Что такое шарнир: все нюансы
Содержание:
- Шарнир
- Что такое шарнир?
- Виды шарнирных соединений
- Подготовка инструментов, материалов, задумка куклы и вырисовка эскиза
- Основные симптомы неисправностей
- Опора шаровая: как устроена и работает
- Последствия поломки
- Что такое ШРУС в машине
- История
- Типы шарниров равных угловых скоростей
- Шарниры в расчетных схемах
Шарнир
Шарнир – кинематическая пара вращательного типа, одно звено которой может поворачиваться относительно другого.
Наиболее распространенным примером шарнирного соединения являются дверные петли.
Главным свойством шарнира, используемым в механике, является то, что соединенные им части конструкции имеют возможность углового перемещения. При этом необходимо помнить, что в отличие от силы, момент от одной части конструкции к другой, через шарнир не передается.
Изображение шарнирных соединений
На чертежах и расчетных схемах шарниры изображаются в виде окружности малого диаметра соединяющей две или более части конструкции (рис. 2) либо примыкающей к одной из них (рис. 3).
Особое внимание следует уделять изображению шарнира в расчетных схемах задач на изгиб. Шарнир, наложенный на линию балки (рис
4) подразумевает, что здесь две или более отдельных частей балки соединены шарниром, при этом как отмечалось выше, изгибающий момент через данное соединение не передается.
Шарнир, примыкающий к линии балки (рис. 5), говорит о том, что в данном случае балка является сплошной и просто соединена шарниром с другими элементами.
Классификация шарниров
По способу возможного взаимного перемещения частей шарнира различают:
- Цилиндрический – поворот осуществляется относительно общей оси звеньев шарнира.
- Шаровой – поворот возможен относительно общей точки.
- Карданное соединение – комбинация последовательно соединенных цилиндрических шарниров, оси которых пересекаются.
Пример расчета реакций в шарнирах >
Что такое шарнир?
Посмотрите на свою входную или межкомнатную дверь. Ее петли, которые помогают двери открываться и закрываться являются, самым простым видом шарнира. Вообще, этот конструктивный элемент любого механизма, представляет собой соединение двух (или больше) элементов, один из которого вращается вокруг другого. Он может вращаться в одном направлении или в нескольких.
Важно: шарниры позволяют частям конструкции, которые объединяются ими, совершать перемещение без необходимости изменения конструкции ее элементов в следствие изгибов и других деформаций. Изгибающий момент через них не передается. На чертежах и иных схемах такие соединения обозначаются небольшой окружностью
Они могут объединять два или несколько частей конструкции. Схематичный знак шарнирного соединения наносится на конструктивные элементы для облегчения их обслуживания. Так, такой знак может быть нанесен на балку имеющую шарнирную конструкцию. Также к такой балке может примыкать шарнир, но она сама будет цельной
На чертежах и иных схемах такие соединения обозначаются небольшой окружностью. Они могут объединять два или несколько частей конструкции. Схематичный знак шарнирного соединения наносится на конструктивные элементы для облегчения их обслуживания. Так, такой знак может быть нанесен на балку имеющую шарнирную конструкцию. Также к такой балке может примыкать шарнир, но она сама будет цельной.
Виды шарнирных соединений
Существует несколько видов шарниров. Классификация этого механического элемента может производиться по числу объединенных конструктивных элементов:
- Простой. Объединяет один или два элемента.
- Сложный. Объединяет три и боле элементов.
Также шарниры могут быть подвижными и неподвижными:
- Неподвижный. Точка крепления неподвижна. Вокруг оси осуществляется поворот стержня.
- Подвижный. Вращается как ось, так и точка крепления.
Но самая большая классификация этих механических элементов заключается в способах смещения конструктивных элементов. Такая классификация делит их на шарниры:
- Цилиндрический. Движение двух элементов происходит относительно общей оси.
- Шаровый. Движение происходит вокруг общей точки.
- Кардан. В такой сложный механизм входят несколько элементов. На общей крестовине размещаются несколько шарниров. Которые, в свою очередь, соединены с другими элементами механизма.
- ШРУС. Сложный механизм, которая способствует передаче тяги и осуществляет поворотные движения.
- Жесткий. Часто использующимся в современных механизмах. Он обладает конструкцией полукарданного типа. Элементы шарнира находятся под разным углом. Передача крутящего момента происходит с помощью деформации звена. Для этого, его изготавливают из прочной резины. Материал, обладающий амортизирующими свойствами, дает возможность работы такой всей конструкции.
