Ұстын шыбығының конструктивтік әрленуі

166 
Жергілікті  орнықтылығын  қамтамасыз  ету  шартынан  қабырға 
биіктігінің 
0
h
 оның қалыңдығына 
t
 қатынастарының ең үлкен мәндерін 20 
кестеде  келтірілген  формулалар  арқылы  табуға  болады,  ал  белдеу 
шығысының  оның  қалыңдығына  қатынасы,  егер  келтірілген  иілгіштігі 
0,8…4 – дейін болғанда, онда келесі шарт орындалуы керек.  
 
Кесте 20. 
 
Қабырға биіктігінің 
0
h
 оның қалыңдығына 
t
 қатынастарының 
ең үлкен мәндерін 
 
Салыс-
тырмалы 
эксцент-
риситет 
Элемент  
қимасы 

  және 

1 
мағаналары 

u

 анықталатын формулалар 
 
0

m
 
қоставр 

 < 2,0 

 > 2,0 

u

 = 1,3+0,15

2 

u

 = 1,2+0,35

, тек 3-тен көп емес 
қорап 
прокатталған 
швеллер 

 < 2,0 
 

 > 2,0 

u

 = 1,2 

u

  =  1,0+0,2

,  тек  1,6  –дан  көп 
емес 
прокатталмаған 
швеллер үшін 

 < 0,8 

 > 0,8 

u

 = 1,0 

u

 = 0,85+0,19

, тек 1,6 көп емес 
0

m
 
қоставр,  
қорап 

 < 2,0 

 > 2,0 

u

 = 1,3+0,15

2 

u

  =  1,2+0,35

,  тек  3,1-ден  көп 
емес 
 

 - центрден сығылған элементтің келтірілген иілгіштігі

 

1-  центрден  тыс  сығылған  элементтің  иілу  моментінің  әсер  ететін 
жазықтықтағы иілгіштігі. 
 
 
 
Сурет 94. Тұтаст ұстын шыбығындағы 

167 
көлденең және бойлық қырлар 


y
f
ef
R
E
t
b
/
1
,
0
36
,
0


  сығылған  шыбық  қимасы  шектік  иілгіштік 
шартымен  анықталғанда 
f
ef
t
b
және 
t
h
0
  мәндерін 



y
R
  коэффициентіне 
көбейту керек, бұл жерде  
A
N


, бірақ ол 1,25 – тен артпауы керек.  
Бұл  жағдайда  қоставрлы  қима  үшін  келтірілген  иілгіштік 
y
R
E /


 
аспауы қажет.  
f
ef
t
b
  және  20  кестедегі  шамалар  ұстын  иілгіштігі  артқан  сайын  өсе 
түседі,  яғни  қабырға  мен  белдеу  қалыңдықтары  ұстын  шыбығындағы 
кернеу азайған сайын салыстырмалы түрде жұқара түседі. Болаттың есепті 
қарсыласуы  өскен  кезде  қабырға  мен  белдеу  қалыңдықтары  өсе  түсуі 
керек, өйткені ұстын шыбығындағы кернеу шамасы өседі. 
Егер  конструктивтік  шешім  бойынша  қабырғаның  биіктігі  мен 
қалыңдығының  қатынасы  20  кестеде  келтірілген  шамадан  артық  етіп 
қабылданса,  онда  қабырға  бойлық  қатаңдық  қырларымен  қабырғаның 
есепті  биіктігі 
0
h
  қыр  мен  шыбық  белдеуінің  арақа-шықтығына  тең  етіп 
қабылданады.  
Қатаңдық  қырлары  қабырғаның  бір  немесе    екі  жағынан  қойылады. 
Қабырғаны  бойлық  қатаңдық  қырымен  бекіткенде 
6
3
0


t
h
J
бk
  болғанда  20 
кестедегі 
t
h
0
  мәндері  келесі  формуламен  анықталатын  коэффициентке 
көбейтіледі. 
 









3
0
.
3
0
.
1
,
0
1
4
,
0
1
t
h
J
t
h
J
к
б
к
б

, 
 
бұл жерде: 
бk
J  – бойлық қыр қимасының инерция моменті. 
Бойлық  қатаңдық  қырының  ауданын  шыбық  қимасының  есепті 
ауданына қосады. 
Қиманың  пішінін  және  ұстын  қабырғасын  бекіту  үшін 
R
E
t
h
/
2
,
2
0

 
болғанда,  арақашықтығы  2,5  –  3м  етіп  көлденең  қатаңдық  қырлары 
қойылады, әр тасымалданатын бөлікте екі қырдан кем қойылмайды. 
3.1  мысал.  Тұтас  қималы  центрден  сығылған  ұстын  басы  топсалы 
негізі  қатаң  бекітілген

