Вплив тертя в шарнірах на величину критичної сили стрижнів

Автор(и)

  • V. N. Bohomaz Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Україна https://orcid.org/0000-0001-5913-2671
  • L. N. Bondarenko Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Україна https://orcid.org/0000-0002-2212-3058
  • I. N. Shcheka Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Україна https://orcid.org/0000-0002-4608-3898
  • L. O. Semenyuk Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Україна https://orcid.org/0000-0001-7164-6309

Ключові слова:

тертя, стрижень, шарнір, критична сила, контакт

Анотація

Постановка проблеми. Величина критичної сили стрижня за традиційною методикою розрахунку визначається в припущенні ідеального шарніра в місці закріплення стрижня. У реальних шарнірах існує як опір коченню шарніра при повороті кінців стрижня, так і їх переміщення. Таким чином, існує необхідність визначення характеру впливу цієї недосконалості шарніра на величину критичної сили.
В існуючих наукових працях, присвячених схожим проблемам, не враховувався вплив тертя в шарнірах кріплення стрижня на величину критичної сили. Для визначення стійкості стрижнів з урахуванням неідеальності шарнірів тертя в них можна врахувати ексцентричним прикладенням навантаження або прикладенням моменту. Проте за такого підходу досить складно визначити величину прикладених сили або моменту. Мета статті ‑ встановити вплив тертя в шарнірі кріплення стрижня на величину його критичної сили в сенсі Ейлера, а також побудувати залежності для визначення критичної сили стрижня з урахуванням механічних характеристик матеріалів шарнірів. Висновок. Для задачі визначення величини критичної сили стрижня з шарнірним кріпленням на кінцях одержано залежності, які враховують механічні характеристики матерілів шарніра. Одержані залежності дозволяють обчислити точніше значення критичної сили для стрижнів. Наведено приклади розрахунку цільного стрижня і стрижня з вирізкою у середині, які показують, що значення критичної сили, обчислені за традиційною методикою завищені.

Біографії авторів

V. N. Bohomaz, Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна

к.ф.-м.н. кафедра військової підготовки.

L. N. Bondarenko, Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна

к.т.н., доц. кафедра прикладної механіки.

I. N. Shcheka, Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна

к.т.н., доц. кафедра військової підготовки.

L. O. Semenyuk, Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна

Кафедра прикладної механіки, студ.

Посилання

Bondarenko L.M. and Bondarenko V.D. Vyznachennia praktychnikh zalezhnostei koeffitsienta tertia kochennia [Determination of practical dependences of coefficient of rolling friction]. Theoretical Foundations of Civil Engineering. Warsaw-Vilnus, 2006, no. 14, pp. 521-524. (in Ukrainian).

Bukhgolz N.N. Osnovnoj kurs teoreticheskoj mekhaniki [The Basic course of theoretical mechanics]. Moskva; Leningrad: Ob’ed. nauch.-tehn. izd-vo NKTP SSSR, 2009. ( in Russian).

Gafarov R.G. and Zhernakov V.S. Chto nuzhno znat' o soprotivlenii materialov [What you need to know about the strength of materials]. Moskva: Mashinostroenie, 2001. 275 p. (in Russian).

Darkov A.V. and Shpiro G.S. Soprotivlenie materialov [Strength of materials]. Moskva: Vysshaya shkola, 1989, 22 p. ( in Russian).

Dzhavadov I.D. Ponyatnaya fizika [Understandable physics]. Sankt Peterburg: Napisano perom, 2014, рр. 52-64. (in Russian).

Jonson К. Mekhanika kontaktnogo vzaimodejstviya [Mechanics of contact cooperation]. Мoskva: Mir, 1989, 510 p. (in Russian).

Inozemtsev V.К., Sineva N.F. and Inozemtseva O.V. Obshchaya ustojchivost' sooruzhenij na neodnorodnom nelinejno deformiruemom osnovanii [General stability of building on the heterogeneous non linear deformed base]. Sarat. gos. tekhn. Universitet [Saratov State Technical University]. Saratov, 2008, 242 p. (in Russian).

Kragelsky I.V. and Vinogradova I.E. Koeffitsienty treniya [The coefficients of friction]. Moskva: Mashgis, 1962, 228 p. ( in Russian).

Mirolyubov I.N., Engalychev S.A. and Sergievsky N.D. Posobie k resheniyu zadach po soprotivleniyu materialov [The manual for the solution of problems on strength of materials]. Moskva, Vysshaya shkola, 1985, 399 p. (in Russian).

Strelnikova К.А. Ustoychivost' sistemy «vysokij ob'ekt - osnovanie» s uchetom zhestkosti osnovaniya [Stability of the system "A high object is a base" taking in to account in flexibility of base]. Vestnik Saratovskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta [Bulletin of Saratov Sate Technical University]. 2011, no. 1(52), vol. 1, pp. 29-35. (in Russian).

Feppl’ A. Tekhnicheskaya mekhanika [Technical mechanics]. Мoskva, Leningrad: ONTI. Glav. red. tehn.-teoret. lit., 1937, 332 p. (in Russian).

Erdedi A.A. and Erdedi N.A. Teoreticheskaya mekhanika. [Theoretical mechanics]. Moskva: Knorus, 2012. 203 p. (in Russian).

Bazant Z.P. and Cedolin L. Stability of Structures: Elastic, Inelastic, Failure & Damage Theories. New York: World Scientific, 2010, 1011 p.

Hibbeler R.C. and Gupta A. Engineering Mechanics: Statics & Dynamics. New York: Pearson Education, 2009, 852 p.

Tabor D. The mechanism of rolling friction. Proceedings of the Royal Society. Series A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences. London, 1955, vol. 229, part 2: The elastic range, pp. 198-220.

##submission.downloads##

Номер

Розділ

Наукові дослідження