Подготовка инструментов, материалов, задумка куклы и вырисовка эскиза
Инструменты нужно заготовить заранее, чтобы потом не попасть в безвыходную ситуацию и не испортить работу. Вам понадобится ваш маникюрный набор, а лучше стоматологический. Нужны будут крошечные сверла, пилки, надфили, шило, проволока разной толщины, резинка (круглая), наждачка разной текстуры, а также кисти. Нужен примерно такой набор. А самое главное — пластик самозатвердевающий материал капризный — не терпит пересыхания!).
Еще до начала работы нужно придумать образ своей куколки до мельчайших подробностей: возраст, пол, телосложение. Советуем все зарисовать. Для естественного вида тела нужно изучить анатомическое строение. Можно конечно поступить проще — просто взять эскиз из интернета, но тогда кукла будет лишена индивидуальности. Но для начала можно и так. Также возьмите оптимальный размер: 15-20 см — маленькая и требует особой кропотливости и мастерства, 50-60 см – большая и займет много времени и затрат, 25-30 см — самое оно!
Итак, можно взять такой эскиз
Основные симптомы неисправностей
1.
При движении автомобиля по прямой дороге, появляется увод в сторону, а также ухудшение устойчивости и управляемости.
2.
Возможен повышенный износ шины, со стороны неисправного шарнира. Как правило, начинает усиленно стачиваться внутренняя часть колеса.
3.
Может появиться стук при проезде неровностей, отдающий в сторону нижнего рычага подвески.
Как самому проверить состояние и исправность шаровых опор.
Для того, чтобы самостоятельно провести диагностику, состояния вращательных опор поворотного кулака, достаточно прежде всего, знать их устройство и принцип работы. А именно это, позволит вам понимать все тонкости проведения работ.
Способы диагностики своими силами и без подъемника
2.
Открыть капот, положить руку на чашку стойки и сильно покачать машину раза 2-3. Появление импульсных ударов в чашку, будет «звоночком» о возможных неисправности в подвеске. (принцип данного метода, схож с слушаньем рельсов, в ожидании поезда)
3.
Поднять колесо домкратом до свободного состояния, поставить дополнительный упор под автомобиль с целью безопасности. После чего возьмите руками колесо в крайней верхней и нижней части и произведите его покачивание в горизонтальной плоскости (одной рукой к себе другой от себя). Если почувствуете люфт или стук в подвеске, вероятнее всего неисправна шаровая опора.
Будьте внимательны люфт колеса во всех плоскостях, может быть причиной изношенных подшипников ступицы, но разница в колебаниях в данном случае, должна быть значительно меньше.
4.
Снять колесо на поддомкраченном автомобиле. Используя монтажную лопатку или широкую плоскую отвертку, приложите ее в место крепления рычага к поворотному кулаку. Путем механического воздействия, очень аккуратно проверти состояние люфта. Если люфта нет и пыльник в целом состоянии, значит шаровая опора в исправном состоянии.
Интересный факт
Диагностику шаровых опор, удобно делать в момент межсезонной переобувки шин, когда автомобиль находится на домкратах в подвешенном состоянии, вы можете проверить люфт в опорах без особых усилий.
Средний срок службы шаровых опор
Большую разницу на ресурс эксплуатации данных опор, оказывает качество дорожного покрытия и стиль вождения автомобилиста. Также не маловажную роль, играет высота профиля резины, что неоднократно было установлено. У автомобилей с низким профилем резины
, срок исправной работы шаровых опор, в среднем короче в 2-3 раза, чем у машин с средним и высоким профилем резины, а связано это, в основном со слабым гашением колес, ударов от неровностей дороги, которые в свою очередь передаются на детали и узлы подвески. Среднестатистическим принято считать ресурс шаровых опор в65-90 тысяч км. , а на «низком» профиле, редкий случай когда удается отъездить 35 тысяч.км.
Очень важным аргументом хотелось бы отметить тот факт, что шаровые опоры в конструкции автомобиля, служат одним из главных элементом безопасности в вождении транспортного средства. Настоятельно рекомендуется, производить их диагностику и своевременный ремонт, используя только проверенных и качественных производителей.