  материалы  –  ВСт3  пс  6-1  маркалы  болат, 
МПа
R
y
230

,  ұстын  шыбығына  әсер  ететін  есепті  ішкі  күш 
kH
N
4240

; 
жұмыс шарты коэффициенті   

168 
 
 
 
Сурет 95. Ұстын қимасы 
 
1

c

. Ұстын шыбығы үшін үш қаңылтыр пісіріліп біріктіріледі, қима 
– қоставр (95 сур.).   
Шыбықтың есепті ұзындығы 
м
l
l
9
,
4
7
7
,
0
7
,
0




.  
Иілгіштігін 


50

ге  тең  етіп  қабылдаймыз, 
848
,
0


.  Қиманың 
керекті мәндерін анықтаймыз: 
 
2
4
,
217
23
848
,
0
4240
см
R
N
А
y
кер






 
инерция радиусы 
см
l
r
кер
8
,
9
50
490
0




 
Қима ені  
 
см
r
b
кер
кер
83
,
40
24
,
0
8
,
9
2




 
 
Белдеу қимасын 
2
88
,
158
8
,
41
4
,
1
4
,
217
см
А
А
A
кер
f







 
 
см
t
A
b
f
f
f
65
,
49
6
,
1
2
88
,
158
2




, қабылдағанымыз 
см
b
f
45

. 
 
Қабылдаған қиманың орнықтылығын тексереміз: 
 
см
A
J
r
см
J
y
у
y
95
,
10
52
,
202
24200
;
24200
12
45
6
,
1
2
4
3







 
 
876
,
0
;
74
,
44
95
,
10
490



у
у


 
 

169 
2
69
,
23
52
,
202
876
,
0
4240
см
kH




; кернеулілігі + 3% < 5%. 
Қабылдаған  қиманың  орнықтылығы  қамтамасыз  етілген  қиманың 
жергілікті орнықтылығын тексереміз: 
 
5
,
1
10
06
,
2
/
23
9
,
44
/
4




y
R
E


 
 
19 кесте бойынша 
;
63
,
1
5
,
1
15
,
0
3
,
1
15
,
0
3
,
1
2
2










u
 
 
;
9
,
46
23
10
06
,
2
63
,
1
85
,
29
4
,
1
8
,
41
4






t
h
f
 
қабырғаның 
жергілікті 
орнықтылығы қамтамасыз етілген. 
Белдеудің жергілікті орнықтылығын тексереміз: 
 


;
/
1
,
0
36
,
0
R
E
t
b
f
ef



 
 


25
,
15
23
10
06
,
2
5
,
1
1
,
0
36
,
0
62
,
13
6
,
1
8
,
21
4






 
 
Белдеудің жергілікті орнықтылығы қамтамасыз етілген. 
 
3.5.5. Салалы ұстынның қимасын таңдау 
 
Центрден сығылған ұстын қимасын таңдау. 
Салалы  ұстынның  еркін  өсі  бойындағы  орнықтылығы,  бұтақтарды 
біріктіретін  тордың  деформациялануы  себепті,  келтірілген  иілгіштік 
бойынша тексеріледі. 
Келтірілген  иілгіштік  тордың  түріне,  екі  бұтақтың  арақашықтығына 
байланысты. Екі  бұтақтың арақашықтығы (88 
а
– в сур.) салалы ұстынның 
х
  және 
у
  өстері  бойына  тең  орнықтылықты  қамтамасыз  ету  шарты 
бойынша  анықталады.  Ол  шарт  салалы  ұстын  қимасының  еркін  өсі 
бойындағы  келтірілген  иілгіштігі  мен  материалдық  өсі  бойындағы 
иілгіштік тең болуға тиіс. 
Салалы  ұстын  қимасын  таңдау  материалдың  өс 
х
  бойынша 
орнықтылығын  қамтамасыз  ету  шарты  бойынша  (169)  формуланы 
пайдалана басталады. 
 
c
y
x
кер
R
N
А





, 
 
Қима  таңдау  тұтас  қималы  центрден  сығылған  ұстындардың 
қималарын таңдаумен бірдей жүргізіледі. 

