Tallinna Tehnikaülikool Mehhatroonikainstituut Jüri Kirs, Kalju Kenk Kodutöö D-2 D'Alembert'i printsiip Tallinn 2007 Kodutöö D-2 D'Alembert'i printsiip Leida mehaanikalise süsteemi sidemereaktsioonid kasutades d'Alembert'i printsiipi ja kinetostaatika meetodit. Kõik vajalikud arvulised andmed on toodud vastava variandi juures. Seda, millised sidemereaktsioonid süsteemi antud asendis tuleb leida, on samuti täpsustatud iga variandi juures
sisejõud on jõud , millega antud keha osad mõjuvad üksteisele välisjõud on jõud , millega antud keha osadele mõjuvad teised jõud * sisejõud on siis võrdsed nulliga ehk puuduvad 9. Kirjutada jäiga keha sisejõudude omadused. 10.Mida tuleb teha jaotatud jõuga kui koostatakse tasakaaluvõrrandeid absoluutselt jäiga keha korral? 11.Mida nimetatakse sidemeks? sidemeks nim. tingimusi, mis kitsendavad keha liikumist 12.Mis on sideme reaktsioon? sideme reaktsioon on jõud, millega antud kehale mõjub teine keha, mis moodustab sideme. Suund on alati vastupidine sellele suunale, kus liikumine on takistatud. 13.Kuhu on suunatud sideme reaktsioonjõud? sideme reaktsiooni suund - on alati vastupidine sellele suunale, kuhu side ei luba kehal liikuda 14.Kuhu on suunatud reaktsioonjõud sfäärilise liigendi korral ruumis? sfäärilise liigendi korral - on reaktsioonijõud ruumis mistahes suunaline 15
TALLINNA TEHNIKAÜLIKOOL Mehhatroonikainstituut JÜRI KIRS INSENERIMEHAANIKA III Loenguid ja harjutusi dünaamikast Tallinn 2004 J. Kirs Loenguid ja harjutusi dünaamikast 2 III osa. DÜNAAMIKA §1. Sissejuhatus 1. Dünaamika aine ja põhikategooriad Dünaamikaks nimetatakse mehaanika osa, milles uuritakse materiaalsete kehade liikumist neile rakendatud jõudude mõjul. Staatikas uuritakse ainult jõudusid ja jõusüsteeme ning seal ei uurita seda, kuidas
Masspunkt- on keha geomeetriline punkt, kuhu on koondunud ta mass ja mis asub keha raskuskeskmes. Absoluutselt sile keha välistab igasuguse hõõrde. Kasutatakse aksiomaatilisi meetodeid (väited mis ei vaja tõestust) VEKTORID: Skalaarid -suurused mis on määratud täielikult oma mõõtarvuga on skalaar (temperatuu, arv). Vektorid teiseks on ka suurused mis on määratud ka oma arvu ja suunaga (jõud, kiirendus, kiirus). Sirgjoont, millel asub vektor, nim tema mõjusirgeks. Vektor on määratud: 1. Tema mõju sirgega 2. Teda kujutava lõigu pikkusega 3. Tema suunaga mõju sirgel Vektori pikkust nim. tema suuruseks e. mooduliks. Vektorid liigitatakse: · Vabad vektorid: rakenduspunkt on suvaline. · Libisevad vektorid- rakenduspunkt võib ümber paikneda mööda mõju sirget. · Rakendatud vektorid- rakenduspunkt on kinnistatud. Kaht vektorit nim võrdseks kui nad on paralleelsed, võrdse suurusega ja suunatud ühele poole
Staatika aktsioomid: a) Tasakaalu aktsioom-kehale,millele mõjuvad kaks jõudu on tasakaalus parajasti siis,kui need jõud mõjuvad ühel sirgel ja on võrdvastupidised. b) Ekvivalentsuse aktsioom-tasakaalus oleva süsteemi lisamine või eemaldamine ei muuda jõusüsteem olekut. c) Jõurööpkülik-Keha seisundit muutmata võib kaks tema mingis punktis rakendatud Jõudu asendada resultandiga, mis võrdub jõudude geomeetrilise summaga. d) Mõju ja vastumõju aksioom ehk Newtoni III seadus-kaks keha mõjutavad üksteist jõududega,mis on vastupidised samal sirgel. 6. Seose mõiste ja liigid (sile pind, niit, varras, silindriline sarniir). Keha, mille liikumist takistavad teised kehad, on seotud ehk mittevaba keha. Igasugust liikumise tõket on tavaks nimetada sidemeks ehk seoseks. Jäik keha hõõrdevabal pinnal, sile pind keha ja pinna kontaktpunkt saab mööda pinda vabalt
