Varrastele rakendunud sisejõudude määramine (1)

1.Varrastele rakendunud sisejõudude määramine.
Koostame arvutusskeemi, mis kujutab endast tasandilist varrate süsteemi.
Skeemist selgu, millises varrastes on tõmbe-, millistes survejõud.
Koostame tasakaaluvõrrandid
Avaldame kolmandast võrrandist :
Avaldame esimesest võrrandist :
Võtame teise võrrandi
Ja asendame
Võtame leitud suhte:
Ja asendame, saame
KONTROLL: Paneme võrrandisse
saadud tulemused sisse.
2. Varraste nõutavate (hädavajalikke) ristlõikepindalade määramine.
Arvutusvalem tõmbel ja survel omab kuju:
Avaldame varraste nõutavad (hädavajalikud) (projektarvutuse valem):
3. Varraste nõutavad läbimõõdud
Ümmarguse ristlõikega varda pindala:
Varraste läbimõõdud:

Eralda varras lõikudeks, alustades vabast otsast.

Määra lõikemeetodi abil pikijõud igal lõigul ja ehitada pikijõudude epüür.
Ehitame pikijõudude epüüri.

Määrame normaalpinged igas lõigus eraldi (igas lõigu piires on pinge ühtlane ning seetõttu pingeepüür igas lõigus on varda teljega paralleelne sirge)
Ehitame normaalpingete epüüri.

Varda vaba otsa ümberpaiknemise määrame iga lõigu pikenemite (lühenemiste) summana.
Varras lüheneb 0,73mm võrra.
1. Määrata võlli nurkkiirus
Võlli nurkkiirus:
2. Määrame võlli pöördemomendid (välised).
Teoreetilises mehaanikast tuntud asjaolu:
Võllile väljaspoolt rakendunud pöördemomendid:
Määrame tasakaalustava pöördemomendi.
4. Määrame väändemomendid igas lõikus eraldi.
Lõikes I mõjuv väändemoment:
Lõikes II mõjuv väändemoment:
Lõikes III mõjuv väändemoment:
Ehitame väändemomentide epüüri.
Määrame võlli polaarvastupanumomendi.
Polaarvastupanumoment – polaarinertsmomendi jagatis ristlõike serva kaugusega:
Tugevusarvutustes huvitab meid suurim pinge, mis tekib ristlõike servas .
Tugevustingimus väändel omab kuju:
Võttes tegelikud maksimaalsed väändepinged võrdseks lubatuga, saame avaldada võlli nõutava (hädavajaliku) polaarvastupanumomendi (projektasvutuse valem):
Varda ohtlikum piirkond on lõik I, kus väändemoment on kõige suurem. Järelikult:
Võlli polaarvastupanumoment (minimaalne, hädavajalik):
4. Määrame võlli läbimõõdu.
Võlliristlõike polaararvutusmoment:
RING
Võlli välisläbimõõt (hädavajalik, minimaalne):
Normjoonmõõtmete reast (standardreast) Ra 20 valime lähima suurema:
Valime: d=80 mm
1. Määrame tala toereaktsioonid.
M
KONTROLL:
2. Määrame paindemomendi M väärtused
M
Lõikes I mõjuv paindemoment :
Lõikes II mõjuv paindemoment:
Lõikes III mõjuv paindemoment:
Lõikes IV mõjuv paindemoment:
Ehitame saadud andmete põhjal põikjõudude ja paindemomentide epüürid:
M
3. Määrame tala vastupanumomendi (nõutava, hädavajaliku).
Vastupanumoment (projektarvutuse valem):
Tala vastupanumoment (minimaalne, hädavajalik):
4. Määrame ristkülikukujuline ristlõikega varda läbimõõdu
Ristküliku vastupanumoment (z-telje suhtes):
RISTKÜLIK