Шаршы түтік VS тікбұрышты түтік, қай пішін ұзаққа созылады?
арасындағы өнімділік айырмашылығытікбұрышты түтікжәнешаршы түтікинженерлік қолданбаларда беріктік, қаттылық, тұрақтылық және көтеру қабілеті сияқты көптеген механикалық тұрғыдан жан-жақты талдау қажет.
1. Беріктік (иілуге және бұралуға төзімділік)
Иілу күші:
Тік бұрышты түтік: ұзын бүйірлік бағытта (биіктік бағыты) иілу жүктемесіне ұшыраған кезде, қима инерция моменті үлкенірек және иілу кедергісі шаршы түтікке қарағанда айтарлықтай жақсы.
Мысалы, ұзын бүйірлік бағытта 100 × 50 мм тікбұрышты түтіктің иілу күші 75 × 75 мм шаршы түтікке қарағанда жоғары.
Шаршы түтік: инерция моменті барлық бағытта бірдей, ал иілу өнімділігі симметриялы, бірақ оның мәні әдетте бірдей көлденең қиманың астындағы тікбұрышты түтіктің ұзын бүйірлік бағытының мәнінен аз.
Қорытынды: Егер жүктің бағыты анық болса (мысалы, сәуленің құрылымы), тікбұрышты түтік жақсырақ; егер жүктеме бағыты айнымалы болса, шаршы түтік теңдестірілген болады.
Бұралу күші:
Шаршы түтіктің бұралу тұрақтысы жоғары, бұралу кернеуінің таралуы біркелкі және бұралуға төзімділігі тікбұрышты түтікке қарағанда жақсы. Мысалы, 75 × 75 мм шаршы түтіктің бұралуға төзімділігі 100 × 50 мм тікбұрышты түтікке қарағанда айтарлықтай күшті.
Қорытынды: бұралу жүктемесі басым болған кезде (мысалы, беріліс білігі) шаршы құбырлар жақсырақ.
2. Қаттылық (деформацияға қарсы қабілет)
Иілу қаттылығы:
Қаттылық инерция моментіне пропорционал. Тікбұрышты түтіктер ұзын бүйірлік бағытта жоғары қаттылыққа ие, бұл бір бағытты ауытқуға (мысалы, көпір арқалықтары) қарсы тұру керек сценарийлер үшін қолайлы.
Шаршы түтіктер симметриялы екі жақты қаттылыққа ие және көп бағытты жүктемелерге (мысалы, бағандарға) жарамды.
Қорытынды: Қаттылыққа қойылатын талаптар жүктің бағытына байланысты. Бір бағытты жүктемелер үшін тікбұрышты түтіктерді таңдаңыз; екі жақты жүктемелер үшін шаршы түтіктерді таңдаңыз.
3. Тұрақтылық (бүгілуге төзімділік)
Жергілікті тоқырау:
Тік бұрышты құбырлар әдетте ені мен қалыңдығының арақатынасы үлкенірек болады, ал жұқа қабырғалы бөліктер, әсіресе қысу немесе ығысу жүктемелері кезінде жергілікті бүгуге бейім.
Шаршы түтіктер симметриялы көлденең қимасының арқасында жақсы жергілікті тұрақтылыққа ие.
Жалпы тоқырау (Эйлер шөгуі):
Бұрылу жүктемесі көлденең қиманың ең аз айналу радиусымен байланысты. Төртбұрышты түтіктердің айналу радиусы барлық бағытта бірдей, ал қысқа бүйірлік бағыттағы тікбұрышты түтіктердің айналу радиусы кішірек, бұл олардың бүгуге бейімділігін арттырады.
Қорытынды: Сығымдаушы элементтер үшін шаршы түтіктерге артықшылық беріледі (мысалы, тіректер); тікбұрышты түтіктің ұзын бүйірлік бағыты шектелген болса, оны дизайн арқылы өтеуге болады.
4. Көтеру қабілеті (осьтік және аралас жүктемелер)
Осьтік қысу:
Көтеру қабілеті көлденең қиманың ауданы мен жіңішкелік қатынасына байланысты. Бірдей көлденең қиманың астында төртбұрышты түтіктердің айналу радиусы үлкен болғандықтан, олардың көтергіштігі жоғары болады.
Біріктірілген жүктеме (біріктірілген қысу және иілу):
Тік бұрышты түтіктер иілу сәтінің бағыты анық болған кезде оңтайландырылған орналасудың артықшылығын пайдалана алады (мысалы, ұзын жағындағы тік жүктеме); шаршы түтіктер екі жақты иілу сәттері үшін жарамды.
5. Басқа факторлар
Материалды пайдалану:
Тік бұрышты түтіктер бір бағытты иілу кезінде тиімдірек және материалдарды үнемдейді; шаршы түтіктер көп бағытты жүктемелерде үнемді.
Қосылу ыңғайлылығы:
Шаршы түтіктердің симметриясына байланысты түйіндердің қосылымдары (мысалы, дәнекерлеу және болттар) қарапайым; тікбұрышты құбырлар бағыттылықты ескеруі керек.
Қолдану сценарийлері:
Тік бұрышты түтіктер: құрылыс арқалықтары, кранның тұтқалары, көлік шассиі (жүктің анық бағыты).
Шаршы түтіктер: құрылыс бағаналары, ғарыштық фермалар, механикалық жақтаулар (көп бағытты жүктемелер).
Хабарлама уақыты: 28 мамыр 2025 ж