Kordamisküsimused Staatika, kinemaatika ja dünaamika 1. Mida nimetatakse jõuks? Jõud on vektoriaalne suurus, mis väljendab ühe materjaalse keha mehaanikalist toimet teisele kehale ja mille tulemuseks on kehade liikumise muutus või keha osakeste vastastikuse asendi muutus ehk deformatsioon. Jõu iseloomustamiseks peab tal olema rakenduspunkt, suund ja moodul. 2. Mis on jõu mõjusirge? Jõu mõjusirge on sirge, mille peal jõu vektor asetseb. 3. Mida nimetatakse absoluutselt jäigaks kehaks? Absoluutselt jäigaks kehaks nimetatakse sellist keha, mille mis tahes kahe punkti vaheline kaugus jääb alati muutumatuks. 4. Millal võib kahte jõusüsteemi nimetada ekvivalentseteks?' Kahte jõusüsteemi võib nimetada ekvivalentseks, kui ühe jõusüsteemi võib asendada teisega nii, et keha liikumises või paigalseisus midagi ei muutu. 5
1. Tasakaaluaksioom. Kaks absoluutselt jäigale kehale rakendatud jõudu on tasakaalus siis ja ainult siis, kui nad on samal sirgel ja võrdvastupidised 2. Superpositsiooniaksioom. Tasakaalus olevate jõusüsteemide lisamine või eemaldamine ei mõjuta jäiga keha tasakaalu või liikumist. Järeldus: jäiga keha tasakaal ei muutu, kui kanda jõu rakenduspunkt piki mõjusirget üle keha mistahes teise punkti. 3. Jõurööpküliku aksioom. . Kui keha mingis punktis on rakendatud kaks jõudu, siis neid saab keha seisundit muutmata asendada resultandiga, mis võrdub nende geomeetrilise summaga. Aksioom kehtib ka deformeeruva keha juhul. 4. Mõju ja vastumõju aksioom (Newtoni III seadus ). Kaks keha mõjutavad teineteist võrdvastupidiste jõududega, millel on ühine mõjusirge. 5. Jäigastamise aksioom. . Deformeeruva keha tasakaal ei muutu, kui lugeda ta deformeerunud olekus absoluutselt jäigaks 6
uurimisel kõrvale jätta. 12. Mida tuleb teha jaotatud jõuga kui koostatakse tasakaaluvõrrandeid absoluutselt jäiga keha korral? Jaotatud jõududest tuleb moodustada resultant. 13. Mida nimetatakse sidemeks? Tingimust (teist keha), mis takistab antud keha liikumist, nim sidemeks ehk seoseks. Iga side, takistades antud keha liikumist, mõjub sellele mingi jõuga. 14. Mis on sideme reaktsioon? Sideme reaktsioon on jõud, millega antud keha mõjub teisele kehale, moodustades sideme. 15. Kuhu on suunatud sideme reaktsioonjõud? Sideme reaktsiooni suund on alati vastupidine sellele suunale, kuhu liikumine on takistatud. 16. Kuhu on suunatud reaktsioonjõud sfäärilise liigendi korral ruumis? Sfäärilise liigendi reaktsioonil võib olla ruumis mistahes suund. 17. Kuidas tuleb joonisele märkida sideme reaktsioonid juhul kui tala on seina müüritud? Talaga risti seina suunas. 18
