Τύποι φορτίων και ταξινόμηση τους. ΔΥΝΑΜΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ

Ταξινόμηση εξωτερικών φορτίων που επιδρούν σε δομικά στοιχεία.

Γενική ταξινόμηση δομικών στοιχείων.

Τα τεχνικά αντικείμενα και οι κατασκευές αποτελούνται από επιμέρους μέρη και στοιχεία που είναι πολύ διαφορετικά σε σχήμα, μέγεθος, άλλες παραμέτρους και χαρακτηριστικά. Από την άποψη των μηχανικών υπολογισμών, είναι συνηθισμένο να διακρίνουμε τέσσερις κύριες ομάδες δομικών στοιχείων: ράβδους, πλάκες, κελύφη, συστοιχίες.

ράβδους- πρόκειται για ευθεία ή καμπύλα δομικά στοιχεία, στα οποία η μία διάσταση (μήκος) υπερβαίνει σημαντικά τις άλλες δύο διαστάσεις (στο χωρικό ορθογώνιο σύστημα συντεταγμένων), βλέπε σχήμα 20. Παραδείγματα δομικών στοιχείων όπως ράβδοι: πόδια καρέκλας ή τραπεζιού, δομή κτιρίου στήλη, αυτοκίνητο σχοινιού ανύψωσης, μοχλός αλλαγής ταχυτήτων αυτοκινήτου κ.λπ.

Z Καμπύλη ράβδος

ευθεία ράβδος

Εικόνα 20. Σχέδια δομικών στοιχείων του τύπου των ράβδων

t (πάχος πλάκας)

Εικόνα 21. Διάγραμμα δομικού στοιχείου τύπου πλάκας

Εικόνα 22. Σχέδιο δομικού στοιχείου τύπου κελύφους (κυλινδρικό)

Ρύζι. 23. Σχέδιο ενός στοιχείου κατασκευής τύπου πίνακα

πιάτα- πρόκειται για επίπεδα δομικά στοιχεία, στα οποία το ένα μέγεθος (πάχος) είναι πολύ μικρότερο από τα άλλα δύο. Παραδείγματα πιάτων: επιτραπέζια επιφάνεια; τοίχοι και οροφές κτιρίων κ.λπ., βλέπε σχήμα 21, από το οποίο φαίνεται ότι το πάχος της πλάκας είναι πολύ μικρότερο από δύο από τις διαστάσεις της σε κάτοψη.

Κοχύλια- πρόκειται για μη επίπεδα δομικά στοιχεία με λεπτό τοίχωμα, στα οποία η μία διάσταση (πάχος τοιχώματος) είναι πολύ μικρότερη από άλλες διαστάσεις. Παραδείγματα κελυφών: αγωγοί για τη μεταφορά υγρών και αερίων προϊόντων (κυλινδρικά κελύφη). κυλινδρικά, σφαιρικά ή συνδυασμένα δοχεία για υγρά. κωνικές χοάνες για χύδην υλικά. μη επίπεδες επιστρώσεις διαφόρων κατασκευών κ.λπ., βλέπε Εικόνα 22, που δείχνει ένα κυλινδρικό κέλυφος (κυλινδρικός σωλήνας με λεπτά τοιχώματα), στο οποίο το πάχος του τοιχώματος είναι πολύ μικρότερο από τη διάμετρο και το μήκος του.

Πίνακες- πρόκειται για δομικά στοιχεία στα οποία και οι τρεις διαστάσεις είναι συγκρίσιμες. Παραδείγματα συστοιχιών: μπλοκ θεμελίωσης μηχανών, μηχανών και κτιριακές κατασκευές; Ογκώδη στηρίγματα γεφυρών, κ.λπ., βλέπε Εικόνα 23.

Στα μαθήματα «Μηχανική Μηχανική» και «Αντοχή Υλικών» δίνεται η μεγαλύτερη προσοχή στη θεμελιώδη μελέτη δομικών στοιχείων όπως οι ράβδοι. Πλάκες, κοχύλια και συστοιχίες μελετώνται στα προχωρημένα μαθήματα «Αντοχή Υλικών» και σε ειδικά μαθήματα.

Συγκεντρωμένες Δυνάμειςείναι οι δυνάμεις που εφαρμόζονται στο δομικό στοιχείο στη θέση της επιφάνειάς του, οι διαστάσεις των οποίων, σε σύγκριση με τις διαστάσεις ολόκληρης της επιφάνειας του δομικού στοιχείου, μπορούν να αγνοηθούν. Κατά κανόνα, οι συγκεντρωμένες δυνάμεις είναι το αποτέλεσμα της δράσης σε ένα δεδομένο σώμα (δομικό στοιχείο) ενός άλλου σώματος (ιδίως, ενός άλλου δομικού στοιχείου). Σε πολλές πρακτικά σημαντικές περιπτώσεις, συγκεντρωμένη

Οι δυνάμεις μπορούν να θεωρηθούν ότι εφαρμόζονται σε ένα δομικό στοιχείο σε σημείο χωρίς αισθητή ζημιά στην ακρίβεια των μηχανικών υπολογισμών. Μονάδες μέτρησης συγκεντρωμένων δυνάμεων N (Newton), kN (kilonewton) κ.λπ.

Δυνάμεις του σώματοςείναι δυνάμεις που εφαρμόζονται σε ολόκληρο τον όγκο ενός δομικού στοιχείου, για παράδειγμα, κατανεμημένες δυνάμεις βαρύτητας. Μονάδες μέτρησης των κατανεμημένων δυνάμεων του σώματος N / m 3, kN / m 3, κ.λπ. Το συνολικό βάρος (N, kN) οποιουδήποτε δομικού στοιχείου λαμβάνεται συνήθως υπόψη στους υπολογισμούς ως συγκεντρωμένη δύναμη που εφαρμόζεται σε ένα σημείο που ονομάζεται κέντρο του της βαρύτητας.

Κατανεμημένες δυνάμεις (φορτία)- αυτές είναι οι δυνάμεις που εφαρμόζονται σε ένα τμήμα της επιφάνειας (ή του μήκους) του παραμορφώσιμου σώματος, ανάλογες με τις διαστάσεις ολόκληρου του σώματος. Υπάρχουν επιφανειακά κατανεμημένες δυνάμεις (φορτία), οι μονάδες των οποίων είναι N/m2, kN/m2 κ.λπ. (για παράδειγμα, κατανεμημένα φορτία χιονιού σε επικαλύψεις κτιρίων), καθώς και γραμμικά κατανεμημένα φορτία (κατά μήκος των δομικών στοιχείων), οι μονάδες των οποίων είναι N/m, kN/m κ.λπ. (για παράδειγμα, κατανεμημένες δυνάμεις πίεσης πλακών που στηρίζονται σε δοκούς κτιριακών κατασκευών).

Στατικές δυνάμεις (φορτία)- πρόκειται για δυνάμεις (φορτία) που δεν αλλάζουν (ή αλλάζουν ασήμαντα) την αξία, τη θέση και την κατεύθυνση δράσης τους κατά τη λειτουργία της κατασκευής.

Δυναμικές δυνάμεις (φορτία)- πρόκειται για δυνάμεις (φορτία) που αλλάζουν σημαντικά την τιμή, τη θέση ή/και την κατεύθυνσή τους σε σύντομες χρονικές περιόδους και προκαλούν δομικούς κραδασμούς.

Ονομαστικά φορτία- αυτά είναι συνήθως τα μέγιστα φορτία που προκύπτουν κατά τη λειτουργία της κατασκευής.

Ερωτήσεις τεστ:

1) Τι μελετάται στο μάθημα «Αντοχή Υλικών»; Ποια είναι η σημασία του για υψηλά προσόντα τεχνικούς ειδικούς?

2) Τι είναι τα εξωτερικά φορτία και οι εσωτερικές δυνάμεις;

3) Εξηγήστε τις έννοιες της παραμόρφωσης, της αντοχής, της ακαμψίας και της σταθερότητας.

4) Να εξηγήσετε τις έννοιες της ομοιογένειας, της συνέχειας, της ισοτροπίας και της ανισοτροπίας.

5) Δώστε μια ταξινόμηση των δομικών στοιχείων.

6) Δώστε μια ταξινόμηση των εξωτερικών φορτίων που δρουν σε δομικά στοιχεία.

1. Aleksandrov A.V. κλπ. Αντοχή υλικών. Εγχειρίδιο για πανεπιστήμια - M .: Ανώτερο. σχολείο, 2001. - 560 σελ. (σελ. 5 ... 20).

2. Stepin P.A. ΔΥΝΑΜΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ. - Μ .: Πιο ψηλά. σχολείο, 1983. - 303 σελ. (σελ. 5 ... 20).

3. Εγχειρίδιο για την αντοχή των υλικών / Pisarenko G.S. κ.λπ. - Κίεβο: Naukova Dumka, 1988. - 737σ. (σελ. 5…9).

Εργασίες ελέγχου για SIW- με τη βοήθεια εκπαιδευτικής βιβλιογραφίας να επεκτείνει τις πληροφορίες για τα ακόλουθα θέματα:

1) Τι είναι οι ελαστικές δυνάμεις;

2) ποια είναι η ουσία της αρχής της απουσίας αρχικών εσωτερικών προσπαθειών στο σώμα (, σελ. 9-10);

3) ποιες είναι οι αρχές σχηματοποίησης εξωτερικών φορτίων που επιδρούν σε δομικά στοιχεία που χρησιμοποιούνται στους μηχανικούς υπολογισμούς (, σελ. 8-11);

4) εξηγήστε την αρχή της ανεξαρτησίας της δράσης των δυνάμεων (, σελ. 18-20; , σελ. 10);

5) εξηγήστε την αρχή του Saint-Venant (, σελ. 10-11).

6) ποια είναι η διαφορά μεταξύ παραμόρφωσης και μετατόπισης (, σελ. 17-18; , σελ. 13-14);

7) γενική έννοιασχετικά με τη μέθοδο των τμημάτων (, σελ. 13-16; , σελ. 14-17);

8) η γενική έννοια των τάσεων σε ένα παραμορφώσιμο σώμα, οι ονομασίες κανονικών και διατμητικές τάσεις (, σελ. 13-15;, σελ. 17-20).

9) ταξινόμηση των εξωτερικών φορτίων που δρουν σε δομικά στοιχεία (βλ. ενότητα 5.3).

Διάλεξη 6. Θέμα 6. «Κεντρική τάση-συμπίεση ευθύγραμμων άκαμπτων ράβδων»

Ο σκοπός της διάλεξης- αναφέρετε τις εισαγωγικές διατάξεις σχετικά με το θέμα, την ουσία και την εφαρμογή της μεθόδου των τομών για τον προσδιορισμό των εσωτερικών δυνάμεων στις ράβδους υπό κεντρική τάση-συμπίεση. να δώσουν τις αρχικές έννοιες διαγραμμάτων εσωτερικών δυνάμεων.

Στη μέθοδο οριακής κατάστασης, όλα τα φορτία ταξινομούνται ανάλογα με την πιθανότητα πρόσκρουσής τους κανονιστική και υπολογισμένη.

