Buckling Scriú Liathróid: Conas Ualach Colún a Ríomh agus Cén Fáth a bhfuil Tábhacht leis

Is féidir le scriú liathróid faoi chomhbhrú aiseach teip ar bhealach nach bhfuil baint aige le caitheamh, tuirse nó ualach teagmhála ar na liathróidí. Brúigh crua go leor ar sheafta fada caol agus bogfaidh sé ar an taobh go tobann agus caillfidh sé a chumas iompair - cé nár tháinig an cruach féin gar dá neart táirgeachta. Tugtar an modh teip seoag lúbadh, agus is é an scriú an t-ualach a tharlaíonn séualach colún(nó ualach buckling criticiúil).

Maidir le haon ais ingearach, feidhmchlár brúigh, nó scriú stróc fada faoi fhórsa comhbhrúiteach, tá buckling scriú liathróid ar cheann de na seiceálacha a chinneann cé acu an mairfidh seafta - agus is furasta é a ligean thar ceal toisc nach bhfuil baint ar bith aige leis an rátáil ualaigh atá priontáilte ar bhileog sonraí táirge.

Míníonn an treoir seo cad is cúis le buckling scriú liathróid, conas an t-ualach colún a ríomh le foirmle phraiticiúil, cad iad na hathróga is tábhachtaí, agus conas a bhaineann an seiceáil seo leis an ríomh luas ríthábhachtach atá clúdaithe inártreoir roimhe seo ar luas criticiúil scriú liathróid.

Cad é Buckling Scriú Liathróid?

Pictiúr ag brú síos ar rialóir fada tanaí coinnithe ina seasamh. Brúigh go réidh agus comhbhrúiteann sé i líne dhíreach. Brúigh thar pointe áirithe agus tosaíonn sé go tobann taobh le bogha - ní mar gheall ar bhris an rialóir, ach toisc go n-éiríonn colún díreach faoi ualach comhbhrúiteach go leor éagobhsaí.

Iompraíonn seafta scriú liathróid ar an mbealach céanna nuair a bhíonn sé faoicomhbhrú aiseach- mar shampla, nuair a bhíonn sé ag brú ualach seachas é a tharraingt, nó nuair a iompraíonn sé ualach ingearach a luíonn ar an scriú tríd an gcnó.

Is éard atá i búcla ná titim cliathánach tobann (taobh an taobh) de sheafta faoi ualach comhbhrúiteach aiseach, a tharlaíonn ar thairseach ualaigh ar leith ar a dtugtar an t-ualach colún nó ualach buckling criticiúil. Nuair a shroicheann an fórsa comhbhrúiteach feidhmithe an luach seo:

• Bogann an seafta go leataobh óna ais dhíreach
• Titeann an cumas ualaigh go géar agus ní féidir a thuar
• Is féidir leis an scriú lúbthachta buan nó teip tubaisteach a fhulaingt

Cosúil le luas criticiúil, níl baint ar bith ag búclaí scriú liathróid le neart an ábhair sa ghnáthchiall - is féidir le seafta búcla a dhéanamh ar ualach comhbhrúiteach i bhfad faoi bhun an méid a d'fhéadfadh an cruach a sheasamh i gcomhbhrú simplí ar shlí eile. Is fadhb céimseata é: trastomhas seafta, fad gan tacaíocht, agus conas a shuiteáiltear na foircinn.

Conas Luchtaigh Colún Scriú Liathróid a Ríomh

Is í an fhoirmle chaighdeánach innealtóireachta le haghaidh ualach búclaithe scriú liathróid, bunaithe ar theoiric colún Euler agus a úsáidtear i gcatalóga móra déantúsóirí scriú liathróid:

Pcr=λ × π² × E × I / Lc²

Cá háit:

• Pcr= ualach búcla criticiúil (N)
• λ= fachtóir socraíochta deiridh, bunaithe ar an gcaoi a bhfuil foircinn an scriú suite (féach an tábla thíos)
• E= modal leaisteachas an ábhair seafta - le haghaidh cruach, E ≈ 206,000 N/mm²
• I= dara nóiméad d'achar tras-rannóg (mm⁴) an tseafta
• Lc= fad nach dtacaítear leis idir na pointí gléasta (mm)

Maidir le seafta scriú liathróid, is é an trasghearradh ábhartha ná an fhréamh-trastomhas (mion), mar sin ríomhtar an dara nóiméad den achar mar:

Mé=π × dr⁴/64

CáAn Dochtúirarb é buntrastomhas sheafta an scriú (mm) - nach é an trastomhas ainmniúil/seachtrach.

Fachtóir Deiridh Fixity (λ) le haghaidh Buckling

Is é seo an pointe ina bhfuil sé éasca botún a dhéanamh:ní hé an fachtóir seastachta deiridh le haghaidh buckleála an fachtóir céanna a úsáidtear le haghaidh luas criticiúil, cé go bhfuil cur síos ar an dá mar "deireadh fixity." Úsáideann an dá scálaí uimhriúla go hiomlán difriúil agus a thagann ó fhisic éagsúla. Ná athúsáid an tábla fc ón ríomh luais chriticiúil anseo.