uurimisel kõrvale jätta. 12. Mida tuleb teha jaotatud jõuga kui koostatakse tasakaaluvõrrandeid absoluutselt jäiga keha korral? Jaotatud jõududest tuleb moodustada resultant. 13. Mida nimetatakse sidemeks? Tingimust (teist keha), mis takistab antud keha liikumist, nim sidemeks ehk seoseks. Iga side, takistades antud keha liikumist, mõjub sellele mingi jõuga. 14. Mis on sideme reaktsioon? Sideme reaktsioon on jõud, millega antud keha mõjub teisele kehale, moodustades sideme. 15. Kuhu on suunatud sideme reaktsioonjõud? Sideme reaktsiooni suund on alati vastupidine sellele suunale, kuhu liikumine on takistatud. 16. Kuhu on suunatud reaktsioonjõud sfäärilise liigendi korral ruumis? Sfäärilise liigendi reaktsioonil võib olla ruumis mistahes suund. 17. Kuidas tuleb joonisele märkida sideme reaktsioonid juhul kui tala on seina müüritud? Talaga risti seina suunas. 18
kg*m/s2 , Njuuton on jõud, mis kehale massiga 1kg annab kiirenduse 1 m/s2. 3. Jõud (moodul, mõjusuund, rakenduspunkt). Jõud - DEF: Suurust, mis on kehade vastastikuse toime mõõduks, nimetatakse jõuks. Jõud on vektoriaalne suurus, tal on a) moodul b) mõjusuund c) rakenduspunkt * Kahte jõudu loeme samaväärseiks ainult siis, kui neil on sama tugevus (moodul), mõjusuund ja rakenduspunkt. 4. Staatika aksioomid: a) Tasakaalu aksioom - Kaks absoluutselt jäigale kehale rakendatud jõudu on tasakaalus siis ja ainult siis, kui nad on võrdvastupidised ja mõjuvad piki sama sirget. b) Superpositsiooni aksioom - Tasakaalus olevate jõudude lisamine või ärajätmine ei mõjuta jäiga keha tasakaalu või liikumist. I ja II => Jõu mõju absoluutselt jäigale kehale ei muutu, kui jõu rakenduspunkt viia mööda selle jõu mõjusirget keha mistahes punkti.
,,Aksioom antud jõusüsteemi mõju jäigale kehale ei muutu, kui sinna lisada või sealt ära jätta tasakaalus jõusüsteem.3.aksioom Keha ühes punktis rakendatud kahel mitteparalleelsel jõul on resultant, mis rakendub samas punktis ja mida kujutab nende jõudude kui rööpküliku külgedele ehitatud rööpküliku diagonaal.4aksioom ühe materiaalse keha mõjumisel teisele esineb suuruselt sama,kuid vastupidise suunaga vastumõju.5aksioom ehk jäigastamise aksioom.Deformeeruva keha tasakaal antud jõusüsteemi mõjul ei muutu,kui see keha lugeda jäigaks.6aksioomehk sidemete aksioom Aktiivsed jõud koos nende poolt põhjustatud toereaktsioonidega moodustavad välisjõud. 2. Koonduvtasapinnaline jõusüsteem koosneb ühele kehale rakendatud jõududest,millede kandesirged asuvad ühes tasapinnas ja lõikuvad ühes punktis.Kaks lõikuvat sirget määravad ühe tasapinna.Jõuhulk koosneb liidetava jõusüsteemi jõududest,mis kantakse vastavalt suunale ja
Miks pole vaja arvestada sisejõudusid jäiga keha toereaktsioonide leidmisel? Sisejõududeks nimetatakse jõudusid, millega keha aineosakesed mõjutavad teineteist. Jäiga keha puhul neid arvestada ei tule, sest need on passiivsed ei tekita deformatsioone Välisjõududeks nimetatakse jõudusid, millega antud kehale mõjuvad teised kehad. · Mida nimetatakse sidemeks? Sidemeks nimetatakse keha asendit ja liikumist piiravat tingimust. · Mis on sideme reaktsioon ja kuhu on see suunatud? Tuua näiteid. Sideme reaktsiooniks nimetatakse jõudu, millega mõjub kehale selle liikumist takistav keha, keha mis moodustab sideme. See on suunatud potentsiaalse liikumissuuna vastassuunda. Näiteks lauajalg. · Kuidas tuleb joonisele märkida sideme reaktsioonid juhul kui tala on seina müüritud? Punkti, kus tala seinast väljub, märgitakse x-ja y-telje sihilised komponendid ja moment, mis takistab tala pöörlemist.
