Zamiana układu przestrzennego sił w dwa układy płaskie |
W przypadku bardziej złożonych stanów obciążeń, można przestrzenny układ obciążeń potraktować jak dwa układy płaskie. Weźmy dla przykładu przestrzenny stan naprężeń: Rysunek przedstawia wał, usytuowany wzdłuż osi X, posiadający dwa czopy podporowe A i B oraz dwa koła obciążone siłami Pm i Pw. Rozwiązanie tego układu w celu obliczenia sił reakcji w podporach przedstawiono tutaj>. Taki stan obciążeń można przedstawić przy pomocy dwóch płaskich dowolnych układów obciążeń. Dla takich układów warunki równowagi przedstawiają się następująco: - Suma wszystkich sił P w układzie musi być równa zero, co za tym idzie sumy składowych sił również muszą być równe zero, - Sumy momentów wszystkich sił względem dowolnego punktu w układzie również powinny być równe zero. Układy płaskie dla płaszczyzn x – y oraz x – z zostały przedstawione na poniższych rysunkach. Pod nimi natomiast przedstawiono rozwiązania warunków równowagi dla prezentowanych przykładów.
Należy zaznaczyć, że równanie momentów wygodnie jest tworzyć względem punktu, z którego bierze początek największa liczba sił, co znacznie upraszcza obliczenia. Można również posłużyć się dwoma równaniami momentów a równanie sił potraktować jako równanie sprawdzające obliczenia. Po obliczeniu reakcji w podporach należy przystąpić do obliczeń momentów gnących na wale.
|