Ligeann gléasadh seasta-beidh ualach colúin 16 huaire níos airde ná gléasadh saor in aisce seasta ar an seafta céanna - is é sin an fáth a ndeartar aiseanna ingearacha agus feidhmchláir phreasa leis an socrú tacaíochta deiridh is docht a cheadaíonn leagan amach an mheaisín.

Corrlach Sábháilteachta: Riail Éagsúla ná Luas Chriticiúil

Is gnách go n-úsáideann ríomhanna luais chriticiúil corrlach sábháilteachta 80% ar an luach teoiriciúil. Úsáideann ualach colún scriú liathróid coinbhinsiún difriúil, níos coimeádaí: molann an chuid is mó de na monaróirí an t-ualach comhbhrúiteach iarbhír a choinneáil ag nó faoi bhun50% den ualach buckling criticiúil ríofa- fachtóir sábháilteachta de 2.

P_permissible=Pcr/2

Tá sé seo níos coimeádaí ná an corrlach luais chriticiúil toisc go bhfuil cliseadh buckling tobann agus den chuid is mó gan rabhadh, agus toisc go -bhfuil fíordhearmad cruinne i gcónaí ag roinnt diall díreach díreach a íslíonn an t-ualach ag a dtosaíonn an éagobhsaíocht iarbhír.

D'oibrigh Sampla

Chun an coincréit seo a dhéanamh, tóg an scriú liathróid céanna a úsáidtear inár sampla luais chriticiúil:

• Trastomhas fréimhe dr=14.2 mm (tipiciúil do scriú liathróid rollta ainmniúil Ø16 mm)
• Fad gan tacaíocht Lc=1000 mm
• Tacaíocht deiridh: Seasta – Tacaithe (λ=2.0)
• Ábhar: cruach, E=206,000 N/mm²

Céim 1 - Ríomh an dara nóiméad den achar:

Mé=π × dr⁴/64
I = π × (14.2)⁴ / 64
mé ≈ 1,996 mm⁴

Céim 2 - Ríomh an t-ualach buckleála criticiúil:

Pcr=λ × π² × E × I / Lc²
Pcr=2.0 × 9.87 × 206,000 × 1,996 / 1,000,000
Pcr ≈ 8,116 N (≈ 8.1 kN)

Céim 3 - Cuir fachtóir sábháilteachta 2 i bhfeidhm:

P_cheadaithe=8,116 / 2 ≈ 4,058 N (≈ 4.1 kN)

Mar sin, maidir leis an gcumraíocht chruinn seafta agus tacaíochta seo, níor cheart go mbeadh an scriú faoi lé ualach comhbhrúiteach aiseach marthanach os cionn garbh4.1 kN- is cuma cé chomh compordach agus a d’fhéadfadh rátáil ualaigh dhinimiciúil an chnó liathróid an fórsa sin a láimhseáil ar shlí eile.

Anois smaoinigh ar an scriú céanna le réise níos faide gan tacaíocht 2000 mm in ionad 1000 mm. Toisc go bhfuil Lc cearnógach san ainmneoir, má dhéantar an fad a dhúbailt, gearrtar an t-ualach búcla incheadaithe go garbhceathrú {0}den luach bunaidh. Is é seo an gaiste céanna agus a bhaineann le luas criticiúil: ní hamháin go bhfuil ais stróc níos faide ná "an scriú céanna, níos faide" - titeann a teorainneacha ualaigh agus luais araon go géar le réise.

Cad a Athraíonn Iarbhír Luchtaigh Colún

1. Fad gan tacaíocht (Lc) - an fachtóir ceannasach
Mar is amhlaidh le luas criticiúil, tá an fad cearnógach san fhoirmle, rud a fhágann gurb é an tionchar aonair is mó é. Tá sé i bhfad níos dóchúla go mbeidh ais fhada ingearach nó brúigh stróc fada teoranta ag an gcnó liathróid féin.

2. Trastomhas fréimhe (dr) - an luamhán is láidre atá ar fáil
Toisc go bhfuil mé i gcomhréir leis an dr⁴, tá éifeacht as cuimse ag méadú ar thrastomhas an tseafta ar ualach an cholúin - má dhéantar an fhréamh-trastomhas a dhúbailt méadaítear an t-ualach búcla timpeall sé bliana déag -. Is cúis amháin é seo go n-úsáideann feidhmchláir ingearacha nó atá luchtaithe go mór aiseach trastomhas scriú suntasach níos mó ná mar a bheadh ​​ag teastáil ón ualach gathach amháin.

3. Deireadh seastacht / modh tacaíochta
Mar a léirítear thuas, má ghluaistear ó sheasta-saor go dtí seasta-méadaítear ualach an cholúin incheadaithe faoi 16x ar sheafta comhionann. Maidir le haiseanna arb é an buckling an fachtóir teorannaithe, is gnách go mbíonn sé níos éifeachtaí ó thaobh costais de a uasghrádú ar an gcumraíocht tacaíochta imthacaí ná an seafta a ardú.

