Tub katror VS tub drejtkëndor, cila formë është më e qëndrueshme?
Dallimi në performancë midistub drejtkëndëshdhetub katrornë aplikimet inxhinierike duhet të analizohet në mënyrë gjithëpërfshirëse nga perspektiva të shumta mekanike, siç janë rezistenca, ngurtësia, stabiliteti dhe aftësia mbajtëse.
1. Rezistenca (rezistenca ndaj përkuljes dhe përdredhjes)
Forca e përkuljes:
Tub drejtkëndor: Kur i nënshtrohet ngarkesës së lakimit përgjatë drejtimit të anës së gjatë (drejtimi i lartësisë), momenti i inercisë së seksionit është më i madh, dhe rezistenca e lakimit është dukshëm më e mirë se ajo e tubit katror.
Për shembull, rezistenca në përkulje e një tubi drejtkëndor 100×50 mm në drejtimin e anës së gjatë është më e lartë se ajo e një tubi katror 75×75 mm.
Tub katror: Momenti i inercisë është i njëjtë në të gjitha drejtimet, dhe performanca e lakimit është simetrike, por vlera e tij është zakonisht më e vogël se ajo e drejtimit anësor të gjatë të tubit drejtkëndor nën të njëjtën zonë tërthore.
Përfundim: Nëse drejtimi i ngarkesës është i qartë (siç është struktura e trarit), tubi drejtkëndor është më i mirë; nëse drejtimi i ngarkesës është i ndryshueshëm, tubi katror është më i ekuilibruar.
Forca e torsionit:
Konstanta e torsionit të tubit katror është më e lartë, shpërndarja e sforcimit të torsionit është më uniforme dhe rezistenca ndaj torsionit është më e mirë se ajo e tubit drejtkëndor. Për shembull, rezistenca ndaj torsionit të tubit katror 75×75 mm është dukshëm më e fortë se ajo e tubit drejtkëndor 100×50 mm.
Përfundim: Kur ngarkesa torsionale është dominuese (siç është boshti i transmisionit), tubat katrorë janë më të mirë.
2. Ngurtësi (aftësia kundër deformimit)
Ngurtësia e lakimit:
Ngurtësia është proporcionale me momentin e inercisë. Tubat drejtkëndëshe kanë ngurtësi më të lartë në drejtimin e anës së gjatë, gjë që është e përshtatshme për skenarë që duhet t'i rezistojnë devijimit unidireksional (siç janë trarët e urës).
Tubat katrorë kanë ngurtësi simetrike dypalëshe dhe janë të përshtatshëm për ngarkesa shumëdrejtimëshe (siç janë kolonat).
Përfundim: Kërkesat për ngurtësi varen nga drejtimi i ngarkesës. Zgjidhni tuba drejtkëndëshe për ngarkesa njëdrejtimëshe; zgjidhni tuba katrorë për ngarkesa dydrejtimëshe.
3. Stabiliteti (rezistenca ndaj përkuljes)
Përkulja lokale:
Tubat drejtkëndëshe zakonisht kanë një raport më të madh gjerësi-trashësi, dhe pjesët me mure të holla janë më të prirura ndaj përkuljes lokale, veçanërisht nën ngarkesa kompresimi ose prerjeje.
Tubat katrorë kanë stabilitet lokal më të mirë për shkak të prerjes së tyre tërthore simetrike.
Përkulja e përgjithshme (përkulja e Eulerit):
Ngarkesa e përkuljes lidhet me rrezen minimale të përkuljes së prerjes tërthore. Rrezja e përkuljes së tubave katrorë është e njëjtë në të gjitha drejtimet, ndërsa rrezja e përkuljes së tubave drejtkëndëshe në drejtimin e anës së shkurtër është më e vogël, duke i bërë ato më të prirura ndaj përkuljes.
Përfundim: Tubat katrorë preferohen për elementët kompresues (siç janë shtyllat); nëse drejtimi anësor i gjatë i tubit drejtkëndor është i kufizuar, ai mund të kompensohet nga projektimi.
4. Kapaciteti mbajtës (ngarkesa aksiale dhe të kombinuara)
Kompresimi aksial:
Kapaciteti mbajtës lidhet me sipërfaqen e prerjes tërthore dhe raportin e hollësisë. Nën të njëjtën sipërfaqe të prerjes tërthore, tubat katrorë kanë një kapacitet mbajtës më të lartë për shkak të rrezes së tyre më të madhe të kthimit.
Ngarkesë e kombinuar (ngjeshje dhe përkulje e kombinuar):
Tubat drejtkëndëshe mund të përfitojnë nga paraqitja e optimizuar kur drejtimi i momentit të përkuljes është i qartë (siç është ngarkesa vertikale në anën e gjatë); tubat katrorë janë të përshtatshëm për momentet e përkuljes dypalëshe.
5. Faktorë të tjerë
Përdorimi i materialit:
Tubat drejtkëndëshe janë më efikasë dhe kursejnë materiale kur i nënshtrohen përkuljes njëdrejtimëshe; tubat katrorë janë më ekonomikë nën ngarkesa shumëdrejtimëshe.
Komoditeti i lidhjes:
Për shkak të simetrisë së tubave katrorë, lidhjet e nyjeve (si saldimi dhe bulonat) janë më të thjeshta; tubat drejtkëndëshe duhet të marrin në konsideratë drejtimin.
Skenarët e aplikimit:
Tuba drejtkëndëshe: trarët e ndërtesave, krahët e vinçit, shasia e automjetit (drejtim i qartë i ngarkesës).
Tuba katrorë: kolona ndërtesash, ferma hapësinore, korniza mekanike (ngarkesa shumëdrejtimëshe).
Koha e postimit: 28 maj 2025