Με βάση την επίδραση του φορτίου χωρίζονται σε μόνιμες και προσωρινές.Το τελευταίο μπορεί να είναι μακροπρόθεσμα και βραχυπρόθεσμα αποτελέσματα.

Επιπλέον, υπάρχουν φορτία που κατανέμονται στην κατηγορία ειδικά φορτίακαι επιπτώσεις.

Μόνιμα φορτία- ίδιο βάρος φέρουσας και εγκλειστικής κατασκευής, πίεση εδάφους, προένταση.

Προσωρινά συνεχή φορτία- το βάρος του στατικού τεχνολογικός εξοπλισμός, βάρος αποθηκευμένων υλικών σε αποθήκες, πίεση αερίων, υγρών και χύδην υλικών σε δοχεία κ.λπ.

Βραχυπρόθεσμα φορτία- κανονιστικά φορτία από χιόνι, άνεμο, κινητό εξοπλισμό χειρισμού, μάζες ανθρώπων, ζώων κ.λπ.

Ειδικά φορτία– σεισμικές επιπτώσεις, εκρηκτικές επιπτώσεις. Φορτία που προκύπτουν κατά την εγκατάσταση των κατασκευών. Φορτία που σχετίζονται με τη διάσπαση του τεχνολογικού εξοπλισμού, επιπτώσεις που σχετίζονται με παραμορφώσεις της βάσης λόγω αλλαγών στη δομή του εδάφους (καθιζάνοντα εδάφη, καθίζηση εδάφους σε καρστικές περιοχές και πάνω από υπόγειες εργασίες).

Μερικές φορές υπάρχει ο όρος «ωφέλιμο φορτίο». Χρήσιμοςπου ονομάζονται φορτία, η αντίληψη των οποίων είναι ο αναπόσπαστος σκοπός των κατασκευών, για παράδειγμα, το βάρος των ανθρώπων για μια πεζογέφυρα. Είναι και προσωρινές και μόνιμες, για παράδειγμα, το βάρος μιας μνημειακής εκθεσιακής δομής είναι ένα σταθερό φορτίο για το βάθρο. Για το θεμέλιο, το βάρος όλων των υπερκείμενων κατασκευών αντιπροσωπεύει επίσης το ωφέλιμο φορτίο.

Όταν σε μια κατασκευή επιδρούν διάφοροι τύποι φορτίων, οι δυνάμεις σε αυτήν προσδιορίζονται ως με τους πιο δυσμενείς συνδυασμούς χρησιμοποιώντας συντελεστές συνδυασμού.

Στο SNiP 2.01.07-85 "Φορτία και κρούσεις" υπάρχουν:

βασικούς συνδυασμούς, που αποτελείται από μόνιμα και προσωρινά φορτία.

ειδικούς συνδυασμούςπου αποτελείται από μόνιμα, προσωρινά και ένα από τα ειδικά φορτία.

Με τον κύριο συνδυασμό, συμπεριλαμβανομένου ενός προσωρινού φορτίου, ο συντελεστής συνδυασμού . Με μεγαλύτερο αριθμό ενεργών φορτίων, τα τελευταία πολλαπλασιάζονται με τον συντελεστή συνδυασμού.

Σε ειδικούς συνδυασμούς, τα ενεργά φορτία λαμβάνονται υπόψη με τον συντελεστή συνδυασμού και τα ειδικά φορτία - με τον παράγοντα . Σε όλους τους τύπους συνδυασμών, το σταθερό φορτίο έχει συντελεστή.

φορτωμένα στοιχεία

Ο υπολογισμός μιας σύνθετης κατάστασης τάσης στον υπολογισμό των μεταλλικών κατασκευών πραγματοποιείται μέσω της αντίστασης σχεδιασμού, η οποία καθορίζεται με βάση δοκιμές μεταλλικών δειγμάτων υπό μονοαξονική φόρτιση. Ωστόσο, σε πραγματικές δομές, το υλικό, κατά κανόνα, βρίσκεται σε μια πολύπλοκη κατάσταση τάσης πολλαπλών συστατικών. Από αυτή την άποψη, είναι απαραίτητο να θεσπιστεί ένας κανόνας για την ισοδυναμία μιας σύνθετης κατάστασης τάσης με μια μονοαξονική.

Ως κριτήριο ισοδυναμίας, συνηθίζεται να χρησιμοποιείται η δυναμική ενέργεια που συσσωρεύεται στο υλικό όταν αυτό παραμορφώνεται από εξωτερικές επιδράσεις.

Για τη διευκόλυνση της ανάλυσης, η ενέργεια παραμόρφωσης μπορεί να αναπαρασταθεί ως το άθροισμα της εργασίας για την αλλαγή του όγκου A o και την αλλαγή του σχήματος του σώματος A f. Η πρώτη δεν υπερβαίνει το 13% της συνολικής εργασίας υπό ελαστική παραμόρφωση και εξαρτάται από τη μέση κανονική τάση.

1 - 2υ

A o \u003d ---------- (Ơ Χ + Ơ Y + Ơ Ζ) 2(2.3.)

Η δεύτερη εργασία σχετίζεται με αλλαγές στο υλικό:

A f = -------[(Ơ Χ 2 +Ơ Υ 2 + Ơ z 2 -(Ơ x Ơ y +Ơ y Ơ z +Ơ z Ơ x) + 3 (τ xy 2 +τ yz 2 + τ zx 2)] (2.4.)

Είναι γνωστό ότι η καταστροφή της κρυσταλλικής δομής των οικοδομικών χάλυβων και των κραμάτων αλουμινίου σχετίζεται με φαινόμενα διάτμησης στο υλικό (μετακίνηση εξαρθρώσεων κ.λπ.).

Το έργο της αλλαγής σχήματος (2.4.) είναι αμετάβλητο, επομένως, σε μια κατάσταση μονοαξονικής τάσης Ơ = Ơ έχουμε A 1 = [(1 + ) / 3E ] Ơ 2

Εξισώνοντας αυτήν την τιμή με την έκφραση (2.4) και εξάγοντας την τετραγωνική ρίζα, έχουμε:

Ơ pr \u003d \u003d Ơ(2.5)

Αυτή η σχέση καθορίζει την ενεργειακή ισοδυναμία μιας σύνθετης κατάστασης τάσης προς μια μονοαξονική. Η έκφραση στη δεξιά πλευρά ονομάζεται μερικές φορές μειωμένη τάση Ơ pr, που σημαίνει μείωση σε κάποια κατάσταση με μονοαξονική τάση Ơ .

Εάν η μέγιστη επιτρεπόμενη τάση στο μέταλλο (αντίσταση σχεδιασμού) ρυθμιστεί σύμφωνα με την αντοχή διαρροής του τυπικού δείγματος Ơ T ,τότε η έκφραση (2.5) παίρνει τη μορφή Ơ pr = Ơ Tκαι αντιπροσωπεύει την συνθήκη πλαστικότητας υπό μια σύνθετη κατάσταση τάσης, δηλ. η προϋπόθεση για τη μετάβαση ενός υλικού από ελαστική κατάσταση σε πλαστική.

Στα τοιχώματα των δοκών Ι κοντά στην εφαρμογή εγκάρσιου φορτίου

Ơ x 0 . Ơ y 0 . τ xy 0. άλλα συστατικά του στρες μπορούν να παραμεληθούν. Τότε η συνθήκη πλαστικότητας παίρνει τη μορφή

Ơ pr = = Ơ T (2.6)

Σε σημεία απομακρυσμένα από τον τόπο εφαρμογής του φορτίου, μπορεί κανείς επίσης να παραμελήσει την τοπική καταπόνηση y = 0, τότε η συνθήκη πλαστικότητας απλοποιείται ακόμη περισσότερο: Ơ pr = = Ơ T .

Με απλή διάτμηση, όλων των εξαρτημάτων καταπόνησης, μόνο

τ xy 0. τότε Ơ pr = = Ơ T. Από εδώ

τ xy = Ơ T / = 0,58 Ơ T (2.7)

Σύμφωνα με αυτήν την έκφραση, στο SNiP, η αναλογία μεταξύ της διάτμησης σχεδιασμού και των αντιστάσεων τάσης είναι αποδεκτή,

πού είναι η διατμητική αντίσταση σχεδιασμού; - αντοχή διαρροής.

Η συμπεριφορά υπό φορτίο ενός κεντρικά τεντωμένου στοιχείου και ενός κεντρικά συμπιεσμένου στοιχείου, υπό την προϋπόθεση ότι διασφαλίζεται η σταθερότητά του, αντιστοιχεί πλήρως στο έργο του υλικού σε απλή τάση-συμπίεση (Εικ. 1.1, σι).

Υποτίθεται ότι οι τάσεις στη διατομή αυτών των στοιχείων κατανέμονται ομοιόμορφα. Για να εξασφαλιστεί η φέρουσα ικανότητα τέτοιων στοιχείων, είναι απαραίτητο οι τάσεις από τα φορτία σχεδιασμού στο τμήμα με τη μικρότερη επιφάνεια να μην υπερβαίνουν την αντίσταση σχεδιασμού.

Τότε η ανισότητα της πρώτης οριακής κατάστασης (2.2) θα είναι

πού είναι η διαμήκης δύναμη στα στοιχεία; - καθαρή επιφάνεια διατομής του στοιχείου. - αντίσταση σχεδιασμού, ίση με , εάν το στοιχείο δεν επιτρέπει την ανάπτυξη πλαστικών παραμορφώσεων. εάν οι πλαστικές παραμορφώσεις είναι επιτρεπτές, τότε ισούται με τη μεγαλύτερη από τις δύο τιμές και (εδώ και είναι οι υπολογιζόμενες αντιστάσεις του υλικού όσον αφορά την αντοχή διαρροής και την αντοχή εφελκυσμού, αντίστοιχα). - συντελεστής αξιοπιστίας για το υλικό κατά τον υπολογισμό της δομής από την άποψη της προσωρινής αντίστασης. - συντελεστής συνθηκών εργασίας.

Η επαλήθευση από τη δεύτερη οριακή κατάσταση περιορίζεται στον περιορισμό της επιμήκυνσης (βράχυνσης) της ράβδου από τυπικά φορτία

N n l / (E A) ∆ (2.9)

πού είναι η διαμήκης δύναμη στη ράβδο από τυπικά φορτία; - εκτιμώμενο μήκος της ράβδου, ίσο με την απόσταση μεταξύ των σημείων εφαρμογής του φορτίου στη ράβδο. - Μέτρο ελαστικότητας; - μεικτή επιφάνεια της διατομής της ράβδου. - οριακή τιμή επιμήκυνσης (βράχυνση).

Κατά την κατασκευή κτιρίων, είναι πολύ σημαντικό να λαμβάνεται υπόψη ο βαθμός επιρροής εξωτερικών παραγόντων στη δομή του. Η πρακτική δείχνει ότι η παραμέληση αυτού του παράγοντα μπορεί να οδηγήσει σε ρωγμές, παραμορφώσεις και καταστροφή κτιριακών κατασκευών. Αυτό το άρθρο θα εξετάσει μια λεπτομερή ταξινόμηση των φορτίων στις κτιριακές κατασκευές.

