսպանակները բնութագրվում են հետևյալ հիմնական պարամետրերով (տես նկ. 1b). միջին տրամագիծը Do, ինդեքս c = Do/d; աշխատանքային շրջադարձերի թիվը n; աշխատանքային մասի երկարությունը Ho; քայլ t = Ho/n պտույտներ, անկյուն = arctg շրջադարձեր բարձրանում են: Վերջին երեք պարամետրերը դիտարկվում են բեռնաթափված և բեռնված վիճակներում:
ԱՂԲՅՈՒՐՆԵՐ ԵՎ ԷԼԱՍՏԻԿ ՏԱՐՐԵՐ n n Զսպանակային ինդեքսը բնութագրում է կծիկի կորությունը։ 3 ինդեքսով զսպանակները խորհուրդ չեն տրվում գալարներում լարվածության բարձր կոնցենտրացիայի պատճառով: Սովորաբար, գարնանային ինդեքսը ընտրվում է կախված մետաղալարերի տրամագծից հետևյալ կերպ. d 2,5 մմ-ի համար, d = 3--5; 6-12 մմ համապատասխանաբար c = 5-12; 4-10; 4-9.
ԱՂԲՅՈՒՐՆԵՐ ԵՎ ԷԼԱՍՏԻԿ ՏԱՐՐԵՐ n n Նյութեր. Փաթաթված աղբյուրները արտադրվում են սառը կամ տաք ոլորման միջոցով, որին հաջորդում է ավարտի ավարտը, ջերմային մշակումը և վերահսկումը: Աղբյուրների հիմնական նյութերն են՝ 1, II և III դասի 0,2-5 մմ տրամագծով բարձր ամրության հատուկ զսպանակ մետաղալար, ինչպես նաև պողպատներ՝ բարձր ածխածնային 65, 70; մանգան 65 գ; siliceous 60 C 2 A, քրոմ վանադիում 50 HFA, եւ այլն:
ԱՂԲՅՈՒՐՆԵՐ ԵՎ ԷԼԱՍՏԻԿ ՏԱՐՐԵՐ n n Քիմիական ակտիվ միջավայրում աշխատելու համար նախատեսված աղբյուրները պատրաստված են գունավոր համաձուլվածքներից։ Պարույրների մակերեսները օքսիդացումից պաշտպանելու համար կրիտիկական աղբյուրները լաքապատվում կամ յուղվում են, և հատկապես կրիտիկական աղբյուրները օքսիդացվում են և դրանց վրա ցինկով կամ կադմիումով պատված են:
ԱՂԲՅՈՒՐՆԵՐ ԵՎ ԷԼԱՍՏԻԿ ՏԱՐՐԵՐ n n 2. Ոլորված գլանաձև զսպանակների հաշվարկ և ձևավորում Կծիկների հատվածներում և տեղաշարժերի լարումները: F առանցքային ուժի ազդեցությամբ (նկ. 5 ա) աղբյուրի կծիկի խաչմերուկում առաջանում է ստացված ներքին ուժը F՝ աղբյուրի առանցքին զուգահեռ, և T \u003d F D 0/2 պահը։ , որի հարթությունը համընկնում է F ուժերի զույգի հարթության հետ։ Կծիկի նորմալ խաչմերուկը անկյան տակ թեքված է հարթ մոմենտին։
ԱՂԲՅՈՒՐՆԵՐ ԵՎ էլԱՍՏԻԿ ՏԱՐՐԵՐ n n Նախագծելով ուժի գործակիցները բեռնված զսպանակի խաչմերուկում x, y և z առանցքների վրա (նկ. 5, բ), կապված կծիկի նորմալ հատվածի, F ուժի և T մոմենտի հետ, մենք ստանում ենք Fx: = F cos; Fn = F sin (1) T = Mz = 0.5 F D 0 cos; Mx = 0,5 F D 0 sin ;
ԱՂԲՅՈՒՐՆԵՐ ԵՎ ՏԱՐՐԵՐ n n n Փաթաթման անկյունը փոքր է (սովորաբար 12): Ուստի կարելի է ենթադրել, որ զսպանակի խաչմերուկն աշխատում է ոլորման վրա՝ անտեսելով ուժի մյուս գործոնները։ Կծիկի հատվածում առավելագույն կտրվածքային լարվածությունը (2) է, որտեղ Wk-ը կծիկի հատվածի ոլորման նկատմամբ դիմադրության պահն է։
ԱՂԲՅՈՒՐՆԵՐ ԵՎ ԷԼԱՍՏԻԿ ՏԱՐՐԵՐ n Հաշվի առնելով պարույրների կորությունը և (2) հարաբերակցությունը, մենք գրում ենք (1), (3) n հավասարումը, որտեղ F-ը արտաքին ծանրաբեռնվածությունն է (առաձգական կամ սեղմող); D 0 - աղբյուրի միջին տրամագիծը; k - գործակից, հաշվի առնելով շրջադարձերի կորությունը և հատվածի ձևը (ուղիղ ճառագայթի ոլորման բանաձևի ուղղում). k - թույլատրելի պատժիչ սթրես ոլորման ժամանակ:
ԱՂԲՅՈՒՐՆԵՐ ԵՎ ԷԼԱՍՏԻԿ ՏԱՐՐԵՐ n c 4 ինդեքսով կլոր մետաղալարային աղբյուրների համար k գործակցի արժեքը կարելի է հաշվարկել բանաձևով.
ԱՂԲՅՈՒՐՆԵՐ ԵՎ ԷԼԱՍՏԻԿ ՏԱՐՐԵՐ n n Եթե հաշվի առնենք, որ Wk = d 3/16 շրջանաձև կտրվածքով մետաղալարի համար, ապա (4) 12 բարձրացման անկյուն ունեցող գարունն ունի առանցքային տեղաշարժ n F, (5)
ԱՂԲՅՈՒՐՆԵՐ ԵՎ ԷԼԱՍՏԻԿ ՏԱՐՐԵՐ n n որտեղ n-ը զսպանակի առանցքային համապատասխանության գործակիցն է։ Զսպանակի համապատասխանությունը առավել պարզորոշվում է էներգետիկ նկատառումներից ելնելով: Զսպանակի պոտենցիալ էներգիա. որտեղ T-ն աղբյուրի խաչմերուկում F ուժից ոլորող մոմենտն է, G Jk-ը կծիկի հատվածի ոլորման կոշտությունն է (Jk 0, 1 d 4); l D 0 n-ը պարույրների աշխատանքային մասի ընդհանուր երկարությունն է.