170 
Салалы ұстындар қимасы бойына материалдың ұтымды орналасуына 
байланысты оның иілгіштігі бірдей жағдайларда тұтас қималы ұстындарға 
қарағанда аздау болады. 
Шыбық қимасын қабылдағаннан кейін оның материалдық өс бойынша 
орнықтылығы келесі формуламен тексеріледі: 
 
A
N
x




c
y
R

,  
 
Егер  қима  дұрыс  таңдалса,  онда  салалы  ұстын  қимасын  таңдаудың 
келесі сатысына өтеміз. Келесі сатыда тең орнықтылықты қамтамасыз ету 
шарты бойынша 
х
кел



 бұтақтардың арақашықтығы анықталады. 
Келтірілген  иілгіштік  алда  келтірілген  149  немесе  155  формулалар 
бойынша қабылданған тор түрлеріне байланысты анықталады.    
 
2
1
2
2
1
2









х
кел
у
,   
 
 
 
 
        
 
 
    (180) 
 
Бұл  кезде 
1



у
  болуы  керек,  ал  кері  жағдайда  ұстын  бұтағы  өз 
орнықтылығын тұтас ұстынға қарағанда бұрын жоғалтады. 
у

  иілгіштігі  анықталғаннан  кейін  оған  сәйкес  инерция  радиусы 
у
у
l
r

0

  және  оған  байланысты  бұтақ  арақашықтығын 
2

у
r
b

  табамыз. 
2

 
коэффициенті ұстын қимасының түріне байланысты 20 кестеден алынады, 
b
  шамасы  ұстын  өлшемдерінен  бұтақ  белдеулерінің  арақашықтығына 
байланысты қабылданады. 
Үшбұрышты  торлы  ұстындардың  иілгіштігін  табу  үшін  көлбеу 
тіреудің  ауданын  алдын  –  ала  қабылдайды, 
у

  –  сөйтіп  шамасын 
анықтайды. 
 
р
х
у
А
А
1
2





,   
 
 
 
 
 
 
 
        
 
 
    (181) 
 
Қалған есептеулер тақтайшалы салалы ұстындар тәрізді жүргізіледі. 
 
3.5.6. Тақтайшалы торды есептеу 
 
Тақтайшалар  арақашықтығы  бұтақ  иілгіштігіне  және  инерция 
радиусына байланысты. 
 
у
у
r
l



0
, 
 
 
 
 
 
 
 
 
        
 
 
    (182) 
 

171 
Пісіріліп  біріктірілген  ұстындардың  бұтақтарының  есепті  ұзындығы 
тақтайшалардың шеттерінің арақашықтығына тең етіп қабылданады. 
Тақтайшаларды  есептеу  –  олардың  бұтақтарға  пісіріліп  бекітілген 
жіктің  беріктігімен  шектеледі.  Тақтайшалар  көлденең  қиюшы  күштің 
әсерінен  иілуге  жұмыс  істейді.  Көлденең  қиюшы  күш  шамасы  ұстын 
түйінінің тепе-теңдігін қамтамасыз ету шартынан анықталады: 
 
2
2
0
c
F
l
Q
m
m

, 
 
 
 
 
 
 
 
 
        
 
 
    (183) 
 
бұл жерде, 
m
Q
 – тақтайшалар жүйесіне әсер ететін көлденең қиюшы күш, 
оның шамасы екі жүйелі тақтайшалары бар ұстындар үшін 
б
шарт
m
l
Q
Q
;
2

 
–  тақтайшалар  өстерінің  арақашықтығы

 
 
с
  –  бұтақ  өстерінің  ара 
қашықтығы

 
2
шарт
т
Q
Q


 
шарт
Q
 (168) формула бойынша анықталады. (181) 
формуламен  табылған 
у

 
иілгіштік  бойынша  керекті 
,
y
oy
y
l
r


 
анықталады.  Бұтақ  өстерінің  арақашықтығын  анықтау  үшін  инерция 
моментін келесі формуламамен табамыз

 
 
A
r
J
y
y


2
, 
 
 
 
 
 
 
 
 
        
 
 
    (184) 
 
Екінші жағынан r
y
 келесі түрде өрнектеледі; 
 
2
0
1
1
2
2








z
c
A
J
J
y
  
, 
 
 
 
 
 
 
        
 
 
    (185) 
 
Бұл  жерде: 

1
J
  әр  бұтақтың  ауырлық  центрі  бойынша  инерция 
моменті; 
1
А
 - бұтақ ауданы. (183) формуладан 
с
 – мәнін табамыз. 
Жолақ тақтайшаға әсер ететін ішкі күштер: 
 
4
2
б
fic
б
т
m
т
б
т
т
l
Q
с
l
Q
c
F
М
с
l
Q
F








  
 
 
 
 
 
        
 
    (186) 
 
Пісірілген  ұстындар  үшін  жолақ  тақтайшалардың  беріктігі  келесі 
формуламен тексеріледі (сур.96, 
а
): 
 


c
f
f
f
ж
ж
кел
R














min
2
2
, 
 
 
 
 
        
 
    (187) 

172 
 
бұл  жерде: 


ж
m
ж
W
M

жіктегі  иілу  моментінен  пайда  болатын  кернеу; 


ж
m
А
F

жіктегі  көлденең  қиюшы  күштен  пайда  болатын  кернеу; 


min
f
f
f
R




 тік бұрыштық жіктің ең кіші есепті қарсыласуы: 
 








l
l
k
A
l
k
W
f
ж
f
m
;
;
6
2
 жолақ тақтайша өлшемдеріне байланысты 
қабылданады. 
 