Шаровая опора — одно из наиболее уязвимых мест подвески, последствия поломки этой части автомобиля бывают очень неприятны, а иногда и вовсе плачевны. Гораздо проще своевременно выполнять и периодически отслеживать состояние машины, тогда диагностика шаровых опор передней подвески не только сэкономит деньги и время, но и сохранит ваше здоровье. Для этого следует знать, как проверить шаровую опору.
Изношенная шаровая опора в любой момент может выскочить из гнезда, на дороге достаточно небольшой ямки или кочки. В лучшем случае понадобится срочный ремонт или . Когда шаровая вылетает, приходится либо ехать в магазин за деталями, либо вызывать мастера, если ремонт своими руками вы исключаете. Как ни крути – геморрой. Поэтому опытные водители рекомендуют помнить несколько простых, но полезных моментов, как определить неисправность шаровой опоры.
Опора шаровая: как устроена и работает
Начнем с того, что есть определенный набор жестких требований касательно положения колес относительно дорожного покрытия
Что касается управляемых колес, также предельно важно обеспечить возможность маневрирования
Если просто, колеса должны быть надежно закреплены и одновременно должна быть реализована легкость и эффективность рулевого управления. При этом именно шаровая опора позволяет поворачивать колеса и соединяет ступицу управляемого колеса с рычагами подвески.
Если рассматривать историю создания, шаровые опоры были созданы в качестве альтернативного решения в целях замены шкворневого механизма. Изначально такие опоры стали элементами передней подвески для обеспечения поворота колеса вокруг вертикальной оси.
При этом конструкция шаровой опоры после ряда доработок достаточно давно остается неизменной. Если первые версии были двумя штампованными частями корпуса, которые соединялись точечной сваркой, далее была разработана литая опора с резьбовой крышкой. Также шаровые бывают обслуживаемыми и не обслуживаемыми.
Сегодня наиболее распространена конструкция не обслуживаемой шаровой опоры. Такое решение включает в себя:
- палец с шаром;
- резьба;
- корпуса со сферической выемкой;
- пыльник;
Пыльник создан для защиты от влаги и грязи, надевается на палец и предотвращает попадание воды и абразива внутрь корпуса шаровой, который заполнен специальной смазкой. Функционально шаровые шарниры обеспечивают в момент вертикального перемещения колеса фиксированное положение в горизонтальной плоскости.
Это возможно благодаря тому, что шаровой палец может вращаться в корпусе и раскачиваться на определенные углы. Получается, шаровая это деталь, которая в плоскости крепления обеспечивает как линейные, так и вращательные перемещения пальца.
С учетом нагрузки и особенностей работы, шаровые изготавливаются из стали. Также для снижения трения рабочих поверхностей сферическое углубление корпуса имеет особое покрытие из пластика или полимера.
Однако есть шаровые опоры, где такого покрытия нет (преимущественно на старых импортных авто, а также отечественный автопром). Причина – если на модели стоят разборные шаровые опоры, люфты в них можно устранить путем подтяжки крышки.
По способу крепления шаровых можно выделить два типа:
- шаровая крепится болтами к рычагу;
- шаровая запрессована в рычаг или является единым целым с узлом;
В первом случае если шаровая выйдет из строя, деталь, закрепленная болтами, меняется на новую. При этом фиксация осуществляется все теми же болтами. Во втором случае необходима замена рычага подвески с шаровой опорой в сборе.
Само собой, второй вариант более дорогой, так как кроме шаровых, которые быстро выходят из строя, приходится менять и сам рычаг (зачастую, находящийся в хорошем состоянии). Такая конструкция в большей степени характерна для немецких и японских авто.
На практике, запрессованные в рычаг шаровые служат дольше съемных, однако о существенном увеличении срока службы говорить нельзя. Дело в том, что шаровая находится под большими нагрузками (масса авто опирается на небольшую площадь поверхности шара).
Если к этому добавить пассажиров, грузы и удары при езде, нагрузка увеличивается значительно. По этой причине, если нужна шаровая опора на ту или иную модель машины, при выборе лучше отдавать предпочтение только дорогому оригиналу или решениям, близким по качеству. Это значит, что следует сразу отбрасывать дешевые предложения и аналоги.
Последствия поломки
Выход из строя трущихся поверхностей происходит постепенно, при возникновении дефектов – быстрее
Ездить можно, но с большей осторожностью. При появлении любой неполадки, тем более в системе управления, рулевых наконечниках, единственное средство обеспечения безопасности – ее устранение
От увеличенного зазора страдают другие элементы. В конечном итоге ремонт обойдется дороже.