Eksamiküsimused: 1. Kirjeldage kolme mitteparalleelse jõu tasakaalutingimusi Kuna jõud on libisev vektor, siis kanname jõud F1 ja F2 nende mõjusirgete lõikumise punkti. Tasakaaluaksioomi kohaselt on F12 ja F3 tasakaalus, kuinad on võrdvastupidised ja neil on sama mõjusirge. Viimane tingimus on täidetud, kui F1, F2 ja F3 mõjusirged lõikuvad ühes punktis. Jõuvektorid peavad moodustama kinnise jõukolmnurga kindla ümberkäigusuunaga. Järeldus: 1. Kolm mitteparalleelset jõudu on tasakaalus vaid siis, kui nende mõjusirged
pinna pikkusega. Mis on süsteemi sisejõud ja välisjõud? Miks pole vaja arvestada sisejõudusid jäiga keha toereaktsioonide leidmisel? Välisjõududeks nimetatakse jõude millega vaadeldavale kehale mõjuvad teised kehad. Sisejõududeks nimetatakse jõude millega antud keha osad mõjutavad üksteist. Kuna jäik keha ei deformeeru pole ka sisejõude mõtet arvesse võtta. Mida nimetatakse sidemeks? Sidemed on keha asendit ja liikumist piiravad tingimused. Mis on sideme reaktsioon ja kuhu on see suunatud? Tuua näiteid. Sideme reaktsioon on jõud millega mõjub vaadeldavale kehale sidet moodustav keha. Suunatud on see kehale mõjuvate jõududel vastu. Näited: kerge varras, rullikute paar, liigend Kuidas tuleb joonisele märkida sideme reaktsioonid juhul kui tala on seina müüritud (joonis!)? Xa, Ya, M Kahe vektori ja momendiga. Kuidas tuleb joonisele märkida sideme reaktsioonid sfäärilise liigendi korral ruumis (joonis!)? Xa, Ya, Za kolme vektoriga
A 33. Väändepinge. Tugevustingimus väändel. Väändepinge tekib, kui ristlõikeid üksteise suhtes pööratakse ümber varda telje. Väändeks nim varda koormusseisundit, milleks ristlõikepindade jaotatud elementaarjõud taandunud T max = [ ] väändemomendiks. T-ristlõike väändemoment. W0 34. Deformatsioonid väändel. Nende arvutamine. Väänatud varras T Td 4 = v ;Ip = 6I p 32 Väände deformatsiooni isel. iga ristlõike väändenurk I ja varda suhteline väändumine Vardaristlõigetes mõjuvad ainult tangensiaalpinged 35. Normaal- ja nihkepinge koosmõju. Tugevusteooriad. Peapinnad-varda sellised sisepinnad , millel nihkepinged puuduvad (=0) Suurim normaalpinge ehk I tugevusteooria: Piirseisund tekib siis, kui moodulilt suurim
83 Tugevusanalüüsi alused 6. DETAILIDE TUGEVUS PAINDEL 6. DETAILIDE TUGEVUS PAINDEL 6.1. Varda arvutusskeem paindel Paindeülesannetes käsitletakse koormustena varrast otseselt või teiste detailide kaudu painutavaid pöördemomente, põikkoormusi või muude koormuste põikkomponente (Joon. 6.1). Varda paindumine = varda telje kõverdumine koormuse toimel Arvutusskeemi koostamine paindel Arvutusskeem
83 Tugevusanalüüsi alused 6. DETAILIDE TUGEVUS PAINDEL 6. DETAILIDE TUGEVUS PAINDEL 6.1. Varda arvutusskeem paindel Paindeülesannetes käsitletakse koormustena varrast otseselt või teiste detailide kaudu painutavaid pöördemomente, põikkoormusi või muude koormuste põikkomponente (Joon. 6.1). Varda paindumine = varda telje kõverdumine koormuse toimel Arvutusskeemi koostamine paindel Arvutusskeem