E
R
d
t
b
d
y
m
m
/
,
75
,
0
...
5
,
0



  
 
 
Сурет 96. Тақтайша жолақтарды есептеуге арналған 
есептік сұлба 
 
3.2  Мысал.  Салалы  ұстынның  қимасын  таңдау. 
Берілгендері:  
kH
N
2240

; 
МПa
R
см
l
l
y
y
x
230
.
700



 
Материалдық  өс  бойынша  есептеу  тұтас  қималы 
ұстын тәрізді жүргізіледі. 
Қабылдағанамыз 
.
848
,
0
;
50


x
х


 
 
2
1
,
109
1
23
848
,
0
95
,
0
2240
см
R
N
A
c
y
n
кер












 
 
Сортамент 
бойынша 
қабылдағанымыз 
N36 
2
1
4
,
53 см
A

  
 
;
1
,
3
;
2
,
14
;
8
,
106
2
2
1
см
r
см
r
см
А
А
у
x




 
 
Сурет 97.  
3.2. мысал есепке ар-
налған жолақ 
 тақтайшалы 
 ұстынның шыбығы 

173 
849
,
0
;
3
,
49
2
,
14
700



х
х


 
 
Қиманың орнықтылығы: 
 
2
2
23
23
,
22
8
,
106
849
,
0
95
,
0
2240
см
kH
см
kH
A
N
x
n












 
 
Кернеулілігі-3,34%

5% 
 
Еркін өс бойынша есептеу 
 
I  вариант.  Жолақ  тақтайлы  салалы  ұстын  үшін  тең  орнықтылықты 
қамтамасыз ету шарты бойынша 
х
кел



, онда (180)  

у
 - арқылы табамыз 
 
8
,
28
40
3
,
49
2
2
2
1
2








х
у
 
 
у
 өсі бойынша инерция моментінің радиусы: 
 
см
l
r
y
y
y
3
,
24
8
,
28
700




 
 
Табылған 
y
r
 қолданып (184) формуламен инерция моменті: 
 


4
2
2
3
,
63064
3
,
24
8
,
106
см
r
A
J
y
y





 
 
(183) формула арқылы 
см
c
48

 
Салалы ұстын қимасының енін 
см
b 54

 тең етіп қабылдаймыз. 
Шартты көлденең қиюшы күш (168) формуламен анықтаймыз: 
 
kH
E
R
E
A
Q
y
шарт
58
,
23
1
104
06
,
2
23
2330
1
10
06
,
2
8
,
106
10
15
,
7
1
2330
10
15
,
7
4
6
6































 
 
Жолақ тақтайшалар арақашықтығы 
см
l
124
40
1
,
3
1



.  
Жолақ тақтайша ені 
см
t
см
l
см
d
ж
б
ж
8
,
1
;
151
;
27
54
5
,
0
1





 
 

174 
kH
c
l
Q
F
б
т
т
7
,
36
5
,
48
2
151
58
,
23






 
 
см
kН
l
Q
М
б
т
т







445
4
2
151
58
,
23
4
 
 
Жолақ тақтайшадағы кернеулер: 
 


2
2
2
31
,
8
6
,
25
7
,
0
7
,
0
445
6
6
см
kH
l
R
М
f
f
m
ж









 
 


2
9
,
2
6
,
25
7
,
0
7
,
0
7
,
36
см
kH
l
R
F
f
f
m








 
 
Қолмен пісірген кезде жік металлы бойынша  
 
2
/
6
,
12
0
,
18
7
,
0
см
kH
R
f
f





 
 
Негізгі металлдың балқыған шекарасы бойынша  
 
f
f
z
z
R
см
kH
R







2
16
16
,
1
  
 
Жолақ тақтайша жігіндегі келтірілген кернеу модулі: 
 
2
2
2
2
2
2
8
,
12
79
,
8
9
,
2
31
,
8
см
kH
R
см
кН
f
f
ж
ж










  

жүктеу/скачать 7,41 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: