Дәріс. Көмкеру. Жаншу. Кеңеюі.

Көмкеру – алдын-ала тесілген тесікте дайындама бөлігінұяқалып тесігіне басып енгізу жолымен жазық немесе кеңістікті дайындамадан мойыншек пайда болу операциясын айтады. Көмкеру үрдісі кезіңде ұяқалып тесігіне қарсылық жасайтын деформация ошағы ретіңде дайындама бөлігі болады, ал сол деформация ошағының элементтер ұзындығы тангенциалды бағытта өседі.

Деформацияның өстік симметриялы көмкеру кезіңде деформация үрдісінің сүлбесі сурет 47-де келтірілген. Ұяқалып тесігіне дайындаманың басып енуі (дайындаманың біркелкі болғандықтан) ұяқалып кеңістігіңдегі (ернемек) дайындама бөлігі деформацияланбауын ескерсек, мередиалды созылатын кернеулердің пайда болуына ықпал жасайды. Тангенциалды деформация ε_ө созылатын деформация болғандықтан, тангенциалды кернеулер созылатын кернеулер болады.

Егер r_n > s болған кезде түйіспе кернеулер салыстырмалы аз болады, олар дайындаманың илемділік күйіне көшіуіне үлкен әсерін тигізбейді. Сондықтан көмкеру кезіңде деформация ошағындағы кернеулі күй сүлбесі жазық екіөсті созылатын сүлбеге жақын деп дәл есептеуге болады. Осы сүлбесі бойынша шеткі басты кернеулер пайда болады: созылып әсер ететін кернеулердің (максималды) және нөлге тең, орта бетіне перпендикулярлы кернеулердің (минималды) бірі. Өйткені тесік жиегіңдегі мередиалды кернеуі σ_ρ=0, дайындаманың деформацияланбайтын бөлігімен тесік жиегінен деформация ошағының шекарасына дейін, нөлден максималды мәніне дейін өзгеруі тиіс. Дайындаманың әрбір нүктесіңде илемділік шартын сақтау үшін, максималды басты нормалды кернеу болып тангенциалды кернеуі σ_ө болуға тиіс. Егер көмкеру түйісу бетінің салыстырмалы арақашықтығында бүйіржағы жазық сотанмен теңдік теңдеуі мына түрде болады, іске асатын болса, онда деформация ошағының негізгі бөлігі.

(141)

47 –сурет. Көмкеру кезіңде деформациялану сүлбесі

Жоғарыда айтылғанды ескере отырып максималды кернеулер гипотезасы бойынша илемділік теңдеуі

(142)

Осы екі теңдеуді интегралдап және шешу кезіңде мынаны аламыз

(143)

Кез-келген интегралданған тұрақтыны шекті шарттардан табамыз, егер р_н = r₀ кернеуі болса, онда σ_р = 0 болады. Кез-келген интегралдап табылған тұрақтыны орнына қойып және күрделі түрлендіруден кейін мынаны аламыз

(144)

(144) формуласы беріктенуін, үйкелісін, деформациялану үрдісі кезіңде дайындама қалыңдығының өзгеруі және июіліс әсерін ескермей деформация ошағындағы σ_р кернеулердің таралуын сипаттайды. Сурет 48-де ρ функциясының (көмкерілетін бөлігінің ені бойынша) σ_р және σ_ө кернеулердің сүлбе бойынша таралуы көрсетілген. Осы сүлбеден көрініп тұр, σ_ө = σ кернеуі деформация ошағында тұрақты, ал σ_р кернеуі тесік жиегінен алыстаған сайын ағу кернеуінен аз болады. Осыдан, қалыпты жағдайда көмкеру ернемек бөлігінің деформацияланған дайындама бөлігінен бөлініп кетуіне мүмкіндігі аз болады. Егер сурет 47 көрсетілген белгіленгендерді алсақ, онда геометриялық арақатынастардан мыналарды табамыз

(145)

(138) формуласын D₁ = D_б+ s + 2r_M ауыстыра отырып түрлендіреміз және D_б = 2R_б деп. белгілейміз (сурет 37). Ауыстырудан кейін аламыз

(146)

Егер көмкеру коэффиицентіне керісінше m_от = 1\К_от = d_o/D_б мөлшерлерін белгілесек және 0,57 s/D_б мөлшерін ескермесек, онда (139) формуласын келесі түрде жазуға болады

(147)

(146) және (147) формуласынан көрініп тұр, мойыншек биіктігі көбейген сайын берілген диаметрлері арқылы көмкеруге берілген тесік өлшемдері азаяды (m_от коэффициенті де азаяды). Күшсіз жіңішкеруімен көмкеру күшін анықтау үшін формулалар мына түрде болады

(148)

мұндағы a — дайындама ортасының бетіне мередиалды қимасында деформация ошағының шекарасыңдағы жанама және симметрия өсіне перпендикулярлы арасыңдағы бұрыш (ұяқалыптың жұмырлау жиегінің дайындаманың қарпу бұрышы).

