№8 ЕМТИХАН БИЛЕТІ

1. Материалдар кедергісінің негізгі ұ ғ ымдары. Конструкция жә не оның есептеу моделі. Сыртқ ы кү штер жә не олардың сұ рыптамасы.

2. Кү штің ө ске проекциясы.

3. Есеп.

Материалдар кедергісінің негізгі ұ ғ ымдары.

«Материалдар кедергісі» деп машина мен конструкциялардың бө ліктерінің беріктігі, қ атаң дығ ы жә не орнық тылығ ы туралы ғ ылымды айтамыз.

Беріктік деп конструкцияның немесе оның жеке элементтерінің сыртқ ы кү ш ә серіне қ ирамай қ арсыласу қ абілетін айтады.

Қ атаң дық деп конструкция мен оның элементтерінің деформацияғ а қ арсыласу қ абілетін атайды.

Орнық тылық деп конструкцияның немесе оның элементтерінің белгілі алғ ашқ ы серпімді тепе-тең дік кү йін сақ тау қ абілетін айтады. Есептеу денелерінің тү рлері. Инженерлік практикада кездесетін сан алуан конструкция элементтері пішіндері мен ӛ лшемдеріне байланысты жинақ талып, тӛ мендегідей қ арапайым тү рлерге жіктелген: 1 Білеу (брус) - екі ӛ лшемі ү шін, шісінен ә лдеқ айда кіші дене (I. 2. 1, а, b - сурет). Дербес жағ дайда білеудің кӛ лденең қ имасының ауданы тұ рақ ты, ал ӛ сі тү зу сызық ты болуы мү мкін (I. 2, 1, b - сурет).

Ӛ сі тү зу сызық ты білеуді стержень деп атайды. Білеудің ө сі дегеніміз кӛ лденең қ ималардың ауырлық центрлерінің геометриялық орны (I. 2. 1, c - сурет). 2 Пластина – ара қ ашық тығ ы басқ а ӛ лшемдеріне қ арағ анда ӛ те кіші, екі жазық бетпен шектелген дене (I. 2. 2, а - сурет). 3 Қ абық ша - ара қ ашық тығ ы басқ а ӛ лшемдеріне қ арағ анда ә лдеқ айда кіші болатын екі қ исық сызық ты беттермен шектелген дене (I. 2. 2, b - сурет).

4 Массив - ү ш ӛ лшемдері ӛ зара шамалас дене (I. 2. 2, с - сурет). «Материалдар кедергісі» пә нінде қ атаң дығ ы жеткілікті, аз деформацияланатын, кӛ бінесе кӛ лденең қ ималары тұ рақ ты, білеу тә різдес жұ мыр денелер немесе олардан қ ұ рылғ ан қ арапайым жү йелер қ арастырылады.

Сыртқ ы кү штер жә не олардың сұ рыптамасы, тү рлері.

Сыртқ ы кү штер. Материалдар кедергісі есептерін шешкенде, ең алдымен конструкция элементтеріне ә сер ететін сыртқ ы кү штің шамасы мен тү су сипатын анық тап алу қ ажет. Белгілідей, сыртқ ы кү ш деп денелердің бір- бірімен ә серін, демек, сол конструкция элементтерінің ө зара ә серін де айтады. Сол сияқ ты берілген конструкция элементінің басқ а денемен ә сері қ арастырылғ ан элемент ү шін, сыртқ ы кү ш болып табылады. Мысалы, шамғ а қ ұ йылғ ан жермайдың салмағ ы шан орнатылғ ан тұ ғ ырғ а тү седі, одан тұ ғ ырдың аяқ тары арқ ылы іргетасқ а тү седі. Элементтің ө з салмағ ы да сыртқ ы кү шке жатады.

Сыртқ ы кү штер кө лемдік жә не беттік болып бө лінеді. Беті арқ ылы берілетін сыртқ ы кү шбеттік, ал кө лемі арқ ылы берілетін сыртқ ы кү ш кө лемдік кү ш деп аталады.

Беттік кү штер қ адалғ аннемесе таралғ ан кү ш болуы мү мкін.

Қ адалғ ан кү ш деп, конструкция элементтеріне ө з ө лшемдерімен салыстырғ анда ө те шағ ын аудан арқ ылы берілетін кү шті айтады. Қ адалғ ан кү штің ө лшем бірлігі ньютон (Н), килоньютон (кН), меганьютон (МН). Мысалы, тісті берілістегі тістердің бір-біріне ә сері. Ауданның ө те шағ ындығ ына байланысты қ адалғ ан кү ш ә детте денеге нү кте арқ ылы беріледі деп есептелінеді.