Γενικές πληροφορίες

Όλες οι επιπτώσεις στη δομή, ανεξάρτητα από την ταξινόμησή τους, έχουν δύο έννοιες: κανονιστικές και σχεδιαστικές. Τα φορτία που προκύπτουν από το βάρος της ίδιας της κατασκευής ονομάζονται σταθερά, καθώς επηρεάζουν συνεχώς το κτίριο. Προσωρινές είναι οι επιπτώσεις στη δομή των φυσικών συνθηκών (άνεμος, χιόνι, βροχή κ.λπ.), το βάρος που κατανέμεται στους ορόφους του κτιρίου από τη συσσώρευση μεγάλου αριθμού ατόμων κλπ. Δηλαδή, προσωρινά φορτία είναι φορτία σε η δομή, η οποία κατά τη διάρκεια του οποίου -ή διάστημα μπορεί να αλλάξει τις τιμές τους.

Οι κανονιστικές τιμές των μόνιμων φορτίων από το βάρος της κατασκευής υπολογίζονται με βάση τις μετρήσεις σχεδιασμού και τα χαρακτηριστικά που χρησιμοποιούνται στην κατασκευή των υλικών. Οι τιμές σχεδιασμού καθορίζονται χρησιμοποιώντας τυπικά φορτία με πιθανές αποκλίσεις. Οι αποκλίσεις μπορεί να εμφανιστούν ως αποτέλεσμα αλλαγών στις αρχικές διαστάσεις της κατασκευής ή εάν η προγραμματισμένη και η πραγματική πυκνότητα των υλικών δεν ταιριάζουν.

Ταξινόμηση φορτίου

Για να υπολογιστεί ο βαθμός πρόσκρουσης στη δομή, είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε τη φύση της. Οι τύποι φορτίων καθορίζονται σύμφωνα με μια κύρια προϋπόθεση - τη διάρκεια της πρόσκρουσης του φορτίου στις κατασκευές. Η ταξινόμηση φορτίου περιλαμβάνει:

• μόνιμος;
• προσωρινός:
  • μακρύς;
  • βραχυπρόθεσμα.
• ειδικός.

Κάθε στοιχείο που περιλαμβάνει την ταξινόμηση των δομικών φορτίων θα πρέπει να εξετάζεται χωριστά.

Μόνιμα φορτία

Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, τα μόνιμα φορτία περιλαμβάνουν κρούσεις σε μια κατασκευή που πραγματοποιούνται συνεχώς σε όλη την περίοδο λειτουργίας του κτιρίου. Κατά κανόνα, περιλαμβάνουν το βάρος της ίδιας της δομής. Για παράδειγμα, για ένα θεμέλιο κτιρίου τύπου ταινίας, το σταθερό φορτίο θα είναι το βάρος όλων των στοιχείων του και για ένα δοκό δαπέδου, το βάρος των χορδών, των ράφια, των τιράντες και όλων των συνδετικών στοιχείων του.

Θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι για την πέτρα και κατασκευές από οπλισμένο σκυρόδεμαΤα μόνιμα φορτία μπορεί να υπερβαίνουν το 50% του φορτίου σχεδιασμού και για ξύλινα και μεταλλικά στοιχεία αυτή η τιμή συνήθως δεν υπερβαίνει το 10%.

Ζωντανά φορτία

Υπάρχουν δύο τύποι προσωρινών φορτίων: μακροπρόθεσμα και βραχυπρόθεσμα. Τα μακροπρόθεσμα δομικά φορτία περιλαμβάνουν:

• βάρος εξειδικευμένου εξοπλισμού και εργαλείων (μηχανές, συσκευές, μεταφορείς κ.λπ.)·
• το φορτίο που προκύπτει από την κατασκευή προσωρινών χωρισμάτων·
• το βάρος άλλων περιεχομένων που βρίσκονται σε αποθήκες, σοφίτες, διαμερίσματα, αρχεία του κτιρίου·
• πίεση του περιεχομένου των αγωγών που παρέχονται και βρίσκονται στο κτίριο· θερμικές επιδράσεις στη δομή.
• κατακόρυφα φορτία από εναέριους και εναέριους γερανούς. βάρος της φυσικής βροχόπτωσης (χιόνι) κ.λπ.

• το βάρος του προσωπικού, των εργαλείων και του εξοπλισμού κατά την επισκευή και τη συντήρηση του κτιρίου·
• φορτία από ανθρώπους και ζώα στην οροφή σε κατοικίες.
• το βάρος των ηλεκτρικών αυτοκινήτων, των περονοφόρων ανυψωτικών σε βιομηχανικές αποθήκες και εγκαταστάσεις·
• φυσικά φορτία στη δομή (άνεμος, βροχή, χιόνι, πάγος).

Ειδικά φορτία

Τα ειδικά φορτία είναι μικρής διάρκειας. Τα ειδικά φορτία αναφέρονται σε ξεχωριστό είδος ταξινόμησης, καθώς η πιθανότητα εμφάνισής τους είναι αμελητέα. Ωστόσο, θα πρέπει να λαμβάνονται υπόψη κατά την ανέγερση μιας κτιριακής δομής. Αυτά περιλαμβάνουν:

• κτιριακά φορτία λόγω φυσικών καταστροφών και καταστάσεων έκτακτης ανάγκης·
• φορτίο που προκύπτει από βλάβη ή δυσλειτουργία του εξοπλισμού·
• φορτία στην κατασκευή που προκύπτουν από παραμόρφωση του εδάφους ή τη θεμελίωση της κατασκευής.

Ταξινόμηση φορτίων και στηρίξεων

Το στήριγμα είναι ένα δομικό στοιχείο που δέχεται εξωτερικές δυνάμεις. Υπάρχουν τρεις τύποι στηρίξεων στα συστήματα δοκών:

1. Στήριγμα με μεντεσέδες. Στερέωση του ακραίου τμήματος του συστήματος δοκού, στο οποίο μπορεί να περιστρέφεται, αλλά δεν μπορεί να κινηθεί.
2. Στήριγμα με μεντεσέδες. Πρόκειται για μια συσκευή στην οποία το άκρο της δοκού μπορεί να περιστρέφεται και να κινείται οριζόντια, αλλά ταυτόχρονα η δοκός παραμένει ακίνητη κατακόρυφα.
3. Άκαμπτο κλείσιμο. Πρόκειται για μια άκαμπτη στερέωση της δοκού, στην οποία δεν μπορεί ούτε να αναποδογυρίσει ούτε να μετακινηθεί.

Ανάλογα με το πώς κατανέμεται το φορτίο στα συστήματα δοκών, η ταξινόμηση φορτίων περιλαμβάνει συγκεντρωμένα και κατανεμημένα φορτία. Εάν η πρόσκρουση στη στήριξη του συστήματος δοκών πέσει σε ένα σημείο ή σε μια πολύ μικρή περιοχή της στήριξης, τότε ονομάζεται συγκεντρωμένη. Το κατανεμημένο φορτίο επιδρά στο στήριγμα ομοιόμορφα, σε ολόκληρη την περιοχή του.

ΔΥΝΑΜΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ. Οι κύριες εργασίες της ενότητας. Ταξινόμηση φορτίων.

Η επιστήμη για την αντοχή και την παραμορφωσιμότητα ενός υλικού.

Καθήκοντα.

Α) Υπολογισμός αντοχής: αντοχή είναι η ικανότητα ενός υλικού να αντιστέκεται σε φορτία και καταστροφή.

Β) Υπολογισμός ακαμψίας: ακαμψία - η ικανότητα ενός υλικού να αντιστέκεται στην παραμόρφωση.

Γ) Υπολογισμός για σταθερότητα: σταθερότητα - ικανότητα διατήρησης σταθερής ισορροπίας.

Ταξινόμηση φορτίων.

Κατά τη διαδικασία λειτουργίας, οι κατασκευές και οι κατασκευές αντιλαμβάνονται και μεταδίδουν φορτία (δυνάμεις).

Οι δυνάμεις μπορεί να είναι:

Α) Ογκομετρική (βαρύτητα, αδράνεια κ.λπ.).

Β) Επιφάνεια (επιφανειακό νερό, πίεση νερού).

Τα επιφανειακά φορτία είναι:

Εστιασμένος

Κατανεμημένα φορτία

Ανάλογα με τη φύση της ενέργειας φορτίου:

Α) στατικό - σταθερό σε μέγεθος ή αργά αυξανόμενο.

Β) δυναμικά - ταχέως μεταβαλλόμενα φορτία ή κρούσεις.

Γ) επαναμεταβλητό φορτίο - φορτία που αλλάζουν με την πάροδο του χρόνου.

Σχέδια διακανονισμού. Υποθέσεις και υποθέσεις.

Διευκολύνουν τους υπολογισμούς.

Σχέδια διακανονισμού.

Σχέδια υπολογισμού - μια λεπτομέρεια που υπόκειται στον υπολογισμό της αντοχής, της ακαμψίας, της σταθερότητας.

Όλη η ποικιλία των σχεδίων ανταλλακτικών καταλήγει σε 3 σχέδια σχεδίασης:

Α) Δοκός - ένα σώμα στο οποίο μία από τις διαστάσεις είναι μεγαλύτερη από 2 άλλες (δοκός, κορμός, ράγα).

Β) Κέλυφος - ένα σώμα στο οποίο μία από τις διαστάσεις είναι μικρότερη από τις άλλες δύο (κύτος πυραύλων, κύτος πλοίου).

Γ) Πίνακας είναι ένα σώμα στο οποίο και οι 3 πλευρές του είναι περίπου ίσες (μηχανή, σπίτι).

Υποθέσεις.

Α) Όλα τα υλικά έχουν συνεχή δομή.

Β) Το υλικό του εξαρτήματος είναι ομοιογενές, δηλ. έχει τις ίδιες ιδιότητες σε όλα τα σημείαυλικό;

Γ) Όλα τα υλικά θεωρούνται ισότροπα, δηλ. έχουν προς όλες τις κατευθύνσειςτις ίδιες ιδιότητες?

Δ) Το υλικό έχει ιδανική ελαστικότητα, δηλ. μετά την αφαίρεση του φορτίου, το σώμα αποκαθιστά πλήρως το σχήμα και τις διαστάσεις του.

Υποθέσεις.

Α) Η υπόθεση των μικρών μετατοπίσεων.

Οι μετατοπίσεις που συμβαίνουν στη δομή υπό την επίδραση εξωτερικών δυνάμεων είναι πολύ μικρές, επομένως παραμελούνται στους υπολογισμούς.

Β) Υποθέσεις γραμμικής παραμόρφωσης.

Η κίνηση στις κατασκευές είναι ευθέως ανάλογη των ενεργών φορτίων.

Μέθοδος τομής. Τύποι φόρτισης (παραμορφώσεις)

Μέθοδος τομής.

Θεωρήστε ένα φορτίο φορτωμένο με εξωτερικές δυνάμεις P1, P2, P3, P4. Ας εφαρμόσουμε τη μέθοδο των τομών στη δοκό: κόψτε την με το επίπεδο L σε 2 ίσα μέρη, αριστερά και δεξιά. Ας ρίξουμε το αριστερό, κρατάμε το δεξί.