ԱՂԲՅՈՒՐՆԵՐ ԵՎ ԷԼԱՍՏԻԿ ՏԱՐՐԵՐ n և զսպանակի առանցքային համապատասխանության գործակիցը (7) n որտեղ է մեկ կծիկի առանցքային համապատասխանությունը (նստումը միլիմետրերով F = 1 H ուժի ազդեցության տակ),
ԱՂԲՅՈՒՐՆԵՐ ԵՎ առաձգական տարր n որոշվում է (8) n բանաձևով, որտեղ G = E/ 0,384 E-ը կտրման մոդուլն է (E-ն զսպանակային նյութի առաձգականության մոդուլն է):
ԱՂԲՅՈՒՐՆԵՐ ԵՎ էլԱՍՏԻԿ ՏԱՐՐԵՐ n Բանաձևից (7) հետևում է, որ զսպանակի համապատասխանության գործակիցը մեծանում է պտույտների քանակի (զսպանակի երկարության), դրա ցուցիչի (արտաքին տրամագծի) և կտրվածքի մոդուլի նվազման հետ։ նյութը։
ԱՂԲՅՈՒՐՆԵՐ ԵՎ ԷԼԱՍՏԻԿ ՏԱՐՐԵՐ n n Աղբյուրների հաշվարկ և ձևավորում. Լարի տրամագծի հաշվարկը կատարվում է ամրության պայմանից (4): Ցուցանիշի տվյալ արժեքի համար (9) n-ով, որտեղ F 2 - ամենամեծ արտաքին բեռը:
ԱՂԲՅՈՒՐՆԵՐ ԵՎ ԷԼԱՍՏԻԿ ՏԱՐՐԵՐ n 60 C 2, 60 C 2 H 2 A և 50 HFA պողպատներից պատրաստված աղբյուրների համար թույլատրելի լարումները [k] վերցնում են՝ 750 ՄՊա - ստատիկ կամ դանդաղ փոփոխվող փոփոխական բեռների ազդեցության տակ, ինչպես նաև ոչ կրիտիկական աղբյուրներ; 400 ՄՊա - պատասխանատու դինամիկ բեռնված աղբյուրների համար: Բրոնզից [k] դինամիկ բեռնված պատասխանատու զսպանակների համար նշանակեք (0, 2-0, 3) դյույմ; անպատասխանատու բրոնզե աղբյուրների համար՝ (0,4-0,6) ք.
ԱՂԲՅՈՒՐՆԵՐ ԵՎ ԷԼԱՍՏԻԿ ՏԱՐՐԵՐ n n Աշխատանքային պտույտների պահանջվող թիվը որոշվում է (5) կապից՝ ըստ աղբյուրի տրված առաձգական տեղաշարժի (հարվածի): Եթե սեղմող զսպանակը տեղադրվում է նախնական ձգող (բեռ) F 1, ապա (10) Կախված զսպանակի նպատակից, ուժը F 1 = (0.1- 0.5) F 2. Փոխելով F 1-ի արժեքը՝ դուք. կարող է հարմարեցնել գարնան աշխատանքային նախագիծը: Շրջադարձերի թիվը կլորացվում է մինչև կես պտույտ n 20-ի համար և մինչև մեկ պտույտ n> 20-ի համար:
ԱՂԲՅՈՒՆՆԵՐ ԵՎ ԷԼԱՍՏԻԿ ՏԱՐՐԵՐ n Շրջադարձերի ընդհանուր թիվը n n H 0 \u003d H 3 + n (t - d), (12), որտեղ H 3 \u003d (n 1 - 0, 5) d-ը զսպանակի երկարությունն է, սեղմված մինչև հարակից աշխատանքային շրջադարձերը շփվում են. t-ն գարնան քայլն է։ n n n 1 = n + (l, 5 -2, 0): (11) Սեղմման համար օգտագործվում է լրացուցիչ 1, 5-2 պտույտ՝ աղբյուրի համար կրող մակերեսներ ստեղծելու համար: Նկ. 6-ը ցույց է տալիս բեռի և սեղմման զսպանակի նստեցման հարաբերությունները: Չբեռնաթափված աղբյուրի ամբողջ երկարությունը n
ԱՂԲՅՈՒՐՆԵՐ ԵՎ ՏԱՐՐԵՐ n n պտույտների ընդհանուր թիվը կրճատվում է 0,5-ով գարնան յուրաքանչյուր ծայրի 0,25 դ հղկման պատճառով՝ հարթ հենարան ձևավորելու համար: Զսպանակի առավելագույն նստեցումը, այսինքն՝ զսպանակի վերջի շարժումը մինչև պարույրների լիակատար շփումը (տես նկ. 6), որոշվում է բանաձևով.
ԱՂԲՅՈՒՐՆԵՐ ԵՎ ԷԼԱՍՏԻԿ ՏԱՐՐԵՐ n n n Զսպանակի քայլը որոշվում է կախված 3-ի արժեքից հետևյալ մոտավոր հարաբերակցությունից. Լարի երկարությունը, որն անհրաժեշտ է աղբյուրի արտադրության համար, որտեղ = 6 - 9° պարույրների բարձրացման անկյունն է։ բեռնաթափված աղբյուրի։
ԱՂԲՅՈՒՐՆԵՐ ԵՎ ԷԼԱՍՏԻԿ ՏԱՐՐԵՐ n n Որպեսզի զսպանակի ծռվելը կանխվի կայունության կորստից, դրա ճկունությունը H 0 / D 0 պետք է լինի 2,5-ից պակաս:
ԱՂԲՅՈՒՐՆԵՐ ԵՎ ԷԼԱՍՏԻԿ ՏԱՐՐԵՐ n n n Զսպանակի տեղադրման երկարությունը, այսինքն՝ զսպանակի երկարությունը F 1 ուժով սեղմելուց հետո (տես Նկար 6), որոշվում է H 1 \u003d H 0 - 1 \u003d H 0 - բանաձևով։ n F 1 ամենամեծ արտաքին բեռի ազդեցության տակ զսպանակի երկարությունը H 2 \u003d H 0 - 1 \u003d H 0 - n F 2, իսկ աղբյուրի ամենափոքր երկարությունը կլինի F 3 ուժի վրա, որը համապատասխանում է H 3 \u003d երկարությանը: Հ 0 - 3
ԱՂԲՅՈՒՐՆԵՐ ԵՎ ԷԼԱՍՏԻԿ ՏԱՐՐԵՐ n F = f() ուղիղ գծի թեքության անկյունը դեպի աբսցիսային առանցքը (տես նկ. 6) որոշվում է բանաձևով.