Самая большая опасность может случиться тогда, когда палец просто вырывает из корпуса. Чаще всего это происходит на повороте, при попадании в глубокую яму. Колесо подворачивается, его может даже оторвать, кузов падает днищем на дорогу, деформируется, ломается вся передняя часть. Последствия зависят от скорости перемещения. В любом случае стоимость восстановления превышает стоимость опорной запчасти.
Что такое ШРУС в машине
Шарнир равных угловых скоростей (ШРУС) – подвижная деталь ходовой переднеприводных и полноприводных автомобилей. Однозначной версии истории разработки детали и первой установки её в автомобиля нет. Вероятнее всего, первый подобный механизм сконструировал и запатентовал А. Рцепп в 20-х годах прошлого века. Широкое распространение узел автоподвески получил в середине 20-го века.
Изобретение ШРУСа позволило решить следующие проблемы:
- Преодолеть неравномерность передачи вращения колеса;
- Снять вибрацию;
- Нивелировать перегрузки на шестерни и валы во время движения ТС.
Общий вид ШРУСа в автомобиле
ШРУС позволил передавать крутящий момент на управляемые колёса без потери мощности. В современном автомобилестроении гомо-кинетические шарниры устанавливают на всех переднеприводных и некоторых моделях полноприводных автомобилей.
Для чего нужен
В сленге автомобилистов узел именуют «граната», поскольку он по форме похож на этот боеприпас. ШРУС – деталь подвески машины, обеспечивающая энергию вращения и позволяющая управлять поворотом колёс до 70 градусов. Шарниры передают крутящий момент на ведущие колёса, что позволяет вращать их и одновременно управлять.
Граната обеспечивает поворот колёс транспортного средства на 70 градусов
На колесе присутствует два ШРУСА: внутренний и внешний. Одновременная работа двух шарниров позволяет колёсам беспрепятственно вращаться, независимо от вертикального отклонения полуоси, поворотов, развала-схождения. Прямые канавки внутренних шарниров обеспечивают перемещение деталей вдоль оси, что компенсирует вибрации двигателя и колебания передней подвески. Радиусные канавки внешних увеличивают угол поворота ШРУСа и соединённого с ним колеса.
Разновидности
Конструкторами разработано 4 разновидности шарнира.
Кулачковые
Включают в себя пару фасонных дисков и вилок. Увеличенная площадь сцепления деталей позволяет этому виду выдерживать повышенные нагрузки. Авто с кулачковыми ШРУСами передвигается исключительно на средних скоростях.
Детали кулачкового ШРУСа
Трипоидные
Основная часть данной разновидности – трёхлучевая вилка, помещённая в корпус. На каждом луче находятся ролики, вращающиеся на игольчатых подшипниках. Вилка напрессована на шлицы вала, соединённого с КПП. На внутренней части корпуса ШРУСА нанесены канавки, обеспечивающие поворот детали. Трипоидные шарниры делятся на универсальные и жёсткие. Универсальные применяются как внутренние ШРУСы, жёсткие – как внешние, поскольку обеспечивают передачу под большим углом.
Трипоидные шарниры в разобранном состоянии
Шариковые
Наиболее распространённая модель, состоящая из корпуса, сепаратора, обоймы и шариков. Перемещаясь по канавкам, шарики передают колёсам крутящий момент.
Шариковые гранаты включают в себя 6 металлических шариков одинакового диаметра
Карданные спаренные
Состоят из пары карданных шарниров, выравнивающих движение друг друга.
Карданные спаренные шарниры не пользуются популярностью из-за сложности
Из чего состоит ШРУС
Конструкция ШРУСа зависит от его разновидности. В основе всех видов лежат корпус и обойма. Внутри основных элементов конструкции нанесены канавки для движения шариков, жёстко соединяющих части детали.
Наружный ШРУС передаёт крутящий момент под различными углами без потерь. Менее подвижный (с углом поворота 20 градусов) внутренний шарнир. Внутренний ШРУС – трипоид с роликами на подшипниках, которые движутся по канавкам в ответном стакане. Он компенсирует ход подвески и обеспечивает неразрывность вала.
