Силовой поток от действия рабочей нагрузки

Направление силового потока от нагрузки собственного веса конструкции.

Характерной особенностью действия силового потока от собственного веса конструкции является его неизменность за все время жизненного цикла по величине и направлению и создание в различных элементов конструкций рабочих напряжений постоянного знака.

Теоретически это либо нагрузки, действующие перпендикулярно продольной оси и создающие постоянный изгибающий момент (работа различного рода балок) либо нагрузка создает сжимающие напряжения в различного рода опорах. Картина может быть усложнена, так как к балке может быть подвешена постоянно действующая нагрузка.

Например: к нижнему поясу фермы перекрытия подвешен подкрановый путь кран-балки. Тогда появится в подвеске растягивающее напряжение, которое затем перейдет в сжимающее напряжение в опорных колоннах. При этом подкрановые пути, являющиеся элементами собственной конструкции, через плечо опорной консоли создадут колонне кроме усилия сжатия еще и изгибающий момент от подкрановых путей.

Аналогично может работать любая Г-образная колонна, в которой консоль для подвески груза создает постоянно действующий изгибающий момент.

К таким конструкциям относятся отдельные детали различных машин или транспортных средств. Например, в статическом положении элементы кузова трамвая воспринимают только собственный вес и передают его через хребтовую балку и беговые тележки на рельсовый путь. Элементы стоек работают под действием собственного веса кровли на изгиб. Но при движении трамвайного вагона, при разгоне, торможении, передвижениях по неровностям в каркасе вагона возникает целая гамма переменных напряжений вдоль продольной оси и в виде скручивающего момента в плоскости, перпендикулярной продольной оси. Аналогичная ситуация возникает в станинах металлорежущих станков, в которых избежать приложения нагрузки не по оси поперечного сечения не удается. Неминуемо возникает изгибающий момент переменной величины, но с совершенно уникальными особенностями: . Стало быть при наличии изгибающих напряжений неминуемо в станине металлорежущего станка должны возникать деформации, а это противоречит требованию стабильности и жесткости станка.

Аналогичная ситуация в обычном редукторе. Самый простейший редуктор состоит из двух параллельных валов, между которыми в распор вращаются 2 шестерни, передающие значительные усилия.