Page 19 - 6819

напруження – зсув.
Розтяг і стиск. В багатьох елементах бурового обладнання
основне навантаження діє уздовж осі стержня (штоки і шатуни
бурових насосів, елементи веж – ноги, пояси, підкоси і т. д.), який
під дією навантаження розтягується або стискається.
Напруження в поперечному перерізі стержня
характеризується
P
  , (4.3)
F
де F – повна площа перерізу стержня;
Р – розтягуюче або стискаюче навантаження;
 – напруження розтягу (або стиску).
Напруження в похилому перерізі, нормаль до якого складає з
віссю стержня кут  , рівне:

   cos 2 ,   0.  5 sin 2  , (4.4)

При розтягуванні подовжні волокна стержня деформуються
(видовжуються), що оцінюється відносним видовженням (4.2), а
поперечні розміри стержня зменшуються.
Величину   (d  d / ) d називають відносною
n 1 0 0
поперечною деформацією (де d і d – діаметри стержня до і
0 1
після навантаження відповідно).
Експериментально встановлено, що видовження пропорційне
напруженню (закон Гука в межах пружної деформації):

  , (4.5)
E
де Е – модуль пружності (залежить від матеріалу стержня). Для
вуглецевих сталей (Сталь 20, Сталь 45 і ін.), а також для
вуглецевих легованих сталей (30ХГСА, 12ХНЗА) модуль
5
пружності приймається рівним (2,0 2,2 )•10 МПа. З виразів
(4.2), (4.3) і (4.5) слідує:
Pl
 l  0 , (4.6)
EF
де Р – розтягуюче навантаження;
l – довжина ненавантаженого стержня;
0
F – площа поперечного перерізу стержня.
Добуток EF характеризує жорсткість перерізу стержня
при розтягуванні.
Відносна поперечна деформація:
      , (4.7)
n
де  – коефіцієнт поперечного стиснення (коефіцієнт Пуассона).

19