materiaalne punkt, mis alguses oli paigal. Mingile jäigale kehale või mehaanilisele süsteemile võib samaaegselt mõjuda mitu jõudu. Nende jõudude kogumit nimetatakse jõusüsteemiks. Jõu suurus määratakse selle võrdlemise teel jõuga, mis on võetud ühikuks. Jõu mõõtühikuks SI süsteemis on N (Njuuton). Kaks jõusüsteemi on ekvivalentsed, kui need mõjuvad kehale ühtviisi. Staatika aktsioomid 1. Tasakaalu aksioom: kaks absoluutsele jäigale kehale rakendatud jõudu on tasakaalus siis ja ainult siis, kui nad on võrdvastupidised ja mõjuvad pikki samasirget. See aksioom määrab ära lihtsaima tasakaalus oleva jõusüsteemi. Keha, millele mõjub üksainus jõud ei saa olla tasakaalus. See aksioom kehtib ainult absoluutselt jäiga keha korral, sest deformatsiooni puhul nihkuvad rakenduspunktid. 2. Superpositsiooni aksioom: Tasakaalus olevate jõudude lisamine või ärajätmine
Staatika- mehaanika haru , mis uurib jõusüsteemide omadusi ja nende tasakaalu. Põhiülesanneteks on jõusüsteemi taandamine ja jõusüsteemi tasakaalutingimustega. Jäiga keha mudel- vaatleme keha justkui deformatsiooni ei esineks. Jäika keha nimetatakse vabaks , kui tema liikumine pole millegagi takistatud. Tasakaaluaksioom- kaks absoluutselt jäigale kehale rakendatud jõudu on tasakaalus siis ja ainult siis, kui nad on samal mõjusirgel võrdvastupidised F2=-F1. Nt. Kaalutu varras on tasakaalus ainult siis, kui mõjuvad vastupidised jõud on suunatud pikki otspunkte läbivat sirget. Superpositsiooniaksioom-tasakaalus olevate jõusüsteemide lisamine või eemaldamine ei mõjuta jäiga keha seisundite. Jäiga keha seisund ei muutu , kui kanda jõu rakenduspunkt piki mõjusirget üle keha mis tahes teise punkt. Jõurööpküliku aksioom- keha seisundit muutmata võib kaks tema mingis punktis rakendatud jõudu asendada resultandiga , mis võrdub jõudude geomeetrilise summaga
k - tala osade arv (nii põhiosad kui ka lisaosad) w - vabadusastmete arv Mitmesildelise tala staatikaga määratavuse vajaliku tingimuse võib kirjutada kujule t + l =2k w, kus w=0 Liigendite asetus peab olema niisugune, mis tagab mitmesildelise tala geomeetrilise muutumatuse. Geomeetriliselt muutumatus staatikaga määratavas mitmesildelises talas ei ole ühes sildes rohkem kui kaks ja kahes naabersildes rohkem kui kolm liigendit. Kahes naabersildes peab olema vähemalt üks liigend. Staatikaga määratud mitmesildelist tala nimetatakse Gerberi talaks. Põhiosad ja lisaosad: Staatikaga määratavad mitmesildelised talad koosnevad põhi- ja lisaosadest. Põhiosa on geomeetriliselt muutumatu ka siis, kui naaberosad on eemaldatud. Lisaosad muutuvad naaberosade eemaldamisel mehhanismideks. Joonisel on põhiosad a-f1 ja f3-d. Lisaosadeks on f1-f2 ja f2-f3. Põhiosade ja lisaosade vahel mõjuvad kontaktjõud F1,F2 ja F, mille suunad on vastavuses põikjõudude suundadega
Kordamisküsimused Dünaamika eksamiks 1. Sõnastada dünaamika I aksioom. I aksioom. Inertsiseadus. Punktmass, millele ei mõju jõudusid, säilitab oma paigalseisu või ühtlase sirgjoonelise liikumise seni, kuni talle rakendatud jõud ei sunni teda seda olekut muutma. Masspunkti kiirendus erineb nullist ainult siis, kui sellele punktile on rakendatud mingi jõud. 2. Sõnastada dünaamika II aksioom. Kirjutada ka valem. II aksioom. Dünaamika põhiseadus. Punktmassi kiirendus on mõjuva jõuga võrdeline ja samasuunaline, võrde-teguriks on punkti mass. F= ma (P=mg) 3. Sõnastada dünaamika III aksioom. III aksioom. Mõju ja vastumõju seadus. Kaks masspunkti mõjuvad teineteisele jõududega, mis on moodulilt võrdsed ja suunalt vastupidised, nende mõjusirged kattuvad. F1 = F2 ning F1=- F2 Seejuures tuleb silmas pidada seda, et need jõud on rakendatud erinevatele kehadele 4
