Tayanchlar va ularning turlari. Geometrik o‘zgarmas, o‘zgaruvchan va oniy o‘zgaruvchan sistemalar

Tayanchlar va ularning turlari. Geometrik o‘zgarmas, o‘zgaruvchan va oniy o‘zgaruvchan sistemalar.

Inshootlarni asos bilan biriktiruvchi va ularning ko’chishini cheklovchi qurilmalar tayanchlar deb ataladi.

Tekis inshootlar tayanchlari asosan quyidagi turlarda bo’ladi:
1. Sharnirli qo’zgaluvchan tayanch (1.5—rasm).
2. Sharnirli qo’zgalmas tayanch (1.6—rasm).

3. Qistirib mahkamlangan tayanch (1.7—rasm):

1.7 — rasm

Inshootlar sxemalarining kinematik analizi
Kinematik analizdan kuzlangan maqsad. Bir-biri bilan sharnirli yoki tashqi yuklar ta’sirida o’zining shakli va holatini o’zgartirmasligi lozim.
Bunday talabni qanoatlantiruvchi inshoot geometrik o’zgarmas sistema bo’ladi. Inshoot shakli yoki holatining o’zgarishi uni tashqil etuvchi elementlarning deformatsiyalanishi tufay-ligina sodir bo’lishi mumkin.
Har bir inshootni hisoblashdan oldin uning sxemasini geometrik o’zgarmaslik shartlariga asosan kinematik alaliz kilish kerak. Masalan, 1.6-rasmda tasvirlangan sistemaning sterjenlaridagi zuriqishlari aniqlash mumkin emas,chunki oz miqdordagi kuchning ta’siri ham uning shakli va holatini o’zgartiradim. Demak, berilgan sistema geometrik o’zgaruvchan sistema, ya’ni mexanizmdir.Sistema geometrik o’zgarmas bo’lishi uchun unga qo’shimcha bog’lovchi element (masalan, )ni kiritish kerak (1.6-rasm,b).

1.6 - rasm
Sistemani asosiy hamda yordamchi elementlarga ajratishda va ularning bir-biri bilan qanday bog’lanishda ekanligini tekshirishda kinematik analizning ahamiyati katta. Kinematik analiz yordamida sistemaning geometrik o’zgarmas yoki o’zgaruvchi ekanligi bilib olinadi. Faqat geometrik o’zgarmas inshootlargina tashqi yuklarni qabul qilib, ularga qarshilik ko’rsatishi,ya’ni yuklar ta’sirida ishlashi mumkin.
Yassi sistemalarning erkinlik darajasi.
Har qanday yassi jism yoki yassi jismlar sistemasining tekislikda olgan urnini tula aniqlab beruvchi, bir-biriga bog’liq bo’lmagan geometrik parametrlar miqdori shu sistemaning erkinlik darajasi soni deb ataladi. Tekislikda olingan biror A nuqtaning ixtiyoriy qabul qilingan qo’zg’almas koordinatalar o’qiga nisbatan olgan urni ikkita koordinata X_A, U_A bilan aniqlanadi. Shuning uchun nuqtaning o’zi yotgan tekislikdagi erkinlik darajasi soni ikkiga teng bo’ladi.
Har qanday geometrik o’zgarmas tekis sistema disk deb ataladi. Masalan: sterjen, ‘lastinka, balka va fermalarni disk deb qabul qilish mumkin.Tekislikdagi biror diskning koordinatalar uqiga nisbatan olgan urni uchta parametr X,U va _AV bilan aniqlanadi (1.7-rasm). Demak, har bir disk o’zi yotgan tekslikda uchta erkinlik darajasiga ega bo’ladi. Diskning erkin harakatini, ya’ni erkinlik darajasinini turli qurilmalar yordamida cheklash mumkin. Bitta erkinlik darajasini cheklovchi kurilma kinematik bog’lanish deiladi. Bunga misol qilib, ikkita diskni bir-biri bilan bog’lovchi sterjenni ko’rsatish mumkin (1.8 - rasm,a). Bu sterjen ikkinchi

1.7 -rasm
diskning birinchi diskka nisbatan chiziqli ko’chishiga qarshilik ko’rsatadi. Ikki disk bir-biri bilan silindrik sharnir vositasida bog’langaanda (1.8-rasm,b) birinchi diskka nisbatan ikkinchi disk ikkita erkinlik darajasini yuqotadi. Demak, silindrik sharnir ikkita sterjenga ekvivalentdir(1.8-rasm,b). Inshootlarning hisoblash sxemalari, asosan, geometrik tekis elementlar (disklar)dan iborat bo’lgan kinematik zanjirlardan tuziladi (1.9-rasm). Bu disklar (elementlar) bir-biriga sharnirlar yordamida, yerga esa tayanch sterjenlar orqali bog’lanadi.

Bunday murakkab sistemaning erkinlik darajalari soni quyidagicha aniqlanadi. Sistemadagi disklar soni D bo’lsa, uning erkinlik darajasi soni 3D bo’ladi, chunki har bir disk uchta erkinlik darajasiga ega. Bu disklar bir-biri bilan SH ta oddiy sharnirlar bilan bog’langan bo’lsa, sistemaning erkinlik darajasi 2SH ga kamayadi, chunki har bir sharnir ikkita erkinlik darajasini yuqotadi. Sistemani yerga bog’lovchi har bir tayanch sterjen uning bitta erkinlik darajasini yuqotadi. Demak, murakkab sistemaning erkinlik darajasi soni W quyidagi ifodaga asosan to’iladi:

bunda D - disklar soni, SH- disklarni o’zaro bog’hlovchi oddiy sharnirlar soni, St - tayanch sterjenlar soni.
Agar berilgan sistema uchun W>0 bo’lsa, sistema geometrik o’zgaruvchandir; W=0 bo’lsa, sistema geometrik o’zgarmas; W<0 bo’lganda esa sistema geometrik o’zgarmas bo’lish bilan birga, o’z tarkibida ortiqcha bog’lanishaliriga ega bo’ladi. Ortiqcha bog’lanishlarga ega bo’lgan sistemalar statik anikmas sistemalar deyiladi.
Agar berilgan sistemaning biror sharnirli tugunida bir necha disklar bir bilan bog’langan bo’lsa, bunday sharnir murakkab sharnir deb ataladi (1.10-rasm). Murakkab sharnirli sistemalarning erkinlig darajalari soni (1.1) formula bilan aniqlanadi; lekin murakkab sharnirlar sonini oddiy sharnirlar soni bilan almashtirish kerak.
Agar murakkab sharnirda n ta disklar bir biri bilan bog’langan

1.10 rasm
bo’lsa, uning oddiy sharnirlar soni boglangan disklar sonidan bitta kam (n-1) bo’ladi.