ԱՂԲՅՈՒՐՆԵՐ ԵՎ էլԱՍՏԻԿ ՏԱՐՐԵՐ n Ծանր բեռների և նեղ չափսերի համար օգտագործվում են կոմպրեսիոն զսպանակներ (տես նկ. 4, գ)՝ մի քանի (ավելի հաճախ երկու) համակենտրոն տեղակայված աղբյուրների մի շարք, որոնք միաժամանակ ընկալում են արտաքին բեռը: Եզրային հենարանների ուժեղ ոլորումները և աղավաղումները կանխելու համար կոաքսիալ զսպանակները փաթաթվում են հակառակ ուղղություններով (ձախ և աջ): Հենակները պատրաստված են այնպես, որ ապահովվի զսպանակների փոխադարձ կենտրոնացումը։
ԱՂԲՅՈՒՐՆԵՐ ԵՎ ԷԼԱՍՏԻԿ ՏԱՐՐԵՐ n n Նրանց միջև բեռի միատեսակ բաշխման համար ցանկալի է, որ կոմպոզիտային զսպանակները ունենան միևնույն ձգումները (առանցքային տեղաշարժերը), իսկ աղբյուրների երկարությունները, սեղմված մինչև պարույրների դիպչելը, մոտավորապես նույնը լինեն: Չբեռնված վիճակում երկարացման զսպանակների երկարությունը H 0 = n d+2 Հց; որտեղ hz \u003d (0, 5- 1, 0) D 0-ը մեկ կեռիկի բարձրությունն է: Առավելագույն արտաքին ծանրաբեռնվածության դեպքում երկարացման զսպանակի երկարությունը H 2 \u003d H 0 + n (F 2 - F 1 *), որտեղ F 1 * ոլորման ընթացքում կծիկների սկզբնական սեղմման ուժն է:
ԱՂԲՅՈՒՐՆԵՐ ԵՎ ԷԼԱՍՏԻԿ ՏԱՐՐԵՐ n n Զսպանակի արտադրության համար մետաղալարի երկարությունը որոշվում է բանաձևով, որտեղ lz-ը մեկ կցասայլի մետաղալարի երկարությունն է:
ԱՂԲՅՈՒՐՆԵՐ ԵՎ ԱՌԿՈՒՑԱԿԱՆ ՏԱՐՐԵՐ n Տարածված են զսպանակները, որոնցում մետաղալարերի փոխարեն օգտագործվում է մալուխ՝ ոլորված փոքր տրամագծով երկուսից մինչև վեց լարեր (d = 0,8 - 2,0 մմ), - լարային զսպանակներ։ Դիզայնով նման աղբյուրները համարժեք են համակենտրոն աղբյուրներին: Իրենց բարձր խոնավեցման հզորության (շերտերի միջև շփման պատճառով) և համապատասխանության շնորհիվ, խցանված զսպանակները լավ են աշխատում ցնցող կլանիչներում և նմանատիպ սարքերում: Փոփոխական բեռների ազդեցության տակ խրված աղբյուրները արագորեն ձախողվում են միջուկների մաշվածության պատճառով:
ԱՂԲՅՈՒՐՆԵՐ ԵՎ ԷԼԱՍՏԻԿ ՏԱՐՐԵՐ n Թրթռումային և հարվածային բեռների տակ աշխատող կառույցներում երբեմն օգտագործվում են ձևավորված աղբյուրներ (տես նկ. 1, d-f) արտաքին ուժի և զսպանակի առաձգական տեղաշարժի միջև ոչ գծային կապով:
ԱՂԲՅՈՒՐՆԵՐ ԵՎ ԷԼԱՍՏԻԿ ՏԱՐՐԵՐ n n Անվտանգության եզրեր: Ստատիկ բեռների ազդեցության տակ աղբյուրները կարող են խափանվել պարույրների պլաստիկ դեֆորմացիաների պատճառով: Պլաստիկ դեֆորմացիաների առումով անվտանգության սահմանն այն է, որտեղ max-ը աղբյուրի կծիկի ամենամեծ կտրվածքային լարումն է՝ հաշվարկված (3) բանաձևով, F=F 1-ում:
ԱՂԲՅՈՒՐՆԵՐ ԵՎ ԱՌԱՁԳԱԿԱՆ ՏԱՐՐԵՐ n Փոփոխական բեռների տակ անընդհատ աշխատող աղբյուրները պետք է նախագծված լինեն հոգնածության դիմադրության համար: Զսպանակները բնութագրվում են ասիմետրիկ բեռնվածությամբ, որոնցում ուժերը փոխվում են F 1-ից F 2 (տես նկ. 6): Միաժամանակ լարման շրջադարձերի հատվածներում
ԱՂԲՅՈՒՐՆԵՐ ԵՎ ԷԼԱՍՏԻԿ ՏԱՐՐԵՐ n լայնություն և միջին ցիկլի լարում n շոշափելի լարումների համար անվտանգության սահման n որտեղ K d-ն սանդղակի ազդեցության գործակիցն է (d մետաղալարից պատրաստված աղբյուրների համար 8 մմ հավասար է 1-ի); = 0, 1- 0, 2 - ցիկլի անհամաչափության գործակից:
ԱՂԲՅՈՒՐՆԵՐ ԵՎ ԷԼԱՍՏԻԿ ՏԱՐՐԵՐ n n դիմացկունության սահման - 1 մետաղալար փոփոխական ոլորումով սիմետրիկ ցիկլով. 300-350 ՄՊա - պողպատների համար 65, 70, 55 GS, 65 G; 400-450 ՄՊա - պողպատների համար 55 C 2, 60 C 2 A; 500-550 ՄՊա - պողպատների համար 60 C 2 HFA և այլն: Անվտանգության գործակիցը որոշելիս վերցվում է լարվածության արդյունավետ կոնցենտրացիայի գործակիցը K = 1: Լարումների կոնցենտրացիան հաշվի է առնվում k գործակցով լարումների բանաձևերում:
ԱՂԲՅՈՒՐՆԵՐ ԵՎ ԷԼԱՍՏԻԿ ՏԱՐՐԵՐ n Զսպանակների ռեզոնանսային թրթռումների դեպքում (օրինակ՝ փականային զսպանակներ), ցիկլի փոփոխական բաղադրիչի աճը կարող է տեղի ունենալ մ անփոփոխ մնալու դեպքում։ Այս դեպքում՝ փոփոխական լարումների անվտանգության սահմանը
ԱՂԲՅՈՒՐՆԵՐ ԵՎ ԷԼԱՍՏԻԿ ՏԱՐՐԵՐ n Հոգնածության դիմադրությունը (20-50%-ով) բարձրացնելու համար զսպանակները ամրացվում են փամփուշտով, որը սեղմման մնացորդային լարումներ է ստեղծում պարույրների մակերեսային շերտերում: Զսպանակների մշակման համար օգտագործվում են 0,5-1,0 մմ տրամագծով գնդիկներ։ Ավելի արդյունավետ է զսպանակների մշակումը փոքր տրամագծերի գնդիկներով թռիչքի բարձր արագությամբ:
ԱՂԲՅՈՒՐՆԵՐ ԵՎ ԷԼԱՍՏԻԿ ՏԱՐՐԵՐ n n ազդեցության ծանրաբեռնվածության հաշվարկ: Մի շարք նախագծերում (հարվածի կլանիչներ և այլն) աղբյուրները գործում են գրեթե ակնթարթորեն (բարձր արագությամբ) կիրառվող հարվածային բեռների տակ՝ հայտնի հարվածային էներգիայով: Այս դեպքում զսպանակի առանձին պարույրները ձեռք են բերում զգալի արագություն և կարող են վտանգավոր բախվել։ Շոկային բեռնման իրական համակարգերի հաշվարկը կապված է զգալի դժվարությունների հետ (հաշվի առնելով շփումը, առաձգական և պլաստիկ դեֆորմացիաները, ալիքային գործընթացները և այլն); հետևաբար, ինժեներական կիրառման համար մենք սահմանափակվում ենք էներգիայի հաշվարկման մեթոդով:
ԱՂԲՅՈՒՐՆԵՐ ԵՎ ԷԼԱՍՏԻԿ ՏԱՐՐԵՐ n n n Հարվածային բեռի վերլուծության հիմնական նպատակն է որոշել դինամիկ նստվածքը (առանցքային տեղաշարժը) և ստատիկ բեռը, որը համարժեք է հայտնի չափսերով զսպանակի վրա ազդեցությանը: Դիտարկենք m զանգվածով ձողի ազդեցությունը զսպանակային կափույրի վրա (նկ. 7): Եթե անտեսենք մխոցի դեֆորմացիան և ենթադրենք, որ հարվածից հետո առաձգական դեֆորմացիաները ակնթարթորեն ծածկում են ողջ զսպանակը, կարող ենք էներգետիկ հաշվեկշռի հավասարումը գրել այն ձևով, որտեղ Fd-ը ձողի ձգողության ուժն է. K-ն բախումից հետո համակարգի կինետիկ էներգիան է,
ԱՂԲՅՈՒՐՆԵՐ ԵՎ ԱՌԱՁԳՈՒԹՅԱՆ ՏԱՐՐԵՐ n որոշվում է (13) n բանաձևով, որտեղ v 0 - մխոցի արագություն; - աղբյուրի զանգվածի կրճատման գործակիցը մինչև ազդեցության վայր
ԱՂԲՅՈՒՐՆԵՐ ԵՎ ԷԼԱՍՏԻԿ ՏԱՐՐԵՐ n n n Եթե ենթադրենք, որ աղբյուրի պարույրների շարժման արագությունը գծային փոփոխվում է իր երկարությամբ, ապա = 1/3։ (13) հավասարման ձախ կողմի երկրորդ անդամը արտահայտում է մխոցի աշխատանքը դինամիկ զսպանակների նստեցմամբ q հարվածից հետո: (13) հավասարման աջ կողմը աղբյուրի դեֆորմացիայի պոտենցիալ էներգիան է (համապատասխանությամբ m), որը կարող է վերադարձվել դեֆորմացված զսպանակի աստիճանական բեռնաթափման միջոցով:
ԱՂԲՅՈՒՐՆԵՐ ԵՎ ԷԼԱՍՏԻԿ ՏԱՐՐԵՐ Ակնթարթային ծանրաբեռնվածությամբ v 0 = 0; d \u003d 2 tbsp. Ստատիկ բեռը, որը համարժեք է ազդեցությանը, կարող է: հաշվարկված n n հարաբերությունից
ԱՂԲՅՈՒՐՆԵՐ ԵՎ ԷԼԱՍՏԻԿ ՏԱՐՐԵՐ n n Ռետինե առաձգական տարրեր օգտագործվում են առաձգական ագույցների, թրթռման և աղմուկի մեկուսիչ հենարանների և այլ սարքերի կառուցման մեջ՝ մեծ տեղաշարժեր ստանալու համար: Նման տարրերը սովորաբար բեռը փոխանցում են մետաղական մասերի միջոցով (ափսեներ, խողովակներ և այլն):
ԱՂԲՅՈՒՐՆԵՐ ԵՎ ԷԼԱՍՏԻԿ ՏԱՐՐԵՐ n Ռետինե առաձգական տարրերի առավելությունները. էլեկտրական մեկուսիչ հատկություն; բարձր խոնավեցման հզորություն (կաուչուկում էներգիայի սպառումը հասնում է 30-80%); միավոր զանգվածի վրա ավելի շատ էներգիա պահելու ունակություն, քան զսպանակային պողպատը (մինչև 10 անգամ): Աղյուսակում. 1-ում ներկայացված են ռետինե առաձգական տարրերի լարումների և տեղաշարժերի մոտավոր որոշման հաշվարկային սխեմաներ և բանաձևեր:
ԱՂԲՅՈՒՐՆԵՐ ԵՎ ԷԼԱՍՏԻԿ ՏԱՐՐԵՐ n n Տարրերի նյութը տեխնիկական ռետին է՝ առաձգական ուժով (8 ՄՊա, կտրվածքի մոդուլը G = 500-900 ՄՊա։ Վերջին տարիներին լայն տարածում են գտել պնևմոառաձգական էլաստիկ տարրերը։
Զսպանակային կախոցի առաձգական հատկությունները գնահատվում են օգտագործելով հզորության բնութագրերը և կոշտության գործակիցը կամ ճկունության գործակիցը (ճկունություն): Բացի այդ, աղբյուրները և աղբյուրները բնութագրվում են երկրաչափական չափերով: Հիմնական չափերը (նկ. 1) ներառում են՝ զսպանակի կամ զսպանակի բարձրությունը ազատ վիճակում առանց բեռի H s և բարձրությունը բեռի տակ H gr, զսպանակի երկարությունը, աղբյուրի տրամագիծը, ձողի տրամագիծը։ , աղբյուրի աշխատանքային պարույրների թիվը։ H sv-ի և H gr-ի տարբերությունը կոչվում է զսպանակի շեղում (աղբյուրներ)զ. Զսպանակի վրա հանգիստ պառկած բեռից ստացված շեղումը կոչվում է ստատիկ։ Տերևային աղբյուրների համար ավելի հարմար չափման համար շեղումը որոշվում է սեղմակի մոտ H St և H gr չափերով: Աղբյուրների (աղբյուրների) ճկուն հատկություններորոշվում է երկու մեծություններից մեկով.