Таралғ ан кү ш деп не элементтің барлық кө леміне (кө лемдік кү ш), не белгілі бір ауданына (жазық тық кү ш), не белгілі бір ұ зындық қ а (сызық тық немесе бойлық жү к) ү здіксіз тү сірілген кү шті айтады. Ол қ арқ ындылығ ымен сипатталады. Қ арқ ындылық деп кү штің бірлік кө лемге немесе бірлік ауданғ а немесе бірлік ұ зындық қ а тү сірілген шамасын айтады. Қ арқ ындылық латынша q ә рпімен белгіленеді, сә йкесінше таралғ ан кү штердің ө лшем бірлігі: кө лемдік кү ш -; жазық тық кү ш -; , ; сызық тық немесе бойлық кү ш -; , .

Бұ л кү штер таралу заң дылық тарына байланысты біркелкі таралғ ан тұ рақ ты жә не бірқ алыпсыз таралғ ан айнымалы кү штер деп жіктеледі. Біркелкі таралғ ан тұ рақ ты кү штің кез келген нү ктедегі қ арқ ындылығ ы ө зара тең, ал бірқ алыпсыз таралғ ан айнымалы кү штің қ арқ ындылығ ы ә р тү рлі.

Денеге тұ тас кө лемі арқ ылы берілетін кү штер қ атаң тү рде ү здіксіз біркелкі тарағ ан деп қ арастырылады.

Кө лемдік кү шке мысал ретінде дененің салмағ ын, жазық тық кү шке – будың қ азан қ абырғ асына қ ысымын, сызық тық кү шке – ені ұ зындығ ынан ө те аз арқ алық қ а ұ зына бойлы тү сірілген кү шті келтіруге болады.

Сыртқ ы кү ш ә сер ететін уақ ытына байланысты да екі топқ а бө лінеді: тұ рақ ты кү шжә не уақ ытша кү ш.

Тұ рақ ты кү ш деп мө лшері мен бағ ыты ө згермейтін кү шті айтады. Егер денеге тү скен кү штердің шамасы немесе бағ ыты уақ ытқ а байланысты ө згеріп отырса, ондай кү штерді айнымалы кү штер деп атайды.

Сыртқ ы кү штерді статикалық жә не динамикалық кү штер деп те топтастыруғ а болады.

Статикалық кү ш деп ө зінің шамасын немесе тү су нү ктесін баяу жылдамдық пен ө згертетін, осы жағ дайда туындауы мү мкін ү деуді ескермеуге болатын кү шті атайды. Мұ ндай кү ш ә серінен конструкцияның жә не оның элементтерінің тербелісі мардымсыз аз болады.

Динамикалық кү ш деп уақ ытқ а байланысты ү лкен жылдамдық пен ө згеретін кү шті айтады. Мұ ндай кү штің ә серінен конструкция немесе оның элементтері елеулі тербелістерге ұ шырайды. Тербеліс жылдамдығ ының ө згеруіне байланысты конструкцияда пайда болатын, оның массасы мен ү деуінің кө бейтіндісіне тура пропорционал екпін кү ші шамасы жағ ынан конструкцияда тербеліс тудырушы сыртқ ы кү штің шамасынан бірнеше есе ү лкен болуы мү мкін.

Динамикалық кү штер соқ қ ы, айнымалы–қ айталанбалы жә не т. б. тү рлерге жіктеледі.

Соқ қ ы кү ш деп кинетикалық энергиясы бар қ озғ алыстағ ы дененің екінші бір денеге соқ тығ ысуы арқ ылы берілетін кү шті айтады.

Айнымалы–қ айталанбалыкү штер деп машина бө лшектеріне уақ ытқ а тә уелді, периодты тү рде қ айталанып тү сетін кү штерді атайды. Мысалы, қ озғ алыстағ ы машинаның шатун, білік сияқ ты бө ліктеріне немесе темір жол вагонының ө сіне тү сетін кү штер айнымалы – қ айталанбалы кү штерге жатады.

Жалпы жағ дайда кү ш уақ ытқ а тә уелді кү рделі заң дылық пен ө згеруі мү мкін.

Кү штің ө ске проекциясы. Белгілі бағ ытталғ ан тү зу сызық ты ө с деп атайды. Кү штің ө ске проекциясы деп, кү ш векторының ұ штарынан ө ске тү сірілген екі перпендикулярмен шектелген, ө стің бағ ытталғ ан кесіндісі аталады. Егер кесінді бағ ыты ө стің оң бағ ытымен сә йкес келсе, кү штің ө ске проекциясы оң таң балы деп есептеледі. Егер кесінді бағ ыты ө стің оң бағ ытына қ арама-қ арсы болса, кү штің ө ске проекциясы теріс таң балы делінеді

Сонымен, кү штің ө ске проекиясының шамасы осы кү штің модулін ө стің оң бағ ыты мен кү штің бағ ыты арасындағ ы бұ рыш косинусына кө бейткенге тең.