4. Treo an ualaigh aiseach agus an áit a gcuirtear i bhfeidhm é
Ní bhaineann búcáil ach le hualaí comhbhrúiteacha, ní ualaí teanntachta riamh. Teastaíonn an tseiceáil seo ar ais ingearach ina bhfuil an scriú ag brú ualach in airde (comhbhrú); ní dhéanann an ais chéanna ualach crochta (teannas) a ísliú. Bíonn tionchar freisin ag suíomh an imthacaí seasta i gcoibhneas leis an gcosán ualaigh ar an bhfad a úsáidtear mar Lc sa ríomh.

Buckling vs. Luas Criticiúil vs. Incheadaithe Comhbhrúite / Teanntachta Ualach

Tá buckling scriú liathróid ar cheann de thrí sheiceáil ghaolmhara ach ar leith ba chóir a reáchtáil le chéile nuair a bhíonn scriú ag tabhairt aghaidh ar réisí fada gan tacaíocht nó ar fhórsa aiseach ard:

• Buckling (ualach colún)Cuireann - teorainn leis an méid fórsa comhbhrú a fhéadfaidh seafta caol a thógáil sula n-bogann sé ar an taobh. Rialaithe ag fad, trastomhas, agus daingneacht deiridh.
• Luas criticiúilCuireann - teorainn le cé chomh tapa agus is féidir leis an seafta rothlú sula n-athshonnaíonn sé agus sula ndéanann sé fuip. Clúdaithe inártreoir luas criticiúil scriú liathróid.
• Ualach comhbhrúite/ teanntachta ceadaithe- seiceáil ar leith, fad-seiceáil neamhspleách bunaithe ar neart toraidh an ábhair sheafta. Is é seo an fachtóir teorannaithe do scriúnna gearra tiubha áit a bhfuil an seafta ró-stocúil le búcla ach d’fhéadfadh sé a bheith ró-bhéim fós i gcomhbhrú simplí nó i dteannas.

Is gnách go rialaítear scriú gearr, trom trastomhais ag an teorainn chomhbhrúite bunaithe ar an táirgeacht seachas ag búcla. Tá scriú fada caol beagnach i gcónaí á rialú ag buckling agus luas criticiúil i bhfad sula n-éiríonn neart toraidh ábhartha.Is ionann an riail roghnúcháin agus an riail maidir le luas criticiúil: ríomh na teorainneacha go léir is infheidhme, agus dearadh thart ar an gceann is ísle.

Bealaí Praiticiúla le haghaidh Roghnúcháin

• Seiceáil i gcónaí ualach colún le haghaidh aon ais ina bhfuil an scriú faoi chomhbhrú aiseach marthanach nó buaic - aiseanna ardaithe ingearacha, cófraí, aonaid clampála, agus trealamh insteallta nó stampála na cásanna is coitianta.
• Is lú an seans go mbeidh aiseanna cothrománacha nach bhfeiceann ach frithchuimilt-fórsa aiseach leibhéalta-teoranta, ach ba cheart iad a sheiceáil fós an gcuireann an feidhmchlár fórsa próisis sheachtraigh (gearradh, brú, brú i gcoinne saotharphíosa).
• Má tá an t-ualach incheadaithe ríofa ró-íseal don fheidhmchlár, is iad na réitigh is éifeachtaí, in ord na héifeachtúlachta costais tipiciúil: (1) an socraíocht deiridh a uasghrádú le socrú tacaíochta imthacaí níos docht, (2) an réise gan tacaíocht a ghiorrú le tacaíocht idirmheánach, (3) an trastomhas seafta a mhéadú.
• Ná seiceáil buckling ina n-aonar. Ba cheart seafta meánmhéide chun búcla a sheachaint a sheiceáil i gcoinne luas criticiúil má rothlaíonn an ais freisin ar luas brí - tá an dá mhodh teip neamhspleách agus is féidir le scriú teip ar cheachtar ceann acu gan rabhadh ón taobh eile.
• Rith an ríomh seo ag an gcéim deartha le haghaidh aon ais ingearach nó comhbhrú-luchtaithe- teipthe búcla tarlaithe go tobann, ní mar shiomptóm atá ag dul in olcas de réir a chéile.

Tagairt

1. THK Co., Ltd Catalóg Ghinearálta Scriú Liathróid - Luchtaigh Buckling ar an seafta scriú (Roinn A-695).

2. Innealtóirí Imeall. "Cothromóidí Dearaidh Scriú Liathróid agus Critéir Roghnúcháin" - Foirmle Luchtaithe Búclaí agus Fachtóirí Socraithe Deiridh.

3. Scriú Liathróid Rockford. Réamhrá Chatalóg Mhéadrach - Neart Luchtaithe Colún agus Athróg Deiridh Deisigh (Fe).

4. Leideanna Tairiscint Líneach (Domhanda Dearaidh). "Conas a Seachain Scriú Ball Buckling."

← Ar ais go Blag DLY