Жаншу операциясы іші қуыс цилиндрлі дайындаманың шеткі бөліктердің көлденен өлшемдерін азайту үшін арналған. Жаншу кезіңде дайындаманың деформациялануы бір жұмыс құралымен іске асады – ұяқалыппен. Жаншу кезіңде көлденен өлшемдерін азайтып

49 – сурет. Жаншумен алынатын тетіктердің типтес құрама пішіндері

Жаншу арқылы алынатын тетіктердің типтес құрамапішіндері сурет 49-да келтірілген. Келтірілген эскиздерден көрініп түр, жаншу құбырлы дайныдамалар үшін де, сол сияқты түбі бар іші қуыс дайындамалар үшін қолданылады. Дайындаманың деформацияланған бөлігі тетіктің шеті бойынша, немесе аралық бөлігі бойынша тіксызықты немесе қисықсызықты құйғыш тәріздес бетті бастапқы деформацияланбаған дайындама бөлігін диаметрі кіші цилиндр бөлігімен қосылыс арқылы жаншу нәтижесіңде пайда болады.

Конусты ұяқалыпта деформация кезіңде жаншу күшінің өзгеру сипаты сурет 40-та көрсетілген. Осы суретте деформацияның жүрісі бойынша қарқындылығының өзгеру нүктелеріне сәйкес күштің өсу кезіңде ұяқалыпқа салыстырмалы дайындама орыны келтірілген сурет 50. Осы графиктен анықтайтынымыз мынау, бірінші фазада деформация күшінің өсуі ұяқалып (нүкте а) кірісінде бос ию бөлігінің пайда болуына сәйкес болады.

50 –сурет.Жаншу жолымен күштің өзгеруі

Деформацияның ары-қарай өсуі ұяқалып конусты бетінің түйісуде болатын, (b нүктесіне дейін жаншылатын дайындаманың шеткі бөлігінің диаметрін азаюы) деформация ошағының өлшемдері үлкейуімен байланысты. Дайындаманың шеткі бөлігі конусты ұяқалыптың түйісу аймағынан шығу моменті кезіңде деформациялану жолы бойынша қарқындылық күштің өсуі азаяды және күштің өсуі негізінен ұяқалып шығысыңда бос ию бөлігінің пайда болуымен байланысты (с — d нүктесі). Осы бос ию бөліктің пайда болу аяғында және дайындаманың шеткі бөлігі ұяқалыптың цилиндрлі бетімен үйкелісі басталу кезіңде конусты ұяқалыпта дайындаманың шеті диаметрі кіші цилиндр бөлігіне шығуымен жаншу кезіңде деформацияның максималды күшіне сәйкес келеді (нүкте d— е).

Дайындаманың шеті цилиндрлі ұяқалып беті бойынша сырғанаса және үйкеліс күш әсері ықпал жасаса, онда ұяқалыптан шығу кезіңде жаншу күші бернеше есе артады (нүкте е —f).

Сонымен, жаншу кезіңде ең үлкен мән жалпы жағдайда келесі факторлардан әсер етеді: жаншу коэффициенті К_о6ж = R_з/r₀; ұяқалыпқа кіру кезіңде түзетуге және июге кететін, үйкеліс коэффициенті; ұяқалыптан шығу кезіңде түзету және ию; ұяқалып жұмыс қуысының пішіндері; деформация үрдісі кезіңде беріктенуі; деформация үрдісі кезіңде дайындама қалыңдығының өзгеруі және бастапқы дайындаманың ұзындығы бойынша механикалық қасиеттерінің таралуы.

(149)

(149) формуласы жаншу кезіңде деформацияланбаған дайындама бөлігінің қабырғасына әсер ететін конусты ұяқалыптағы кернеуді s_рmах мына пішінөзгерудегі (1 — r₀/R_з) үйкеліс әсерін (1 + mctga); дайындама қалыңдығының өзгеруін ; беріктенуін (П/s_то); ұяқалып кірісінде түзетуді және июді (3 — 2cosa); ұяқалып шығысында түзету және июді (l/2 ) ескере отырып анықтауға мүмкіндік береді.

Кеңейту операциясы – іші қуыс цилиндрлі дайындаманың шеткі бөлігінің диаметрі көбеюі үшін қолданылады (құбырлы өңдірісте барлық құбырдың диаметрін көбеюту үшін). Кеңейтуды ұзындығы бойынша диаметрінің көбеюмен дайындамаға сотанның енуімен іске асады. Кеңейтудің екі әдісі бар: бастапқы диаметрінің деформацияланбаған бөлігімен тақтаға сүйену арқылы (мередиалды кернеулер - қысатын) немесе алдын-ала алынған ернемек арқылы ұсталып тұратын, сотанды дайындама көмегімен созу жолымен (мередиалды кернеулер - созылатын). Кеңейтудің екі варианттарыңтарыңда да тангенциалды кернеулер – созылатын болып табылады. Кеңейтудің бірінші әдісін қыспақты дейміз, ал екіншісін – созумен кеңейту дейміз. Қаңылтырлы қалыптауда негізінен қысумен кеңейту қолданылады.;

Ұсынылған әдебиет:Нег. 1[266-278] қос. 1[156-193]