Η δεξιά πλευρά – αριστερά, θα είναι σε ισορροπία, γιατί. στη διατομή, θα υπάρχουν εσωτερικοί παράγοντες δύναμης (IFF), οι οποίοι εξισορροπούν το αριστερό μέρος και αντικαθιστούν τις ενέργειες του απορριφθέντος τμήματος.

Α) Ν - διαμήκης δύναμη

Β) Qx - δύναμη διάτμησης

Γ) Qy - εγκάρσια δύναμη

Δ) Mz - ροπή

Ε) Mx - ροπή κάμψης

Ε) My is the bending moment.

Τύποι παραμορφώσεων (φορτώσεις)

Α) Τάση, συμπίεση: μια τέτοια παραμόρφωση στην οποία μόνο η διαμήκης δύναμη N δρα στη διατομή (ελατήριο, ακορντεόν με κουμπί, selfie).

Β) Στρέψη - μια τέτοια παραμόρφωση στην οποία δρα μόνο η ροπή Mz στο τμήμα (άξονας, γρανάζι, παξιμάδι, κορυφή).

Γ) Κάμψη - παραμόρφωση κατά την οποία δρα μια ροπή κάμψης Mx ή My στο τμήμα (κάμψη δοκού, κάμψη μπαλκονιού).

Δ) Διάτμηση - τέτοια παραμόρφωση κατά την οποία δρα εγκάρσια δύναμη Qx ή Qy στην τομή (διάτμηση και σύνθλιψη του πριτσινιού).

Οι θεωρούμενες παραμορφώσεις θεωρούνται απλές.

σύνθετη άποψηπαραμορφώσεις.

Παραμόρφωση κατά την οποία 2 ή περισσότεροι παράγοντες εσωτερικής δύναμης δρουν ταυτόχρονα στο τμήμα (από κοινού δράση κάμψης και στρέψης: άξονας με γρανάζι).

Συμπέρασμα: η μέθοδος των τομών σας επιτρέπει να προσδιορίσετε το VSF, τον τύπο της παραμόρφωσης. Για να εκτιμηθεί η αντοχή της κατασκευής, προσδιορίζεται η ένταση των εσωτερικών δυνάμεων-έντασης.

Μηχανικές καταπονήσεις.

Μηχανική τάση - ονομάζεται, η τιμή του συντελεστή εσωτερικής δύναμης ανά επιφάνεια διατομής.

Παραμόρφωση εφελκυσμού, συμπίεση. VSF, τάση.

Παραμόρφωση εφελκυσμού, συμπίεση.

Αυτή είναι μια παραμόρφωση κατά την οποία δημιουργείται μια διαμήκης δύναμη N στο τμήμα. Παράδειγμα (ελατήριο, ακορντεόν με κουμπί, καλώδιο,).

Συμπέρασμα: τέντωμα- παραμόρφωση, στην οποία η δύναμη κατευθύνεται μακριά από το τμήμα, συμπίεση - προς Ενότητα.

Στρες στο R-C:

Συμπέρασμα: στο P-C προκύπτουν κανονικές τάσεις, δηλ. αυτοί, όπως και η διαμήκης δύναμη N, είναι κάθετοι στην τομή.

Υπολογισμοί αντοχής σε εφελκυσμό και θλίψη.

Υπάρχουν 3 υπολογισμοί αντοχής:

Α) Δοκιμή αντοχής

Β) Επιλογή τμήματος

Γ) Προσδιορισμός του επιτρεπόμενου φορτίου

Συμπέρασμα: απαιτούνται υπολογισμοί αντοχής για την πρόβλεψη της καταστροφής.

Ο νόμος του Χουκ σε τάση, συμπίεση.

E - Συντελεστής του Young (ή συντελεστής ελαστικότητας).

Ε.Ι. σαν ένταση.

Το μέτρο του Young για κάθε υλικό είναι διαφορετικό και επιλέγεται από το υλικό αναφοράς.

κανονική τάσηευθέως ανάλογη με τη διαμήκη παραμόρφωση- Ο νόμος του Χουκ .

μέτρο του Young χαρακτηρίζει την ακαμψία του υλικού σε τάση-συμπίεση.

Κατάρρευση. Σύμπτυξη υπολογισμών.

Εάν το πάχος των εξαρτημάτων που πρόκειται να ενωθούν είναι μικρό και το φορτίο που ασκείται στον σύνδεσμο είναι μεγάλο, τότε δημιουργείται μεγάλη αμοιβαία πίεση μεταξύ της επιφάνειας των εξαρτημάτων που πρόκειται να ενωθούν και των τοιχωμάτων της οπής.

συμβολίζεται - Σίγμα βλ.

Ως αποτέλεσμα αυτής της πίεσης, το πριτσίνι, η βίδα, η βίδα ... τσαλακώνεται, το σχήμα της οπής παραμορφώνεται, η στεγανότητα σπάει.

υπολογισμοί δύναμης.

Φέτα. Κόψτε τους υπολογισμούς.

Εάν 2 φύλλα πάχους S συνδέονται μεταξύ τους με πριτσίνια, ένα μπουλόνι, τότε θα συμβεί μια τομή κατά μήκος των επιπέδων που είναι κάθετα στις αξονικές γραμμές αυτών των τμημάτων.

Κόψτε τους υπολογισμούς.

Συστροφή. Καθαρή μετατόπιση. Ο νόμος του Χουκ στη στρέψη.

Συστροφή - παραμόρφωση, στην οποία εμφανίζεται ροπή Mz στη διατομή του εξαρτήματος (άξονας, γρανάζι, σκουλήκι).

Η στρέψη μπορεί να επιτευχθεί με καθαρή διάτμηση ενός σωλήνα με λεπτά τοιχώματα.

Στις όψεις του επιλεγμένου στοιχείου a, b, c, d, εμφανίζεται διατμητική τάση τ(tau) - αυτό είναι που χαρακτηρίζει καθαρή μετατόπιση .

Με την καθαρή διάτμηση, δημιουργείται μια άμεση σχέση μεταξύ των τάσεων διάτμησης τ και της γωνίας διάτμησης γ (γάμα) - Ο νόμος του Χουκ στη στρέψη :τ=Γ*γ

G - μέτρο διάτμησης, χαρακτηρίζει την ακαμψία του υλικού σε διάτμηση.

Μετρημένο - MPa.

2) G=E*E (μέτρο του Young)

Για το ίδιο υλικό μεταξύ του συντελεστή διάτμησης G και του συντελεστή Young, υπάρχει εξάρτηση (3).

Ο συντελεστής διάτμησης προσδιορίζεται από τον τύπο με υπολογισμό, λαμβάνοντας τις τιμές από το υλικό αναφοράς.

Στρεπτικές τάσεις. Κατανομή διατμητικές τάσεις στην τομή.

Το Ws είναι η πολική ροπή αντίστασης διατομής.

Η διατμητική τάση κατανέμεται στη διατομή σύμφωνα με έναν γραμμικό νόμο, το tmax είναι στο περίγραμμα της τομής, t=0 στο κέντρο της τομής, όλα τα άλλα t μεταξύ τους.

Ws - για τις απλούστερες ενότητες.

Υπολογισμοί στρεπτικής αντοχής.

Συμπέρασμα: Οι υπολογισμοί της αντοχής στρέψης είναι απαραίτητοι για την πρόβλεψη της αστοχίας.

Υπολογισμοί στρεπτικής ακαμψίας.

Οι ακριβείς άξονες υπολογίζονται για ακαμψία, για απώλεια ακρίβειας ελατηρίου.

Σχετική γωνία συστροφής.

Και οι δύο ποσότητες μπορούν να μετρηθούν σε μοίρες ή ακτίνια.

στροφή. Τύποι στροφών. Παραδείγματα καμπύλης.

στροφή – παραμόρφωση στην οποία δρα η ροπή κάμψης (Mx, My).

Παραδείγματα : στροφή σε δοκάρι κατασκευής, σχολικό θρανίο, μπαλκόνι.

Είδη :

ευθεία κάμψη

λοξή κάμψη

Καθαρή στροφή

Ταξινόμηση μηχανικών γραναζιών

- σύμφωνα με την αρχή της μετάδοσης κίνησης: μεταδόσεις με τριβή και μετάδοση με γρανάζια. Σε κάθε ομάδα υπάρχουν μεταφορές με άμεση επαφή και μεταφορές με ευέλικτη σύνδεση.
- σύμφωνα με την αμοιβαία διάταξη των αξόνων: γρανάζια με παράλληλους άξονες (κυλινδρικά, γρανάζια με τεμνόμενους άξονες αξόνων (λοξότμητη), γρανάζια με σταυρωτούς άξονες (σκουλήκι, κυλινδρικά με δόντι βίδας, υποειδές).
- ανάλογα με τη φύση της σχέσης μετάδοσης: με σταθερή σχέση μετάδοσης και με σταθερή αλλαγή στη σχέση μετάδοσης (μεταβλητές).

Ανάλογα με την αναλογία των παραμέτρων των αξόνων εισόδου και εξόδου, τα γρανάζια χωρίζονται σε:

-κιβώτια ταχυτήτων(καθοδικές αλλαγές) - από τον άξονα εισόδου στην έξοδο, μειώστε την ταχύτητα και αυξήστε τη ροπή.

-πολλαπλασιαστές(ανοδικές αλλαγές) - από τον άξονα εισόδου στην έξοδο, αυξήστε την ταχύτητα και μειώστε τη ροπή.

Γρανάζια τριβής

γρανάζι τριβής - ένα μηχανικό κιβώτιο ταχυτήτων που χρησιμεύει για τη μετάδοση της περιστροφικής κίνησης (ή για τη μετατροπή της περιστροφικής κίνησης σε μετατόπιση) μεταξύ των αξόνων χρησιμοποιώντας δυνάμεις τριβής που εμφανίζονται μεταξύ κυλίνδρων, κυλίνδρων ή κώνων που τοποθετούνται σε άξονες και πιέζονται ο ένας πάνω στον άλλο.

Τα γρανάζια τριβής ταξινομούνται σύμφωνα με τα ακόλουθα κριτήρια:

1. Κατόπιν ραντεβού:

Με μη ρυθμισμένη σχέση μετάδοσης (Εικ.9.1-9.3).

Με απρόσκοπτη (ομαλή) ρύθμιση της σχέσης μετάδοσης (variators).

2. Σύμφωνα με την αμοιβαία διάταξη των αξόνων των αξόνων:

Κυλινδρικό ή κωνικό με παράλληλους άξονες (Εικ. 9.1, 9.2).

Κωνικό με τεμνόμενους άξονες (Εικ. 9.3).

3. Ανάλογα με τις συνθήκες εργασίας:

Ανοιχτό (σε στεγνό)

Κλειστό (εργασία σε λουτρό λαδιού).

4. Σύμφωνα με την αρχή της δράσης:

Μη αναστρέψιμη (Εικ.9.1-9.3);

Αναστρεπτός.

Πλεονεκτήματα των γραναζιών τριβής:

Ευκολία κατασκευής και συντήρησης.

Ομαλή μετάδοση κίνησης και έλεγχος ταχύτητας και αθόρυβη λειτουργία.

Μεγάλες κινηματικές δυνατότητες (μετατροπή περιστροφικής κίνησης σε μεταφορική, αδιάκοπη αλλαγή ταχύτητας, δυνατότητα οπισθοπορείας εν κινήσει, ενεργοποίηση και απενεργοποίηση της ταχύτητας εν κινήσει χωρίς διακοπή).

Ομοιομορφία περιστροφής, που είναι βολικό για συσκευές.

Δυνατότητα απρόσκοπτης ρύθμισης της σχέσης μετάδοσης, και εν κινήσει, χωρίς διακοπή της μετάδοσης.

Μειονεκτήματα των γραναζιών τριβής:

Ασυνέπεια της σχέσης μετάδοσης λόγω ολίσθησης.

Ασήμαντη μεταδιδόμενη ισχύς (ανοιχτές μεταδόσεις - έως 10-20 kW, κλειστές μεταδόσεις - έως 200-300 kW).

Για ανοιχτές μεταδόσεις, σχετικά χαμηλή απόδοση.

Μεγάλη και ανομοιόμορφη φθορά των κυλίνδρων κατά την ολίσθηση.

Η ανάγκη χρήσης στηριγμάτων άξονα ειδικού σχεδιασμού με συσκευές σύσφιξης (αυτό καθιστά τη μετάδοση δυσκίνητη).

Για ηλεκτρικά ανοιχτά γρανάζια, μια ασήμαντη περιφερειακή ταχύτητα ( 7 - 10 m / s).

Μεγάλα φορτία σε άξονες και ρουλεμάν από κάθετη δύναμη, που αυξάνει το μέγεθός τους και κάνει τη μετάδοση δυσκίνητη. Αυτό το μειονέκτημα περιορίζει την ποσότητα της μεταδιδόμενης ισχύος.

Μεγάλες απώλειες τριβής.

Εφαρμογή.

Χρησιμοποιούνται σχετικά σπάνια στη μηχανολογία, για παράδειγμα, σε πρέσες τριβής, σφυριά, βαρούλκα, εξοπλισμό γεώτρησης κ.λπ. Αυτές οι μεταδόσεις χρησιμοποιούνται κυρίως σε συσκευές όπου απαιτείται ομαλή και αθόρυβη λειτουργία (κασετόφωνα, συσκευές αναπαραγωγής, ταχύμετρα κ.λπ.).

Βιδωτό παξιμάδι κιβωτίου ταχυτήτων

Το κιβώτιο ταχυτήτων με κοχλία αποτελείται από : βίδες και παξιμάδια σε επαφή με επιφάνειες βιδών Το κιβώτιο ταχυτήτων με κοχλία έχει σχεδιαστεί για να μετατρέπει την περιστροφική κίνηση σε μετατόπιση.

Υπάρχουν δύο τύποι γραναζιών με βιδωτά παξιμάδια:

Γρανάζια τριβής ολίσθησης ή ελικοειδείς ζεύγη τριβής ολίσθησης.

Γρανάζια τριβής κύλισης ή σφαιρικές βίδες. Το κύριο στοιχείο στο κιβώτιο ταχυτήτων, κατά κανόνα, είναι μια βίδα, το κινητήριο στοιχείο είναι ένα παξιμάδι. Στα γρανάζια με κοχλία, η βίδα και το παξιμάδι είναι εφοδιασμένα με ελικοειδείς αυλακώσεις (σπείρωμα) ημικυκλικού προφίλ, οι οποίες χρησιμεύουν ως αυλακώσεις για μπάλες.

Ανάλογα με το σκοπό της μετάδοσης, οι βίδες είναι:

- φορτίο, χρησιμοποιείται για τη δημιουργία μεγάλων αξονικών δυνάμεων.

- τρέξιμο, χρησιμοποιείται για κινήσεις σε μηχανισμούς τροφοδοσίας. Για τη μείωση των απωλειών τριβής, χρησιμοποιούνται κυρίως τραπεζοειδή πολλαπλά νήματα.

- εγκατάσταση, χρησιμοποιείται για ακριβείς κινήσεις και ρυθμίσεις. Έχουν μετρικά νήματα. Για να εξασφαλιστεί μετάδοση χωρίς οπισθοδρόμηση, τα παξιμάδια γίνονται διπλά.

Κύρια πλεονεκτήματα:

1. η δυνατότητα απόκτησης μεγάλου κέρδους σε δύναμη.

2. υψηλή ακρίβειακίνηση και δυνατότητα απόκτησης αργής κίνησης.

3. ομαλότητα και αθόρυβη εργασία.

4. μεγάλος φέρουσα ικανότηταστο μικρό συνολικές διαστάσεις;

5. απλότητα σχεδιασμού.

Μειονεκτήματα των γραναζιών με κοχλία ολίσθησης:

1.μεγάλη απώλεια τριβής και χαμηλή απόδοση.

2. δυσκολία εφαρμογής σε υψηλές ταχύτητες.

Εφαρμογή του κιβωτίου ταχυτήτων "βιδωτό παξιμάδι".

Οι πιο τυπικοί τομείς εφαρμογής του κιβωτίου ταχυτήτων με κοχλία είναι:

Ανύψωση φορτίων (γρύλοι).

Φόρτωση σε μηχανές δοκιμών.

Εφαρμογή της διαδικασίας εργασίας σε εργαλειομηχανές (διεργασίες με βίδες).

Έλεγχος απελευθέρωσης αεροσκαφών (πτερύγια, βραχίονες κατεύθυνσης και υψομέτρου, μηχανισμοί επέκτασης συστήματος προσγείωσης και αλλαγές σάρωσης πτερυγίων).

Μετακίνηση των σωμάτων εργασίας του ρομπότ.

Ακριβείς διαχωριστικές κινήσεις (σε μηχανισμούς μέτρησης και εργαλειομηχανές).

γρανάζια

Ένας μηχανισμός στον οποίο δύο κινούμενοι σύνδεσμοι είναι γρανάζια που σχηματίζουν ένα περιστροφικό ή μεταφορικό ζεύγος με έναν σταθερό σύνδεσμο ονομάζεται μηχανισμός . Ο μικρότερος από τους τροχούς μετάδοσης ονομάζεται συνήθως γρανάζι και ο μεγαλύτερος ονομάζεται τροχός, ένας σύνδεσμος γραναζιού που εκτελεί ευθύγραμμη κίνηση ονομάζεται ράφι.

Ταξινόμηση:

- σύμφωνα με την αμοιβαία διάταξη των αξόνων των τροχών: με παράλληλους άξονες, με διασταυρούμενους άξονες με σταυρωτούς άξονες) με μετατροπή κίνησης

- ανάλογα με τη θέση των δοντιών σε σχέση με τη γενεαλογία των τροχών:ώθηση; ελικοειδής; με κυκλικό δόντι?

- προς την κατεύθυνση των λοξών δοντιών είναι:δεξιά και αριστερά.

- από το σχεδιασμό: ανοιχτό και κλειστό.

- ανάλογα με τον αριθμό των βημάτων:ενός και πολλαπλών σταδίων.

Γρανάζια σκουληκιών

Ατέρμονα γρανάζι (ή κίνηση με γρανάζια)- ένας μηχανισμός για τη μετάδοση της περιστροφής μεταξύ των αξόνων μέσω μιας βίδας και ενός ατέρμονα τροχού που συνδέεται με αυτόν. Το σκουλήκι και ο ατέρμονας τροχός μαζί σχηματίζουν το υψηλότερο κινηματικό ζεύγος γρανάζι-βίδας και με τον τρίτο, σταθερό σύνδεσμο, τα κατώτερα περιστροφικά κινηματικά ζεύγη.

Πλεονεκτήματα:

· Ευφράδεια εργασίας.

· Ησυχία.

· Αυτόματο φρενάρισμα - με ορισμένες σχέσεις μετάδοσης.

· Αυξημένη κινηματική ακρίβεια.

Μειονεκτήματα:

Αυξημένες απαιτήσεις για ακρίβεια συναρμολόγησης, ανάγκη λεπτής προσαρμογής.

· Με ορισμένες σχέσεις μετάδοσης, η μετάδοση της περιστροφής είναι δυνατή μόνο προς μία κατεύθυνση - από τη βίδα στον τροχό. (για κάποιους μηχανισμούς μπορεί να θεωρηθεί αρετή).

Σχετικά χαμηλή απόδοση (συνιστάται να χρησιμοποιείται σε ισχύ μικρότερη από 100 kW)

· Μεγάλες απώλειες τριβής με απελευθέρωση θερμότητας, ανάγκη για ειδικά μέτρα για την εντατικοποίηση της απομάκρυνσης της θερμότητας.

· Αυξημένη τάση φθοράς και κολλήματος.

Σκουλήκιαδιακρίνονται από τα ακόλουθα χαρακτηριστικά:

Σύμφωνα με το σχήμα της γεννήτριας της επιφάνειας:

κυλινδρικός

σφαιροειδής

Στην κατεύθυνση της γραμμής πηνίου:

Ανά αριθμό εκκινήσεων νήματος

μονό πέρασμα

πολλαπλών νημάτων

σύμφωνα με το σχήμα της ελικοειδής επιφάνειας του νήματος

με αρχιμήδειο προφίλ

με περίπλοκο προφίλ

με περίπλοκο προφίλ

τραπεζοειδής

Περιστέλλων

Μειωτήρας (μηχανικός)- ένας μηχανισμός που μεταδίδει και μετατρέπει τη ροπή, με ένα ή περισσότερα μηχανικά γρανάζια.

Τα κύρια χαρακτηριστικά του κιβωτίου ταχυτήτων - Απόδοση, σχέση μετάδοσης, μεταδιδόμενη ισχύς, μέγιστες γωνιακές ταχύτητες των αξόνων, αριθμός κινητήριων και κινούμενων αξόνων, τύπος και αριθμός γραναζιών και βημάτων.

Πρώτα απ 'όλα, τα κιβώτια ταχυτήτων ταξινομούνται ανάλογα με τους τύπους μηχανικών γραναζιών. : κυλινδρικό, κωνικό, σκουλήκι, πλανητικό, κυματικό, σπειροειδές και συνδυασμένο.

Περιβλήματα ταχυτήτων : Τα τυποποιημένα περιβλήματα χυτού γραναζιού χρησιμοποιούνται ευρέως στη σειριακή παραγωγή. Τις περισσότερες φορές στη βαριά βιομηχανία και τη μηχανολογία, χρησιμοποιούνται σώματα από χυτοσίδηρο, λιγότερο συχνά από χυτούς χάλυβες.

Ταξινόμηση κιβωτίων ταχυτήτων

• Γρανάζια σκουληκιών
• Ελικοειδή κιβώτια ταχυτήτων
• Ταξινόμηση κιβωτίων ταχυτήτων ανάλογα με τον τύπο των γραναζιών και τον αριθμό των βημάτων

Κίνηση ιμάντων

Συσκευή και σκοπός

Περίζωση που σχετίζονται με μεταγραφές τριβή με εύκαμπτη σύνδεσηκαι μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μεταφορά κίνησης μεταξύ αξόνων που βρίσκονται σε σημαντική απόσταση ο ένας από τον άλλο. Αποτελείται από δύο τροχαλίες (οδηγούς, κινούμενους) και έναν ατέρμονο ιμάντα που τις καλύπτει, φορεμένος με ένταση. Η τροχαλία οδήγησης εξαναγκάζει την τριβή που συμβαίνει στην επιφάνεια επαφής της τροχαλίας με τον ιμάντα λόγω της τάσης της, θέτει τον ιμάντα σε κίνηση. Ο ιμάντας, με τη σειρά του, προκαλεί την περιστροφή της κινούμενης τροχαλίας.

Περιοχή εφαρμογής

Οι ιμάντες κίνησης χρησιμοποιούνται για την κίνηση μονάδων από ηλεκτρικούς κινητήρες μικρής και μεσαίας ισχύος. για κίνηση από κινητήρες εσωτερικής καύσης χαμηλής ισχύος.

κινήσεις αλυσίδας

κινήσεις αλυσίδας είναι μεταδόσεις σύμπλεξη και ευέλικτη σύνδεση που αποτελείται από οδοντωτούς και κινούμενους αλυσοτροχούς και μια αλυσίδα που τα καλύπτει. Η μετάδοση περιλαμβάνει επίσης συχνά συσκευές τάνυσης και λίπανσης, προφυλακτήρες.

Πλεονεκτήματα:

1. Δυνατότητα εφαρμογής σε σημαντικό εύρος διααξονικών αποστάσεων.

2. μικρότερο από αυτό των ιμάντων κίνησης, διαστάσεις.

3. Χωρίς ολίσθηση.

4. υψηλής απόδοσης;

5. σχετικά μικρές δυνάμεις που δρουν στους άξονες.

6. δυνατότητα μεταφοράς κίνησης σε πολλούς αλυσοτροχούς.

7. Δυνατότητα εύκολης αντικατάστασης της αλυσίδας.

Μειονεκτήματα:

1. το αναπόφευκτο της φθοράς των μεντεσέδων της αλυσίδας λόγω της έλλειψης συνθηκών για την τριβή του υγρού.

2. ασυνέπεια στην ταχύτητα της αλυσίδας, ειδικά με μικρό αριθμό δοντιών οδοντωτών τροχών.

3. Η ανάγκη για ακριβέστερη εγκατάσταση των αξόνων από ό,τι για κίνηση με ιμάντα V.

4. την ανάγκη για λίπανση και ρύθμιση.

αλυσίδες με ραντεβού χωρίζονται σε τρεις ομάδες:

1. φορτίο - χρησιμοποιείται για την ασφάλεια του φορτίου.

2. έλξη - χρησιμοποιείται για τη μετακίνηση εμπορευμάτων σε οχήματα συνεχούς μεταφοράς (μεταφορείς, ανελκυστήρες, κυλιόμενες σκάλες, κ.λπ.).

3. drive - χρησιμοποιείται για τη μετάδοση κίνησης.

Εφαρμογή: Τα γρανάζια χρησιμοποιούνται σε γεωργικές μηχανές, χειρισμό υλικών, κλωστοϋφαντουργικά και εκτυπωτικά μηχανήματα, μοτοσικλέτες, ποδήλατα, αυτοκίνητα, εξοπλισμό γεώτρησης πετρελαίου.

Μηχανισμοί

Μηχανισμός - εσωτερική οργάνωσημηχανή, συσκευή, συσκευή που τα θέτει σε δράση. Οι μηχανισμοί χρησιμεύουν για τη μετάδοση κίνησης και τη μετατροπή της ενέργειας (μειωτής, αντλία, ηλεκτροκινητήρας).

Ο μηχανισμός αποτελείται από 3 ομάδες συνδέσμων:

1. Σταθεροί σύνδεσμοι - ράφια

2. Κορυφαίοι σύνδεσμοι - μεταδίδει κίνηση

3. Οδηγούμενοι σύνδεσμοι - αντιλαμβάνονται κινήσεις

Ταξινόμηση μηχανισμών:

1. Μηχανισμοί μοχλού: μηχανισμός στροφάλου - στροφαλοφόρος άξονας (περιστροφικές κινήσεις), μπιέλα (βαθμονόμηση), ολισθητήρα (μεταφραστικό).

Εφαρμογή: Εμβολοφόρα αντλίες, ατμομηχανές.

Άξονες και άξονες

Στις σύγχρονες μηχανές, η περιστροφική κίνηση των εξαρτημάτων χρησιμοποιείται ευρύτερα. Η μεταγραφική κίνηση και ο συνδυασμός της με την περιστροφική (κίνηση βιδώματος) είναι λιγότερο συχνοί. Η κίνηση των προοδευτικά κινούμενων μερών των μηχανών παρέχεται από ειδικές συσκευές που ονομάζονται οδηγούς. Για την πραγματοποίηση περιστροφικής κίνησης, χρησιμοποιούνται ειδικά εξαρτήματα - άξονες και άξονες, τα οποία, με τα ειδικά προσαρμοσμένα τμήματα τους - κορμούς (ακίδες) ή τακούνια – στηρίζονται σε συσκευές στήριξης που ονομάζονται ρουλεμάν ή ωστικά ρουλεμάν.

Ο άξονας ονομάζεται ένα εξάρτημα (συνήθως λείου ή βαθμιδωτού κυλινδρικού σχήματος) σχεδιασμένο να υποστηρίζει τις τροχαλίες που είναι εγκατεστημένες σε αυτό, γραναζωτοί τροχοί, γρανάζια, κυλίνδρους κ.λπ., και για μετάδοση ροπής.

Κατά τη λειτουργία, ο άξονας υφίσταται εμπειρία κάμψη και στρέψη, και σε ορισμένες περιπτώσεις, εκτός από την κάμψη και τη στρέψη, οι άξονες μπορεί να παρουσιάσουν παραμόρφωση εφελκυσμού (συμπίεσης). Ορισμένοι άξονες δεν υποστηρίζουν περιστρεφόμενα μέρη και λειτουργούν μόνο σε στρέψη (κινητήριοι άξονες αυτοκινήτου, κύλινδροι μηχανών κύλισης κ.λπ.).

Ο άξονας ονομάζεται ένα εξάρτημα σχεδιασμένο μόνο για να υποστηρίζει τα εξαρτήματα που είναι εγκατεστημένα σε αυτό.

Σε αντίθεση με τον άξονα, ο άξονας δεν μεταδίδει ροπή και λειτουργεί μόνο σε κάμψη. Στις μηχανές, οι άξονες μπορεί να είναι ακίνητοι ή να περιστρέφονται με τα μέρη να κάθονται πάνω τους (κινούμενοι άξονες).

Λασιοποίηση αξόνων και αξόνων

Με ραντεβούοι άξονες χωρίζονται σε:

Μηχανισμός-που φέρει μόνο διάφορα μέρη μηχανικών κιβωτίων ταχυτήτων (τροχοί μετάδοσης κίνησης, τροχαλίες ιμάντων, αλυσοτροχοί, συμπλέκτες κ.λπ.),

Εγχώριος-που φέρει τα κύρια σώματα εργασίας των μηχανών (ρότορες ηλεκτροκινητήρων και στροβίλων, μπιέλα και σύμπλεγμα εμβόλων κινητήρων εσωτερικής καύσης και αντλίες εμβόλων) και, εάν χρειάζεται, επιπλέον μηχανικά μέρη μετάδοσης (άξονες εργαλειομηχανών, κινητήριοι άξονες μεταφορέων κ.λπ. ). Ο κύριος άξονας των εργαλειομηχανών με την περιστροφική κίνηση ενός εργαλείου ή προϊόντος ονομάζεται άτρακτος .

Σύμφωνα με το γεωμετρικό σχήμα, οι άξονες χωρίζονται σε: ευθεία; στροφαλοφόρος άξονας εύκαμπτος; τηλεσκοπικός; cardan .

Ανάλογα με τη μέθοδο κατασκευής διακρίνονται: συμπαγείς και σύνθετοι άξονες.

Ανά τύπο διατομές Τα τμήματα του άξονα διακρίνουν μεταξύ συμπαγών και κοίλων αξόνων με στρογγυλή και μη κυκλική διατομή.

Ρουλεμάν

Ρουλεμάν - Ένα συγκρότημα που αποτελεί μέρος ενός στηρίγματος ή ενός αναστολέα και υποστηρίζει έναν άξονα, έναν άξονα ή άλλη κινητή κατασκευή με δεδομένη ακαμψία. Διορθώνει τη θέση στο χώρο, παρέχει περιστροφή, κύλιση ή γραμμική κίνηση (για γραμμικά ρουλεμάν) με τη μικρότερη αντίσταση, αντιλαμβάνεται και μεταφέρει το φορτίο από την κινητή μονάδα σε άλλα μέρη της κατασκευής.

Σύμφωνα με την αρχή της λειτουργίας, όλα τα ρουλεμάν μπορούν να χωριστούν σε διάφορους τύπους:

ρουλεμάν κύλισης?

Απλά ρουλεμάν

Ρουλεμάν κύλισης

αντιπροσωπεύειένα έτοιμο συγκρότημα, τα κύρια στοιχεία του οποίου είναι κυλιόμενα σώματα - μπάλες ή κύλινδροι που είναι εγκατεστημένοι μεταξύ των δακτυλίων και κρατούνται σε μια ορισμένη απόσταση το ένα από το άλλο.

Πλεονεκτήματα:

1. Χαμηλό κόστος λόγω μαζικής παραγωγής.

2. Όχι μεγάλες απώλειες από τριβή και μικρή θέρμανση κατά την εργασία.

3. Μικρές αξονικές διαστάσεις.

4. Απλότητα σχεδιασμού

Μειονεκτήματα:

1. Μεγάλες ακτινικές διαστάσεις.

2. Χωρίς αποσπώμενες συνδέσεις.

Ταξινόμηση:

1. Σύμφωνα με το σχήμα των κυλιόμενων στοιχείων: μπάλα, ρολό.

2. Σύμφωνα με την κατεύθυνση δράσης: ακτινική-ώθηση, ώθηση, ώθηση-ακτινική.

3. Σύμφωνα με τον αριθμό των κυλιόμενων στοιχείων: ομοιογενές, δύο σειρές, τέσσερις σειρές.

4. Σύμφωνα με τα κύρια χαρακτηριστικά σχεδιασμού: αυτορυθμιζόμενο, μη αυτοευθυγραμμιζόμενο.

Εφαρμογή: Στη μηχανολογία.

Απλά ρουλεμάν

Απλό ρουλεμάν - αποτελείται από περίβλημα, επενδύσεις και λιπαντικά. Στην απλούστερη μορφή τους, είναι ένας δακτύλιος (ένθετο) ενσωματωμένος στο πλαίσιο της μηχανής.

Η λίπανση είναι μία από τις βασικές προϋποθέσεις για την αξιόπιστη λειτουργία του ρουλεμάν και παρέχει χαμηλή τριβή, διαχωρισμό κινούμενων μερών, απαγωγή θερμότητας και προστασία από τις βλαβερές επιπτώσεις του περιβάλλοντος.

Η λίπανση μπορεί να είναι:

• υγρό(ορυκτά και συνθετικά λάδια, νερό για μη μεταλλικά ρουλεμάν),
• πλαστική ύλη(με βάση το σαπούνι λιθίου και το σουλφονικό ασβέστιο κ.λπ.),
• στερεός(γραφίτης, δισουλφίδιο του μολυβδαινίου κ.λπ.) και
• αεριώδης(διάφορα αδρανή αέρια, άζωτο κ.λπ.).

Ταξινόμηση:

Μερίδιο απλών ρουλεμάν:

ανάλογα με το σχήμα της οπής του ρουλεμάν:

• μονής ή πολλαπλών επιφανειών,
• με επιφάνειες μετατόπισης (στην κατεύθυνση περιστροφής) ή χωρίς (για να διατηρηθεί η δυνατότητα αντίστροφης περιστροφής),
• με ή χωρίς κεντρική μετατόπιση (για τελική εγκατάσταση αξόνων μετά την τοποθέτηση).

προς την κατεύθυνση της αντίληψης του φορτίου:

• ακτινικός
• αξονική (ώση, ρουλεμάν ώσης),
• ακτινική ώθηση?

από το σχεδιασμό:

• μονοκόμματο (μανίκι, κυρίως για I-1),
• αποσπώμενο (αποτελούμενο από σώμα και κάλυμμα, βασικά, για όλα εκτός από το I-1),
• ενσωματωμένο (πλαίσιο, που αποτελεί ένα με τον στροφαλοθάλαμο, το πλαίσιο ή το κρεβάτι του μηχανήματος).

από τον αριθμό των βαλβίδων λαδιού:

• με μία βαλβίδα
• με πολλαπλές βαλβίδες?

πιθανή ρύθμιση:

• ανεξέλεγκτη,
• ευκανόνιστος.

Πλεονεκτήματα

• Αξιοπιστία σε δίσκους υψηλής ταχύτητας
• Ικανό να απορροφά σημαντικά φορτία κραδασμών και κραδασμών
• Σχετικά μικρές ακτινικές διαστάσεις
• Επιτρέπουν την εγκατάσταση σπασμένων ρουλεμάν στους στροφαλοφόρους στροφαλοφόρους και δεν απαιτούν την αποσυναρμολόγηση άλλων εξαρτημάτων κατά την επισκευή
• Απλός σχεδιασμόςσε αργά αυτοκίνητα
• Αφήστε να λειτουργήσει στο νερό
• Επιτρέψτε τη ρύθμιση του διακένου και εξασφαλίστε την ακριβή τοποθέτηση του γεωμετρικού άξονα του άξονα
• Οικονομικό για μεγάλες διαμέτρους άξονα

μειονεκτήματα

• Κατά τη λειτουργία, απαιτούν συνεχή επίβλεψη της λίπανσης
• Σχετικά μεγάλες αξονικές διαστάσεις
• Υψηλές απώλειες τριβής κατά την εκκίνηση και ατελής λίπανση
• Μεγάλο έξοδο λιπαντική ουσία
• Υψηλές απαιτήσεις σε θερμοκρασία και καθαριότητα του λιπαντικού
• Μειωμένη αποτελεσματικότητα
• Ανώμαλο ρουλεμάν και φθορά ημερολογίου
• Χρήση ακριβότερων υλικών

Εφαρμογή: Για βόδια μεγάλης διαμέτρου. αυτοκίνητα χαμηλής ταχύτητας. Συσκευές.

Σύζευξη- μια συσκευή (εξάρτημα μηχανής) που έχει σχεδιαστεί για να συνδέει τα άκρα των αξόνων μεταξύ τους και τα μέρη που βρίσκονται ελεύθερα πάνω τους για να μεταδίδουν ροπή. Χρησιμεύει για τη σύνδεση δύο αξόνων που βρίσκονται στον ίδιο άξονα ή υπό γωνία μεταξύ τους.

Ταξινομήσεις ζεύξης.

Ανά είδος διαχείρισης

Διαχειριζόμενη - ζεύξη, αυτόματη

· Αδιαχείριστη - μόνιμη λειτουργία.

Μόνιμες συνδέσεις.

Συγκολλημένες συνδέσεις

Συγκολλημένη σύνδεση- μονοκόμματη σύνδεση που γίνεται με συγκόλληση.

Η συγκολλημένη άρθρωση περιλαμβάνει τρία χαρακτηριστικές ζώνεςπου σχηματίζεται κατά τη συγκόλληση: η ζώνη συγκόλλησης, η ζώνη σύντηξης και η ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα, καθώς και το τμήμα του μετάλλου που βρίσκεται δίπλα στη ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα.

Ζώνες συγκολλημένης άρθρωσης: η ελαφρύτερη είναι η ζώνη του βασικού μετάλλου, η πιο σκοτεινή είναι η ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα, η πιο σκοτεινή περιοχή στο κέντρο είναι η ζώνη συγκόλλησης. Μεταξύ της ζώνης που επηρεάζεται από τη θερμότητα και της ζώνης συγκόλλησης βρίσκεται η ζώνη τήξης.

Ραφή συγκόλλησης- ένα τμήμα συγκολλημένου συνδέσμου που σχηματίζεται ως αποτέλεσμα κρυστάλλωσης τετηγμένου μετάλλου ή ως αποτέλεσμα πλαστικής παραμόρφωσης κατά τη συγκόλληση υπό πίεση ή συνδυασμό κρυστάλλωσης και παραμόρφωσης.

Συγκόλληση μετάλλου- ένα κράμα που σχηματίζεται από τηγμένα μητρικά και εναποτιθέμενα μέταλλα ή μόνο από επαναλιωμένο μητρικό μέταλλο.

βασικό μέταλλο- το μέταλλο των εξαρτημάτων που πρόκειται να ενωθούν.

Ζώνη σύντηξης- ζώνη μερικώς συντηγμένων κόκκων στο όριο του βασικού μετάλλου και του μετάλλου συγκόλλησης.

ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα- ένα τμήμα του βασικού μετάλλου που δεν έχει υποστεί τήξη, η δομή και οι ιδιότητες του οποίου έχουν αλλάξει ως αποτέλεσμα της θέρμανσης κατά τη συγκόλληση ή την επιφάνεια.

Συγκολλητικές συνδέσεις.

Οι συγκολλητικές αρθρώσεις χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο σε σχέση με τη δημιουργία συνθετικών συγκολλητικών υψηλής ποιότητας. Οι πιο ευρέως χρησιμοποιούμενες συγκολλητικές αρθρώσεις, που εργάζονται σε διάτμηση. Εάν είναι απαραίτητο να ληφθούν ιδιαίτερα δυνατοί σύνδεσμοι, χρησιμοποιώ συνδυασμένους αρμούς: κόλλα-βίδα, κόλλα-πριτσίνια, συγκολλημένοι με κόλλα.

Τομείς εφαρμογής κόλλων.

Οι μεγαλύτεροι καταναλωτές συγκολλητικών υλικών είναι η ξυλουργική βιομηχανία, οι κατασκευές, η ελαφριά βιομηχανία, η μηχανολογία, η αεροπορική βιομηχανία, η ναυπηγική κ.λπ.

Οι κόλλες χρησιμοποιούνται σε συσκευές επικοινωνίας, σηματοδότησης και τροφοδοσίας.

Συνδυασμένες αρθρώσεις: συγκολλημένες με κόλλα, με σπείρωμα κόλλας, με κόλλα με πριτσίνια - βελτιώνονται σημαντικά Προδιαγραφέςεξαρτήματα και μηχανισμοί, παρέχουν υψηλή αντοχή και, σε ορισμένες περιπτώσεις, στεγανότητα των κατασκευών.

Οι κόλλες έχουν βρει εφαρμογή στην ιατρική για τη συγκόλληση οστών, ζωντανών ιστών και άλλους σκοπούς.

Αφαιρούμενες συνδέσεις.

Συνδέσεις με κλειδί

Οι συνδέσεις με κλειδί χρησιμοποιούνται για τη στερέωση περιστρεφόμενων εξαρτημάτων (γρανάζι, τροχαλίες, σύνδεσμοι κ.λπ.) στον άξονα (ή στον άξονα), καθώς και για τη μετάδοση της ροπής από τον άξονα στην πλήμνη του εξαρτήματος ή, αντίθετα, από την πλήμνη στον Δομικά, γίνεται μια αυλάκωση στον άξονα, μέσα στην οποία τοποθετείται ένα κλειδί και στη συνέχεια τοποθετείται ένας τροχός σε αυτή τη δομή, η οποία έχει επίσης ένα κλειδί.

Ανάλογα με τον σκοπό της σύνδεσης του κλειδιού, υπάρχουν κλειδιά διαφορετικά σχήματα:

Α) Παράλληλο κλειδί με επίπεδο άκρο.
β) Παράλληλο κλειδί με επίπεδο άκρο και οπές για βίδες στερέωσης.
γ) Κλειδί με στρογγυλεμένο άκρο.
δ) Κλειδί με στρογγυλεμένο άκρο και οπές για βίδες στερέωσης.
ε) Κλειδί τμήματος.
στ) Πλήκτρο V.

ζ) Πλήκτρο V με στοπ.

Συνδέσεις Spline

Οι συνδέσεις Spline χρησιμοποιούνται για τη σύνδεση αξόνων και τροχών λόγω των προεξοχών στον άξονα και στις κοιλότητες στην οπή του τροχού.

Σύμφωνα με την αρχή της λειτουργίας, οι συνδέσεις με splined μοιάζουν με συνδέσεις με κλειδί, αλλά έχουν ορισμένα πλεονεκτήματα:

καλύτερο κεντράρισμα των εξαρτημάτων στον άξονα.

· μετάδοση περισσότερης ροπής.

υψηλή αξιοπιστία και αντοχή στη φθορά.
Ανάλογα με το προφίλ των δοντιών, υπάρχουν τρεις κύριοι τύποι συνδέσεων:

α) Δόντια ίσιας όψης (αριθμός δοντιών Z = 6, 8, 10, 12), GOST 1139-80.
β) Ελικοειδή δόντια (αριθμός δοντιών Z = 12, 16 ή περισσότερα), GOST 6033-80.
γ) Τριγωνικά δόντια (αριθμός δοντιών Z = 24, 36 ή περισσότερα).
Οι συνδέσεις Spline χρησιμοποιούνται ευρέως σε μηχανισμούς όπου είναι απαραίτητο να μετακινήσετε τον τροχό κατά μήκος του άξονα του άξονα, για παράδειγμα, σε διακόπτες ταχύτητας αυτοκινήτου.
Οι συνδέσεις Spline είναι αξιόπιστες, αλλά όχι τεχνολογικά προηγμένες, επομένως η χρήση τους είναι περιορισμένη λόγω του υψηλού κόστους κατασκευής.

Συνδέσεις με σπείρωμα

Μια σύνδεση με σπείρωμα είναι μια αποσπώμενη σύνδεση των εξαρτημάτων ενός προϊόντος χρησιμοποιώντας ένα εξάρτημα που έχει σπείρωμα.
Το νήμα είναι μια εναλλασσόμενη προεξοχή και κοιλότητα στην επιφάνεια του σώματος της περιστροφής, που βρίσκεται κατά μήκος μιας ελικοειδής γραμμής. Το σώμα της επανάστασης μπορεί να είναι ένας κύλινδρος ή στρογγυλή τρύπα- κυλινδρικά νήματα. Μερικές φορές χρησιμοποιούνται κωνικά νήματα. Το προφίλ του νήματος συμμορφώνεται με ένα συγκεκριμένο πρότυπο.

Τύποι συνδέσεων με σπείρωμα

Ονομα	Εικόνα	Σημείωση
Βιδωτή σύνδεση		Χρησιμοποιείται για στερέωση τμημάτων μικρού πάχους. Όταν σπάσει το νήμα, είναι εύκολο να αντικατασταθεί.
βιδωτή σύνδεση		Η βίδα μπορεί να έχει οποιαδήποτε κεφαλή. Το νήμα κόβεται απευθείας στο εξάρτημα. Το μειονέκτημα είναι ότι τα νήματα στο σώμα μπορεί να καταστραφούν, γεγονός που οδηγεί στην αντικατάσταση ολόκληρου του σώματος.
Σύνδεση με καρφιά		Η σύσφιξη πραγματοποιείται με παξιμάδι. Ο πείρος βιδώνεται στο σώμα. Εάν σπάσει ένα νήμα στο σώμα, κόβεται ένα νέο νήμα μεγαλύτερης διαμέτρου ή, εάν αυτό δεν είναι δυνατό, τότε αντικαθίσταται ολόκληρο το σώμα.
Σύνδεση με καρφιά		Το σφίξιμο γίνεται με δύο παξιμάδια. Όταν σπάσει το νήμα, είναι εύκολο να αντικατασταθεί.

Οι κύριες δομικές μορφές κεφαλών μπουλονιών και βιδών

α) Εξάγωνη υποδοχή για σύσφιξη γαλλικο ΚΛΕΙΔΙ; β) Στρογγυλή κεφαλή με σχισμή για σφίξιμο με κατσαβίδι. γ) Βυθισμένη κεφαλή με σχισμή για σφίξιμο με κατσαβίδι.

Σπειρώματα τοποθέτησης και στεγανοποίησης.Χρησιμοποιούνται σε προϊόντα με σπείρωμα σχεδιασμένα τόσο για στερέωση εξαρτημάτων όσο και για δημιουργία στεγανότητας. Αυτά περιλαμβάνουν νήματα: σωλήνας κυλινδρικός, σωλήνας κωνικός, κωνική ίντσα, στρογγυλή ίντσα.

Ρυθμίστε τις βίδες και τις συνδέσεις.
Οι βίδες ρύθμισης χρησιμοποιούνται για τη στερέωση της θέσης των εξαρτημάτων και την αποτροπή μετατόπισής τους.

α) Με επίπεδο άκρο, που χρησιμοποιείται για στερέωση με μικρό πάχος του εξαρτήματος. β) Κωνικό στέλεχος. γ) Κλιμακωτό στέλεχος.

Τα κλιμακωτά και κωνικά στελέχη χρησιμοποιούνται για τη στερέωση προ-διάτρητων εξαρτημάτων.

Ένα παράδειγμα χρήσης μιας βίδας ρύθμισης με κωνικό στέλεχος.

Μπουλόνια και συνδέσεις για ειδικούς σκοπούς.

μπουλόνια θεμελίωσης. Ειδικοί συνδετήρες κατασκευασμένοι σε μορφή ράβδου με σπείρωμα. Χρησιμεύουν κυρίως για στερέωση διάφορα είδη εξοπλισμούκαι οικοδομικές κατασκευές. Χρησιμοποιούνται σε μέρη όπου είναι απαραίτητη μια ισχυρή και αξιόπιστη στερέωση κατασκευών σε σκυρόδεμα, τούβλο, πέτρα ή άλλη βάση. Το μπουλόνι τοποθετείται στη βάση και χύνεται με σκυρόδεμα.
Μπουλόνι ματιού (με μπουλόνι) - σχεδιασμένο για τη σύλληψη και τη μετακίνηση μηχανών και εξαρτημάτων κατά την εγκατάσταση, την ανάπτυξη, τη φόρτωση κ.λπ.
Γάντζος με ένα φορτωμένο μπουλόνι - σχεδιασμένο να εμπλέκει και να μετακινεί διάφορα φορτία.

ΞΗΡΟΙ ΚΑΡΠΟΙ.
Στις αποσπώμενες συνδέσεις με σπείρωμα, τα μπουλόνια και τα μπουλόνια είναι εξοπλισμένα με παξιμάδια. Τα παξιμάδια στις τρύπες έχουν το ίδιο σπείρωμα με τα μπουλόνια (τύπος, διάμετρος, βήμα). τρύπα με σπείρωμα

Βασικές έννοιες της τεχνικής μηχανικής

Σύγχρονη παραγωγή, το οποίο καθορίζεται από υψηλή μηχανοποίηση και αυτοματισμό, προσφέρει τη χρήση μεγάλης ποικιλίας μηχανών, μηχανισμών, οργάνων και άλλων συσκευών . Ο σχεδιασμός, η κατασκευή, η λειτουργία μηχανών είναι αδύνατη χωρίς γνώσεις στον τομέα της μηχανικής.

Τεχνική Μηχανική- ένας κλάδος που περιλαμβάνει τους κύριους μηχανολογικούς κλάδους: θεωρητική μηχανική, αντοχή υλικών, θεωρία μηχανών και μηχανισμών, εξαρτήματα μηχανών και βασικές αρχές σχεδιασμού.

Τα κύρια καθήκοντα στη μηχανική είναι η εξασφάλιση αντοχής, ακαμψία, βιωσιμότηταμηχανολογικές κατασκευές, εξαρτήματα μηχανών και συσκευές.

Αντοχή υλικώνείναι μια επιστήμη που μελετά τις αρχές και τις μεθόδους υπολογισμού της αντοχής, της ακαμψίας και της σταθερότητας.

Δύναμη- αυτή είναι η ικανότητα μιας κατασκευής να αντέχει εξωτερικά φορτία χωρίς καταστροφή εντός ορισμένων ορίων.

Ακαμψία- αυτή είναι η ικανότητα μιας κατασκευής, εντός ορισμένων ορίων, να αντιλαμβάνεται τη δράση των εξωτερικών φορτίων χωρίς να αλλάζει τις γεωμετρικές διαστάσεις (χωρίς παραμόρφωση).

Βιωσιμότητα- αυτή είναι η ικανότητα μιας δομής να διατηρεί το σχήμα και την ισορροπία της σε φορτισμένη κατάσταση, καθώς και να αποκαθιστά ανεξάρτητα την αρχική της κατάσταση αφού της έχει δοθεί κάποια απόκλιση από την κατάσταση ισορροπίας.

Εκτός από αυτές τις απαιτήσεις, ο σχεδιασμός πρέπει να είναι οικονομικός, το βάρος και οι διαστάσεις του να είναι ελάχιστες. Για να γίνει αυτό, πρέπει να έχει ορθολογικό σχήμα και μέγεθος.

Ταξινόμηση φορτίου

Υπάρχουν εξωτερικές και εσωτερικές δυνάμεις και στιγμές δυνάμεων.

Εξωτερικές δυνάμεις(Π) είναι οι δυνάμεις που δρουν στα σημεία (σώματα) ενός δεδομένου συστήματος από την πλευρά των υλικών σημείων (σωμάτων) που δεν ανήκουν σε αυτό το σύστημα. Οι εξωτερικές δυνάμεις (φορτίο) είναι ενεργές δυνάμεις και αντιδράσεις σύζευξης.

εσωτερικές δυνάμεις(Q) ονομάζονται οι δυνάμεις αλληλεπίδρασης μεταξύ των σημείων (σωμάτων) του δεδομένου συστήματος. Λειτουργούν επίσης απουσία εξωτερικών φορτίων. Όταν οι εξωτερικές δυνάμεις δρουν σε ένα σώμα, πρόσθετες εσωτερικές δυνάμειςπου συνοδεύει την παραμόρφωση. Αυτές οι δυνάμεις αντιστέκονται στην επιθυμία των εξωτερικών δυνάμεων να αλλάξουν το σχήμα του σώματος ή να διαχωρίσουν ένα μέρος από το άλλο. Θα μελετήσουμε μόνο πρόσθετες εσωτερικές δυνάμεις.

Σύμφωνα με τη μέθοδο εφαρμογής, τα φορτία χωρίζονται σε:

1) ογκώδης- κατανέμεται στον όγκο του σώματος και εφαρμόζεται σε κάθε σωματίδιο του (αυτο-βάρος της δομής, δυνάμεις μαγνητικής αλληλεπίδρασης).

2) επιπόλαιος- εφαρμόζεται στις επιφάνειες και χαρακτηρίζει την άμεση αλληλεπίδραση επαφής του αντικειμένου με τα γύρω σώματα:

ένα) εστιασμένη(P1) - φορτία που δρουν στο χώρο, οι διαστάσεις των οποίων είναι μικρές σε σύγκριση με τις διαστάσεις του ίδιου του δομικού στοιχείου (πίεση του χείλους του τροχού στη ράγα).

σι) διανέμονται(P2)– φορτία που δρουν στο χώρο (ή μήκος), των οποίων οι διαστάσεις δεν είναι μικρές σε σύγκριση με τις διαστάσεις του ίδιου του δομικού στοιχείου (οι κάμπιες του τρακτέρ πιέζουν τη δοκό της γέφυρας).

Τα κατανεμημένα φορτία χαρακτηρίζονται από ένταση q [N/m] ή [ N/m 2]. Αν ένα q – την ένταση του φορτίου που κατανέμεται κατά μήκος του στοιχείου ένα, τότε

Αν ένα q – const, μπορεί να αφαιρεθεί από το ολοκλήρωμα, τότε παίρνουμε:

P2 = q ∙ ένα.

Τα φορτία μπορεί να είναι μόνιμα και προσωρινά. Μόνιμοςενεργούν πάντα ή για αρκετά μεγάλο χρονικό διάστημα (για παράδειγμα, το ίδιο το βάρος της δομής). Προσωρινόςενεργούν επεισοδιακά (για παράδειγμα, πίεση ανέμου).

Ανάλογα με τη φύση της δράσης, τα φορτία χωρίζονται σε:

1.στατικός– εφαρμόζεται αργά, αυξάνοντας από το μηδέν στην τελική τιμή και δεν αλλάζει.

2.δυναμικός- αλλάζουν το μέγεθος ή την κατεύθυνση σε σύντομο χρονικό διάστημα και συνοδεύονται από την εμφάνιση επιταχύνσεων δομικών στοιχείων. Αυτά περιλαμβάνουν:

ένα) αιφνίδιοςφορτία - ενεργήστε αμέσως με πλήρη δύναμη (ο τροχός μιας ατμομηχανής που οδηγεί σε μια γέφυρα) ,

σι) τύμπαναφορτία - ενεργήστε για σύντομο χρονικό διάστημα (σφυρί ντίζελ),

σε) κυκλικόςφορτία - ενεργήστε περιοδικά (φορτίο στα δόντια του γραναζιού).