Коли деталі конструкцій, які передають значне стискаюче навантаження, мають невелику площу контакту, то поверхні цих деталей можуть
з м и н а т и с я. Щоб не сталося зминання, під гайки і головки болтів,наприклад, підкладають шайби (рис. 19.12). Для спро щення розрахунків вважають, що при площинному контакті виникають нормальні напруги зминання,що рівномірно розподілені по площі контакту. Розра-
хункове рівняння на зминання має вигляд
σз = P/Fз ≤ [σз],
де Р — стискаюча сила, [σз] — допустима напруга на зминання; Fз — площа контакту. Якщо дотичні деталі виготовлені з різних матеріалів, то на зминання перевіряють м'якший матеріал.
Для двох деталей, які контактують циліндричними поверхнями (наприклад, заклепочне з'єднання), закон розподілу напруг зминання по
поверхні контакту складний (рис. 19.13, а). Тому в розрахункову формулу зминання циліндричних отворів підставляють не площу бокової поверхні
півциліндра, по якій контактують деталі, а значно меншу площу діаметрального перерізу отвору (умовна площа зминання); тоді
Fз = ds,
де d — діаметр отвору; S — товщина з'єднуваної деталі (висота циліндра). Якщо з'єднувані деталі мають різну товщину, то в розрахункову
формулу підставляють меншу.
У машинобудуванні допустимі напруги на зминання для болтових, штифтових і шпонкових з'єднань
з маловуглецевої сталі беруть у межах 100 —
120 МПа, для заклепоч-
них з "єднань 240—320 МПа,
для деревини (сосна, дуб) — Рис. 19.13
2,4—11 МПа залежно від
сорту деревини і напряму
стискаючої сили відносно
напряму волокон.
Приклад 19.6. Тяга 1, з'єднана з вилкою 2 за допомогою болта, поставленого без зазора, навантажена, як показано на рис. 19. ІЗ, б. Визначити напруги зминання у головці тяги, якщо сила Р = 32 кН, діаметр болта d = 20 мм, а товщина головки тяги s = 24 мм.
Р о з в ' я з а н н я, Обчислимо умовну площу зминання:
Зсувом називають такий вид деформації, за якої у будь-якому поперечному перерізі бруса виникає лише поперечна сила.Деформацію зсуву можна спостерігати, наприклад, під час різання ножицями металевих штаб або прутків (рис. 20.1, а) Розглянемо брус площею поперечного перерізу F перпендикулярно до осі якого прикладено
дві однакові, але протилежно напрямлені сили Р, лінії дії їх паралельні І проходять на відносно невеликій відстані одна від одної. Для визна-
чення поперечної сили Q застосуємо метод перерізів (рис. 20.1, б).
В усіх точках поперечного перерізу діятимуть розподілені сили, рівнодіючу яких визначимо з умови рівноваги залишеної частини бруса:
∑У = 0; P – Q =0.
звідки визначимо поперечну силу Q
Q = P.
Поперечна сила — це рівнодіюча внутрішніх дотичних сил, що діють на зсув у поперечному перерізі. Природно вважати, що при зсуві в
поперечному перерізі бруса діють тільки дотичні напруги τ. Припускаємо,
Що ці напруги розподілені по перерізу рівномірно і, отже, їх можна обчислити за формулою
τ = Q/F
Очевидно, що при зсуві форма перерізу на величину напруги не впливає.
Примітка. Викладений у цьому параграфі розрахунок дотичних напруг при зсуві — наближений, оскільки лінії дії сил Р і Q (рис. 20.1, 6) напрямлені не по одній прямій і, точно кажучи, ці сили не утворюють врівноваженої системи, це — пара сил.Проте момент цієї пари невеликий (мале плече) і відповідними їй напругами можна знехтувати