2. Tasakaaluaksioom: Tasakaaluaksioom. Kaks absoluutselt jäigale kehale rakendatud jõudu on tasakaalus siis ja ainult siis, kui nad on samal sirgel ja võrdvastupidised. 3. Superpositsiooniaksioom Tasakaalus olevate jõusüsteemide lisamine või eemaldamine ei mõjuta jäiga keha tasakaalu või liikumist. Ei kehti deformeeruva keha juhul (miks?). Järeldus: jäiga keha tasakaal ei muutu, kui kanda jõu rakenduspunkt piki mõjusirget üle keha mistahes teise punkti. 4. Jõurööpküliku aksioom: Kui keha mingis punktis on rakendatud kaks jõudu, siis neid saab keha seisundit muutmata asendada resultandiga, mis võrdub nende geomeetrilise summaga. Aksioom kehtib ka deformeeruva keha juhul. 5. Mõju ja vastumõju aksioom: Kaks keha mõjutavad teineteist võrdvastupidiste jõududega, millel on ühine mõjusirge. 6. Koonduv jõusüsteem: Koonduvaks nimetatakse jõusüsteemi, mille jõudude mõjusirged lõikuvad ühes punktis
ülekandeseadmest ja juhtimisaparatuurist. Eristatakse mehaanilist, elektrilist, hüdraulilist, pneumaatilist ajamit, vedruajamit, sisepõlemismootorit jt. Mehhanismi kinemaatikaskeem koostatakse mehhanismi liikumise uurimiseks. Skeem tehakse mõõtkavas, millest peetakse rangelt kinni. Skeemil näidatakse kinemaatilised paarid tingmärkidega. MASINA STRUKTUURIOSA TINGLIK TÄHISTUS KINEMAATIKASKEEMIS – võll, telg, varras – kinnislüli – detaili ja võlli mitteliikuv ühendus KINEMAATILISED PAARID – pöörlemispaar – translatsioonipaar – kruvipaar – silinderpaar LAAGRID – radiaalne liugelaager – kahepoolne radiaal-tugi liugelaager
sharniirides, kinnitusavade asend ja mõõtmed. jne. Arvutusskeemi koostamine Arvutusskeem Tegelik konstruktsioon Lihtsustatud mehaaniline süsteem Ideaalne mehaaniline süsteem · Varras on deformeeruv; Ei arvesta tühise mõjuga · Alus on absoluutselt jäik; nähtusi ja parameetreid · Sidemed on absoluutselt jäigad. (Saint Venant'i printsiip) Tegelik konstruktsioon Ideaalne meh. süsteem Arvutusskeem tõmbel Vibratsioon
alates elastsest deformatsioonist kuni varda purunemiseni. Tehtud katsetega saadud tulemustega saab arvutada konstruktsioonide tugevust ja jäikust. 31. Paindepinge. Tugevustingimus paindel. 32. Normaalpinge arvutus puhtpaindel. Kui varda ristlõigetes mõjub ainult paindemoment (survejõud Fs* )a mp, siis on tegemist puhtpaindega. (Tavaliselt lisandub paindemomendile veel põikjõud FQ) 33. Normaal- ja nihkepinge koosmõju. Tugevusteooriad. Pinge vektor ι koosneb kahest komponendist: lõikepinnaga risti mõjuv normaalpinge ning lõikepinna sihis mõjuv tangentsiaalpinge.Normaalpinge σ mõjub lõikepinnaga risti. Iseloomustab aineosakesi laialirebiva või kokkusuruva jõudude intensiivsust Tangentsiaal- ehk nihkepinge τ näitab aineosakesi piki lõikepinda teisaldavate jõudude intensiivsust. Tugevusteooriad on teoreetilised kaalutsusr, mis võimaldavad lihtsate tugevusteimide
dx = ( 4 + t ) dt x = ( 4 + t ) dt + C1 t2 x = 4t + + C1 (4.16) 2 Leiame kohe integreerimiskonstandi C1. Kuna siin v0 = 0 , siis kirjutades avaldise (4.16) välja alghetkel t = 0 , saame 0 = 0 + 0 + C1 s.t C1 = 0 . Seega J. Kirs Loenguid ja harjutusi dünaamikast 20 dx t2 x = = 4t + , ( m s ) dt 2 t 2 dx = 4t + dt 2