- ճկունության գործոն(կամ պարզապես ճկունություն);
- կոշտության գործակիցը(կամ պարզապես կարծրություն):
Բրինձ. 1 - աղբյուրների և աղբյուրների հիմնական չափերը
Զսպանակի (զսպանակի) շեղումը միասնությանը հավասար ուժի ազդեցությամբ կոչվում է ճկունություն f 0:
որտեղ P-ն արտաքին ուժն է, որը գործում է զսպանակի վրա, N;
f - զսպանակի շեղում, մ.
Աղբյուրի կարևոր հատկանիշը նրա կոշտությունն է։ լավ, որը թվայինորեն հավասար է մեկին հավասար շեղում առաջացնող ուժին։ Այսպիսով,
լավ= P/f.
Զսպանակների համար, որոնց շեղումը համաչափ է բեռին, հավասարությունը
P= լավզ.
Կոշտություն- ճկունության փոխադարձությունը. Զսպանակների (աղբյուրների) ճկունություն և կոշտությունկախված է դրանց հիմնական չափերից: Զսպանակի երկարության ավելացման կամ թիթեղների քանակի և խաչմերուկի նվազման դեպքում նրա ճկունությունը մեծանում է, իսկ կոշտությունը նվազում է։ Զսպանակների համար, պտույտների միջին տրամագծի և դրանց քանակի ավելացմամբ, ինչպես նաև ձողի խաչմերուկի նվազմամբ, ճկունությունը մեծանում է, իսկ կոշտությունը նվազում է:
Զսպանակի կամ զսպանակի կոշտության և շեղման մեծությունը որոշում է դրա շեղման և առաձգական ուժի միջև գծային հարաբերությունը P = լավզ, գրաֆիկորեն ներկայացված (նկ. 2): Առանց շփման գլանաձև զսպանակի աշխատանքի գծապատկերը (նկ. 2, ա) պատկերված է մեկ ուղիղ գծով 0A, որը համապատասխանում է ինչպես զսպանակի բեռնմանը (P-ի ավելացում), այնպես էլ նրա բեռնաթափմանը (P-ի նվազում): Կոշտությունը այս դեպքում հաստատուն արժեք է.
լավ= P/f∙tgα.
Փոփոխական կոշտության (պարբերական) զսպանակները առանց շփման ունեն գծապատկեր 0AB գծի տեսքով (նկ. 2, բ):
Բրինձ. 2 - աղբյուրների (ա, բ) և զսպանակների (գ) աշխատանքի դիագրամներ.
ժամը տերևային գարնան գործողություննրա թիթեղների միջև առաջանում է շփում, ինչը նպաստում է ցցված մեքենայի թրթռումների թուլացմանը և ստեղծում ավելի հանգիստ շարժում: Միևնույն ժամանակ, չափազանց մեծ շփումը, ավելացնելով զսպանակի կոշտությունը, վատացնում է կախոցի որակը: Ստատիկ բեռնման տակ զսպանակի առաձգական ուժի փոփոխության բնույթը ներկայացված է (նկ. 2, գ): Այս հարաբերությունը փակ կոր գիծ է, որի վերին ճյուղը 0A 1 ցույց է տալիս կապը բեռնվածքի և զսպանակի շեղման միջև, երբ այն բեռնված է, իսկ ստորին A 1 A 2 0 - երբ բեռնաթափվում է: Զսպանակի առաձգական ուժերի փոփոխությունը բեռնման և բեռնաթափման ժամանակ բնութագրող ճյուղերի միջև տարբերությունը պայմանավորված է շփման ուժերով։ Ճյուղերով սահմանափակված տարածքը հավասար է տերևային աղբյուրների միջև շփման ուժերի հաղթահարման վրա ծախսված աշխատանքին։ Երբ բեռնված են, շփման ուժերը կարծես դիմադրում են շեղման ավելացմանը, իսկ երբ բեռնաթափվում են, կանխում են զսպանակի ուղղումը: Վագոնների զսպանակներում շփման ուժը մեծանում է շեղմանը համաչափ, քանի որ թիթեղները միմյանց դեմ սեղմելու ուժերը համապատասխանաբար մեծանում են։ Գարնանը շփման մեծությունը սովորաբար գնահատվում է այսպես կոչված հարաբերական շփման գործակցով φ, որը հավասար է շփման ուժի Rtr հարաբերակցությանը P ուժին, որը ստեղծում է աղբյուրի առաձգական դեֆորմացիա.
Շփման ուժի մեծությունը կապված է շեղման f-ի և զսպանակի կոշտության հետ լավ, շնորհիվ իր առաձգական հատկությունների, կախվածության
Դրանք ձևավորվում են լիսեռի վրա ելուստներով, որոնք ներառված են անիվի հանգույցի զուգավորման ակոսներում։ Ե՛վ արտաքին տեսքով, և՛ դինամիկ գործառնական պայմաններով, splines-ը կարելի է համարել բազմաբանալի միացումներ: Որոշ հեղինակներ դրանք անվանում են ատամնավոր:
Հիմնականում օգտագործվում են ուղիղ միակողմանի շղթաներ (ա), ոլորուն (բ) ԳՕՍՏ 6033-57 և եռանկյունաձև (գ) պտույտները ավելի քիչ տարածված են:
Ուղիղ միակողմանի գծերը կարող են կենտրոնացնել անիվը կողային մակերեսների երկայնքով (a), արտաքին մակերևույթների երկայնքով (b), ներքին մակերեսների երկայնքով (c):
Համեմատած սպլայնների հետ՝
Ունեն մեծ կրող հզորություն;
Ավելի լավ է անիվը կենտրոնացնել լիսեռի վրա;
Ամրացրեք լիսեռի հատվածը կլոր հատվածի համեմատ կողային հատվածի իներցիայի ավելի մեծ պահի պատճառով.
Պահանջվում է հատուկ սարքավորում՝ անցքեր պատրաստելու համար։
Սլոթերի կատարման հիմնական չափանիշներն են.
è կողային մակերեսների դիմադրությունը ջախջախմանը (հաշվարկը նման է դոդներին);
è մաշվածության դիմադրություն փխրուն կոռոզիայի ժամանակ (փոքր փոխադարձ թրթռումային շարժումներ):
Ջախջախումը և մաշվածությունը կապված են մեկ պարամետրի հետ՝ շփման սթրես (ճնշում) ս սմ . Սա թույլ է տալիս գծերը հաշվարկել ըստ ընդհանրացված չափանիշի և՛ ջախջախման, և՛ շփման մաշվածության համար: Թույլատրելի սթրեսներ [ ս]սմ նշանակվել է համանման կառույցների շահագործման փորձի հիման վրա:
Հաշվարկի համար հաշվի է առնվում ատամների վրա բեռի անհավասար բաշխումը,
որտեղ Զ - slots թիվը հ - անցքերի աշխատանքային բարձրությունը, լ - անցքերի աշխատանքային երկարությունը, դ տես - spline կապի միջին տրամագիծը. Անխափան գծերի համար աշխատանքային բարձրությունը հավասար է պրոֆիլի մոդուլին, համար դ տես վերցրեք սկիպիդար տրամագիծը.
Ուղիղ միակողմանի շղթայի միացման նշանները կազմված են կենտրոնացման մակերեսի նշանակումից Դ , դ կամ բ , ատամների քանակը Զ , անվանական չափսեր դ x Դ (ինչպես նաև հանդուրժողականության դաշտերի նշանակումը կենտրոնացման տրամագծի և ատամների կողքերի համար): Օրինակ, D 8 x 36H7/g6 x 40 նշանակում է ութ գծային միացում, որը կենտրոնացած է չափսերով արտաքին տրամագծի վրա դ = 36 և Դ =40 մմ և տեղավորվում է կենտրոնացման տրամագծի վրա H7/g6 .
ԹԵՍՏԱՅԻՆ ՀԱՐՑԵՐ
s Ո՞րն է տարբերությունը անջատվող և չանջատվող կապերի միջև:
Որտեղ և երբ են օգտագործվում եռակցված հոդերը:
Որո՞նք են եռակցված հոդերի առավելություններն ու թերությունները:
Որո՞նք են եռակցված հոդերի հիմնական խմբերը:
Ինչպե՞ս են տարբերվում եռակցման հիմնական տեսակները:
s Որո՞նք են գամված հոդերի առավելություններն ու թերությունները:
s Որտե՞ղ և ե՞րբ են օգտագործվում գամված հոդերը:
s Որո՞նք են գամների ամրության վերլուծության չափանիշները:
s Ո՞րն է պարուրակային միացումների նախագծման սկզբունքը:
s Որո՞նք են հիմնական թելերի տեսակների կիրառությունները:
s Որո՞նք են պարուրակային միացումների առավելություններն ու թերությունները:
s Ինչու՞ է անհրաժեշտ կողպել պարուրակային կապերը:
s Ի՞նչ նմուշներ են օգտագործվում պարուրակային կապերը կողպելու համար:
s Ինչպե՞ս է հաշվի առնվում մասերի ճկունությունը պարուրակային կապը հաշվարկելիս:
s Ի՞նչ թելի տրամագիծ է հայտնաբերվում ամրության հաշվարկից:
s Որքա՞ն է թելի տրամագիծը, որպեսզի ցույց տա թելը:
s Ո՞րն է փին միացումների դիզայնը և հիմնական նպատակը:
s Որո՞նք են բեռի տեսակները և նախագծման չափանիշները կապումների համար:
s Ո՞րն է առանցքային կապերի դիզայնը և հիմնական նպատակը:
s Որո՞նք են բանալիների բեռնվածության տեսակները և նախագծման չափանիշները:
s Ո՞րն է splines-ի դիզայնը և հիմնական նպատակը:
Որո՞նք են բեռնման տեսակները և չափորոշիչները սպլայնների հաշվարկման համար
ԳԱՐՈՒՆՆԵՐ. ԷԼԱՍՏԻԿ ՏԱՐՐԵՐ ՄԵՔԵՆԱՆԵՐՈՒՄ
Յուրաքանչյուր մեքենա ունի կոնկրետ մանրամասներ, որոնք էապես տարբերվում են բոլոր մյուսներից: Դրանք կոչվում են առաձգական տարրեր: Էլաստիկ տարրերն ունեն տարբեր ձևավորումներ, որոնք շատ տարբեր են միմյանցից: Հետևաբար, կարելի է ընդհանուր սահմանում տալ.
Էլաստիկ տարրերն այն մասերն են, որոնց կոշտությունը շատ ավելի քիչ է, քան մնացածը, իսկ դեֆորմացիաներն ավելի բարձր են։
Այս հատկության շնորհիվ առաձգական տարրերն առաջինն են ընկալում ցնցումները, թրթռումները և դեֆորմացիաները։
Ամենից հաճախ մեքենան ստուգելիս հեշտ է հայտնաբերել առաձգական տարրերը, ինչպիսիք են ռետինե անվադողերը, զսպանակները և զսպանակները, վարորդների և վարորդների համար նախատեսված փափուկ նստատեղերը:
Երբեմն առաձգական տարրը թաքնված է մեկ այլ մասի քողի տակ, օրինակ, բարակ ոլորման լիսեռ, երկար բարակ պարանոցով գամասեղ, բարակ պատերով ձող, միջադիր, պատյան և այլն: Սակայն այստեղ էլ փորձառու դիզայները կկարողանա ճանաչել և օգտագործել նման «քողարկված» առաձգական տարրը հենց համեմատաբար ցածր կոշտությամբ։
Երկաթուղու վրա տրանսպորտի ծանրության պատճառով ռելսերի մասերի դեֆորմացիան բավականին մեծ է։ Այստեղ էլաստիկ տարրերը շարժակազմի զսպանակների հետ միասին իրականում դառնում են ռելսեր, նավակներ (հատկապես փայտե, ոչ բետոնե) և գծի ամբարտակի հող։
Էլաստիկ տարրերը լայնորեն օգտագործվում են.
è հարվածների կլանման համար (հարվածների և թրթռումների ժամանակ արագացումների և իներցիոն ուժերի նվազում՝ առաձգական տարրի դեֆորմացիայի զգալիորեն ավելի երկար ժամանակի պատճառով՝ համեմատած կոշտ մասերի);
è հաստատուն ուժեր ստեղծելու համար (օրինակ, ընկույզի տակ գտնվող առաձգական և ճեղքված լվացարանները թելերում ստեղծում են շփման մշտական ուժ, ինչը թույլ չի տալիս ինքնաբացվել);
è մեխանիզմների ուժով փակման համար (անցանկալի բացերը վերացնելու համար);
è մեխանիկական էներգիայի կուտակման (կուտակման) համար (ժամացույցի զսպանակներ, զենք հարվածողի զսպանակ, աղեղի աղեղ, պարսատիկի ռետին, աշակերտի ճակատին կռացած քանոն և այլն);
è ուժերը չափելու համար (զսպանակային մնացորդները հիմնված են չափիչ զսպանակի քաշի և լարվածության հարաբերությունների վրա՝ համաձայն Հուկի օրենքի)։
Որպես կանոն, առաձգական տարրերը պատրաստվում են տարբեր դիզայնի աղբյուրների տեսքով:
Մեքենաներում հիմնական բաշխումն առաձգական սեղմման և երկարացման աղբյուրներն են: Այս աղբյուրներում պարույրները ենթակա են ոլորման։ Աղբյուրների գլանաձեւ ձեւը հարմար է մեքենաների մեջ տեղադրելու համար։
Զսպանակի հիմնական բնութագիրը, ինչպես ցանկացած առաձգական տարր, կոշտությունն է կամ դրա հակադարձ համապատասխանությունը: Կոշտություն Կ որոշվում է առաձգական ուժի կախվածությամբ Ֆ դեֆորմացիայից x . Եթե այս կախվածությունը կարելի է համարել գծային, ինչպես Հուկի օրենքում, ապա կոշտությունը հայտնաբերվում է՝ բաժանելով ուժը դեֆորմացիայի վրա։ Կ =f/x .
Եթե կախվածությունը ոչ գծային է, ինչպես դա իրական կառուցվածքների դեպքում է, ապա կոշտությունը հայտնաբերվում է որպես դեֆորմացիայի նկատմամբ ուժի ածանցյալ Կ =∂ Զ/ ∂ x.
Ակնհայտ է, որ այստեղ դուք պետք է իմանաք գործառույթի տեսակը Ֆ =զ (x ) .
Մեծ բեռների համար, եթե անհրաժեշտ է ցրել թրթռման և ցնցման էներգիան, օգտագործվում են առաձգական տարրերի փաթեթներ (աղբյուրներ):
Գաղափարն այն է, որ երբ կոմպոզիտային կամ շերտավոր աղբյուրները (աղբյուրները) դեֆորմացվում են, էներգիան ցրվում է տարրերի փոխադարձ շփման պատճառով։
Սկավառակային զսպանակների փաթեթը օգտագործվում է ChS4 և ChS4 T էլեկտրական լոկոմոտիվների միջբջջային առաձգական միացումում ցնցումները և թրթռումները կլանելու համար:
Այս գաղափարի մշակման ժամանակ, մեր ակադեմիայի աշխատակիցների նախաձեռնությամբ, Կույբիշևի ճանապարհին, սկավառակի զսպանակներ (լվացքի մեքենաներ) օգտագործվում են երկաթուղային հոդերի երեսպատման պտուտակավոր հոդերի մեջ: Զսպանակները տեղադրվում են ընկույզների տակ մինչև ամրանալը և միացումում ապահովում են շփման բարձր մշտական ուժեր, բացի պտուտակները բեռնաթափելուց:
Էլաստիկ տարրերի համար նախատեսված նյութերը պետք է ունենան բարձր առաձգական հատկություններ, և որ ամենակարևորը ժամանակի ընթացքում չկորցնեն դրանք:
Աղբյուրների հիմնական նյութերն են բարձր ածխածնային պողպատներ 65.70, մանգանային պողպատներ 65G, սիլիցիումային պողպատներ 60S2A, քրոմ-վանադիում պողպատ 50HFA և այլն: Այս բոլոր նյութերն ունեն գերազանց մեխանիկական հատկություններ՝ համեմատած սովորական կառուցվածքային պողպատների հետ:
1967 թվականին Սամարայի ավիատիեզերական համալսարանում հայտնագործվեց և արտոնագրվեց մի նյութ, որը կոչվում էր մետաղական ռետինե «MR»: Նյութը պատրաստված է ճմրթված, խճճված մետաղալարից, որն այնուհետ սեղմվում է պահանջվող ձևերի:
Մետաղական կաուչուկի հսկայական առավելությունն այն է, որ այն հիանալի կերպով համատեղում է մետաղի ուժը ռետինի առաձգականության հետ և, ի լրումն, զգալի միջլարային շփման շնորհիվ, այն ցրում է (խաթարում) թրթռման էներգիան՝ լինելով թրթռումից պաշտպանության բարձր արդյունավետ միջոց:
Խճճված մետաղալարերի խտությունը և սեղմման ուժը կարող են ճշգրտվել՝ ստանալով մետաղական ռետինի կոշտության և խոնավության սահմանված արժեքները շատ լայն տիրույթում:
Մետաղական կաուչուկը, անկասկած, խոստումնալից ապագա ունի՝ որպես առաձգական տարրերի արտադրության նյութ:
Էլաստիկ տարրերը պահանջում են շատ ճշգրիտ հաշվարկներ: Մասնավորապես, դրանք անպայմանորեն հաշվի են առնվում կոշտության վրա, քանի որ սա է հիմնական բնութագիրը:
Այնուամենայնիվ, առաձգական տարրերի նախագծերը այնքան բազմազան են, և հաշվարկման մեթոդներն այնքան բարդ են, որ անհնար է դրանք բերել որևէ ընդհանրացված բանաձևի մեջ: Հատկապես մեր դասընթացի շրջանակներում, որն ավարտվել է այստեղ։
ԹԵՍՏԱՅԻՆ ՀԱՐՑԵՐ
1. Ինչի՞ հիման վրա կարելի է առաձգական տարրեր գտնել մեքենայի դիզայնում:
2. Ի՞նչ առաջադրանքների համար են օգտագործվում առաձգական տարրերը:
3. Էլաստիկ տարրի ո՞ր հատկանիշն է համարվում հիմնականը։
4. Ինչ նյութերից պետք է պատրաստված լինեն առաձգական տարրերը:
5. Ինչպե՞ս են օգտագործվում Բելվիլի աղբյուրները Կույբիշևի ճանապարհին:
| ՆԵՐԱԾՈՒԹՅՈՒՆ ……………………………………………………………………………………… | |
| 1. ՄԵՔԵՆԱՅԻՆ ՄԱՍԵՐԻ ՀԱՇՎԱՐԿՄԱՆ ԸՆԴՀԱՆՈՒՐ ՀԱՐՑԵՐ…………………………………………. | |
| 1.1. Նախընտրելի թվերի տողեր…………………………………………………… | |
| 1.2. Մեքենայի մասերի աշխատանքի հիմնական չափանիշները…………………… 1.3. Հոգնածության դիմադրության հաշվարկը փոփոխվող լարումների ժամանակ………….. | |
| 1.3.1. Փոփոխական լարումներ………………………………………………….. 1.3.2. Տոկունության սահմանները……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Անվտանգության գործոններ……………………………………………………… | |
| 2. ՄԵԽԱՆԻԿԱԿԱՆ ԺԱՆԴԱԿՆԵՐ…………………………………………………………………… 2.1. Ընդհանուր տեղեկություններ……………………………………………………………………….. 2.2. Շարժիչի շարժակների բնութագրերը………………………………………………… | |
| 3. Gears ............................................................... .. 4.1. Ատամների աշխատանքային պայմանները…………………………………………………. 4.2. Շարժույթների նյութեր……………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………… 4.3. Ատամների ոչնչացման տիպիկ տեսակներ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Դիզայնի ծանրաբեռնվածություն ………………………………………………………………… 4.4.1. Դիզայնի ծանրաբեռնվածության գործակիցները…………………………………… 4.4.2. Փոխանցումների ճշգրտությունը………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Գլանաձև շարժակներ………………………………………… | |
| 4.5.1. Ներգրավման մեջ գտնվող ուժեր …………………………………………………………… 4.5.2. Կոնտակտային հոգնածության դիմադրության հաշվարկ………………………. 4.5.3. Ճկման հոգնածության դիմադրության հաշվարկ…………………… 4.6. Կտրուկ շարժակներ……………………………………………… 4.6.1. Հիմնական պարամետրերը ………………………………………………………… 4.6.2. Ներգրավման մեջ գտնվող ուժեր …………………………………………………………… 4.6.3. Կոնտակտային հոգնածության դիմադրության հաշվարկ…………………… 4.6.4. Ճկման ժամանակ հոգնածության դիմադրության հաշվարկ……………………… | |
| 5. Որդանավային շարժակների………………………………………………………………………. 5.1. Ընդհանուր տեղեկություններ…………………………………………………………………….. 5.2. Ներգրավման մեջ գտնվող ուժեր …………………………………………………………………… 5.3. Թրվային շարժակների նյութեր……………………………………………………………………………………………………………………………… Ուժի հաշվարկ ………………………………………………………………… | |
| 5.5. Ջերմային հաշվարկ ……………………………………………………………………. 6. լիսեռներ և կացիններ…………………………………………………………………………………… 6.1. Ընդհանուր տեղեկություններ………………………………………………………………….. 6.2. Մոտավոր ծանրաբեռնվածություն և կատարողականության չափանիշ………………………… 6.3. Հանքերի նախագծման հաշվարկ ………………………………………………………… 6.4. Հաշվարկի սխեման և լիսեռի հաշվարկման կարգը…………………………………………………………………………………………………………………………… Ստատիկ ուժի հաշվարկ ……………………………………………………. 6.6. Հոգնածության դիմադրության հաշվարկ ……………………………………………….. 6.7. Առանցքների հաշվարկը կոշտության և թրթռումային դիմադրության համար……………………………… | |
| 7. ԳԼՈՂԱԿԱՆ Առանցքակալներ ………………………………………………………………………… 7.1. Գլանման առանցքակալների դասակարգում……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Առանցքակալների նշանակումը ԳՕՍՏ 3189-89-ի համաձայն…………………………………… 7.3. Անկյունային շփման առանցքակալների առանձնահատկությունները……………………………… 7.4. Առանցքների վրա առանցքակալների տեղադրման սխեմաներ…………………………………………… 7.5. Անկյունային շփման առանցքակալների գնահատված ծանրաբեռնվածությունը…………………….. 7.6. Ձախողման եւ հաշվարկման չափանիշների պատճառները ........................... ........... 7.7. Կրող մասերի նյութեր………………………………………………………. 7.8. Առանցքակալների ընտրություն ըստ ստատիկ բեռնվածքի հզորության (ԳՕՍՏ 18854-94)……………………………………………………………………… | |
| 7.9. Առանցքակալների ընտրություն՝ ըստ դինամիկ բեռնվածքի (ԳՕՍՏ 18855-94)…………………………………………………………………… 7.9.1. Սկզբնական տվյալներ…………………………………………………………… 7.9.2. Ընտրության հիմքը………………………………………………….. 7.9.3. Առանցքակալների ընտրության առանձնահատկությունները……………………………….. | |
| 8. ՊԱՐՏԱԿԱՆ Առանցքակալներ……………………………………………………………. | |
| 8.1. Ընդհանուր տեղեկություն …………………………………………………………….. | |
| 8.2. Աշխատանքային պայմանները և շփման ռեժիմները ………………………………………………… | |
| 7. ԿԼԱՏՉՆԵՐ | |
| 7.1. Կոշտ ագույցներ | |
| 7.2. Փոխհատուցվող ագույցներ | |
| 7.3. Շարժական ագույցներ | |
| 7.4. Ճկուն ագույցներ | |
| 7.5. Շփման ճիրաններ | |
| 8. ՄԵՔԵՆԱՅԻՆ ՄԱՍԵՐԻ ՄԻԱՑՈՒՄՆԵՐ | |
| 8.1. Մշտական կապեր | |
| 8.1.1. Եռակցված միացումներ | |
| Եռակցման ամրության հաշվարկ | |
| 8.1.2. Գետերի միացումներ | |
| 8.2. Անջատվող միացումներ | |
| 8.2.1. ԹԵԼԱՅԻՆ ՄԻԱՑՈՒՄՆԵՐ | |
| Պարուրակային միացումների ամրության հաշվարկ | |
| 8.2.2. Փին կապեր | |
| 8.2.3. Ստեղնավորված կապեր | |
| 8.2.4. Spline կապեր | |
| 9. Աղբյուրներ……………………………………… |
| | | հաջորդ դասախոսություն ==> | |