 |
|
Загальні положення. Балки і їх опори
Багато деталей машин працює на згин (вали, осі, важелі, балки перекрить, кранів тощо).
Згин – це такий вид деформації, при якому відбувається викривлення поздовжньої вісі стержня. Згин виникає під дією прикладених до стержня сил, або пар сил, розміщених у площині, поздовжній щодо вісі бруса. Згин пов'язаний із виникненням в поперечному перерізі стержня поперечних сил та згинальних моментів.
Балка – прямолінійний стержень,що працює на згин. В опорі матеріалів термін «балка» має значно ширше значення, чим в звичайному розумінні.
Площини, що проходять через головні центральні осі інерції поперечних перерізів балки, називають головними.
Розрізняють:
Чистий згин, коли в поперечному перерізі балки діє тільки згинальний момент.
Поперечний згин виникає, коли в поперечному перерізі балки діє поперечна сила (сили, що діють на брус перпендикулярні до його вісі)
Плоский згин, при якому всі сили лежать в одній площині, що збігається з однією з головних площин балки. При цьому вісь бруса залишається плоскою лінією. Якщо ж правило не виконуються, то згин називають косим, або неплоским.
На розрахунковій схемі балку заміняють віссю. Балка може бути навантажена активними та реактивними (реакціями опор) силами. Розрізнять: зосереджену силу, розподілену силу (сталого чи постійного значення), зосереджений момент.
Опори балок бувають:
а) шарнірно рухома опора – допускає поступальне та кутове переміщення навколо точки закріплення, не допускає руху у напрямку, перпендикулярному опорній поверхні;
б) шарнірно нерухома опора – допускає кутове переміщення навколо точки закріплення, не допускає поступальне. Напрям реакції невідомий, її розкладають на дві складові;
в) жорстке затиснення – виключає і переміщення і поворот.
Балка повинна бути геометрично нерухомо з’єднана з основою, що досягається прикладанням 3 зовнішніх реактивних сил.
Балка статично визначення, коли число рівнянь статики, які можна скласти для неї дорівнює числу невідомих реакцій опор. Всі балки можна розділити на:
проста балка, одно консольна балка, двоконсольна балка, консоль
Для будь-якої балки необхідно вміти складати рівняння рівноваги для визначення реакцій опор. Найбільш раціонально це робити:
Для контролю 