Tugevusanalüüsi alused 4. LIIDETE TUGEVUS LÕIKEL 4. LIIDETE TUGEVUS LÕIKEL 4.1. Lõikav koormus ja lõikele töötavad liited. Lõikav koormus = · varda teljega risti mõju põikkoormus; · varda paine selle koormuse mõjul on tühine (Joon. 4.1) Varras ja lõikav koormus F Lõikav koormus Varras Lõigatud varras Zoom Lõikepind Lõiketsoon
Tugevusanalüüsi alused 4. LIIDETE TUGEVUS LÕIKEL 4. LIIDETE TUGEVUS LÕIKEL 4.1. Lõikav koormus ja lõikele töötavad liited. Lõikav koormus = · varda teljega risti mõju põikkoormus; · varda paine selle koormuse mõjul on tühine (Joon. 4.1) Varras ja lõikav koormus F Lõikav koormus Varras Lõigatud varras Zoom Lõikepind Lõiketsoon
Koonduv jõusüsteem, Koonduvaks nimetatakse jõusüsteemi, mille jõudude mõjusirged lõikuvad ühes punktis. Ülesannete lahendamiseks tuleb süsteem taandad lihtsamale kujule ja leida tasakaalutingimused. Taandamise aluseks on teoreem: koonduv jõusüsteem on ekvivalentne resultandiga, mis läbib jõudude mõjusirgete lõikepunkti. Superpositsiooniaksioomi järeldusena võib jõusüsteemis olevad jõud üle kanda nenede mõjusirgete lõikepunkti ja seejärel jõurööpküliku abil asendada nendega ekvivalentse resultandiga Fres. Võib ka joonestada jõukolmnurga (joon2), kus liidetavad jõud kujutatakse teineteise järel, resultant on suunatud esimese vektori algusest teise lõppu. Üldjuhul koosneb koonduv jõusüsteem rohkematest jõududest. Need võib üle kanda mõjusirgete lõikepunkti ja järjekorras liita jõukolmnurkade abil. Resultant on suunatud esimese jõu algusest viimase lõppu.(joon3). Tasandilise jõusüsteemi korral on resultanti võimalik leida graafiliselt, kujut
kehtib l = r ja valemid (6.1) ja (6.2) jäävad samuti jõusse. Kui kangile ei mõju muid jõumomente peale nimetatud M O , siis see hakkab mõjutama kangi pöörlemist ümber punkti O läbiva telje, mis on risti nii jõuga F kui ka kangi endaga. Järelikult peab pöörlemistelg olema suunatud lehe tasandiga risti. Seda arvestades defineeritakse jõumomendi vektor M O , mille moodul arvutatakse valemist (6.3) ja mis on suunatud piki pöörlemistelge. Tema täpsem suund määratakse kruvi reegliga kui jõud F mõjutab pöörlemist ümber punkti O kruvi pöördliikumise sihis, siis tema moment punkti O suhtes on suunatud kruvi kulgliikumise sihis. MO
Kujundi staatiline moment mingi telje suhtes võrdub pinna pindala (A) ja pinna puhtpaindega. (Tavaliselt lisandub paindemomendile veel põikjõud FQ) raskuskeskme koordinaadi (C) korrutisega. Normaal- ja nihkepinge koosmõju. Tugevusteooriad. Pinge vektor koosneb kahest komponendist: lõikepinnaga risti mõjuv normaalpinge ning M = [ '] Wõ = 0,7 kh 2 lõikepinna sihis mõjuv tangentsiaalpinge.Normaalpinge mõjub lõikepinnaga risti
· kõik vibratsioonid; · võlli pöörlemisest tekkinud dünaamilised koormused (tsentrifugaaljõud jms.); · hõõrdumine laagrites. Priit Põdra, 2004 32 Tugevusanalüüsi alused 3. DETAILIDE TUGEVUS VÄÄNDEL 3.2. Väänava koormuse mõju vardale Väänava pöördemomendiga M koormatud sirge varras (Joon. 3.2): · pöördemomendi M toimel ristlõiked pöörduvad üksteise suhtes ümber varda telje (varras väändub); · igale M väärtusele vastab varda parameetritest (materjal ja geomeetria) sõltuv väändedeformatsioon; · väändedeformatsiooni iseloomustavad iga ristlõike väändenurk (raadiuse
F = 0 F = 0 B Tundmatu (1): B Tundmatud (2): FB FB reaktsioon FA reaktsioonid FA; FC C FC Tasakaaluvõrrandid (2): Tasakaaluvõrrandid (2):
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