Основные узлы ШРУСа
Принцип работы детали:
- Число канавок внутренней обоймы совпадает с количеством подшипников в ней;
- Кулак и корпус разделены подшипниками, удерживающими сепаратор;
- Подшипники двигаются по большому диаметру корпуса и по меньшему кулака;
- Вследствие этого возникает вращательный момент, транспортирующийся на внутреннюю обойму и ведомый вал;
- При смене угла между полуосями подшипники передвигаются по внутренним канавкам и передают крутящий момент.
История
В первых переднеприводных автомобилях, например Cord и Citroen TA, использовались двойные карданные шарниры для передачи момента на ведущие колеса. Уже известные к тому времени ШРУС Вейсса и кулачковые конструкции не обеспечивали нужной долговечности, а с местом на больших легковых машинах особых проблем не было. К концу 30-х годов конструкция типа Вейсс и кулачковые передачи получили реальную «прописку» на целом ряде конструкций за счет улучшения металлообработки. Достигнутый ресурс в 15–30 тыс. км под нагрузкой позволял иметь на машинах с подключаемым передним мостом общий ресурс узла, сравнимый со сроком службы автомобиля, при приемлемых габаритах и КПД.
Развитие конструкции переднеприводных автомобилей потребовало новых решений — и компания Hardy-Spicer профинансировала создание шарниров Birfield, имеющих высокие характеристики и разумную стоимость. Именно эти шарниры сделали возможным создание малолитражек Austin Mini и других машин BMC с передним приводом к 1959-м. В Японии на переднеприводных машинах Suzuki Suzulight в 1963 году применяли ШРУС производства NTN.
К 1965 году конструкцию оптимизировали. На машинах Subaru появились приводные валы, которые сочетали шарнир с жесткой фиксацией в осевом направлении типа Birfield, и шарнир типа GKN со свободным перемещением. Это решило последние проблемы с вибрациями и геометрией передней подвески переднеприводных машин, избавив их от сложных приводных валов составной конструкции.
Прогресс компоновочных схем автомобилей позволил применить ШРУС вместо карданных шарниров в приводе задней оси. К началу 80-х годов увеличение точности ШРУСов и уменьшение люфтов позволили применять их вместо карданных шарниров для валов с высокой скоростью вращения, например карданного.
Не стоит думать, что прогресс остановился. Так, переднеприводные машины с АКПП потребовали создания малошумных конструкций ШРУСа с минимальными люфтами при вращении в обоих направлениях, поскольку на заторможенной машине ШРУС классической конструкции создавал неприятные вибрации. Проблема выявилась с широким распространением переднеприводных машин с АКПП со второй половины 70-х.
С 1998 года стали внедряться были восьмишариковые шарниры для легковых автомобилей, что позволило уменьшить размеры узла. Оптимизация формы канавок дала возможность улучшить точность позиционирования шаров, а значит, улучшить КПД и снизить шумность конструкции.
Новые варианты шарниров уже не получают имена компаний в качестве наименования — разве что буквенные обозначения типа. Продолжается и оптимизация шарниров типа трипоид, в первую очередь с целью уменьшения колебаний угловой скорости при вращении и уменьшения шумности.
Постепенно увеличивался рабочий угол шарниров по сравнению с изначальными 43 градусами у шарниров NTN в 1963-м. К 1980 году они получили 44,5 градуса, а сейчас шариковые шарниры укороченной конструкции обеспечивают уже все 50 градусов поворота, что заметно улучшает эксплуатационные характеристики автомобилей. Даже не фиксированные шарниры типа GKN заметно улучшили рабочие углы, от 23 градусов у оригинальной патентованной конструкции до 30,5 у современных вариантов.
Рост продаж кроссоверов и внедорожников потребовал создания приводов с большим эффективным углом передачи, в том числе современных конструкций вала с двумя шарнирами с фиксируемыми от продольного перемещения валами и компенсатором.
Продолжается повышение КПД передачи, и достигнутые в 80-е годы 99% КПД уже не кажутся идеалом. Современные ШРУСы имеют более чем в два раза меньшие потери.
Типы шарниров равных угловых скоростей
Существуют различные конструкции ШРУСов. Различают обычно:
Кулачковый шарнир типа «Тракта».
- Сухариковые или кулачковые — были разработаны французом Грегуаром и запатентованы под обозначением «Тракта» в начале 1920-х, в наше время применяются в основном на грузовиках, так как при высоких скоростях вращения вала склонны к перегреву;
- Кулачково-дисковые — «Урал-4320», КрАЗ-255Б;
- Шариковые — «Бендикс-Вейс» (Bendix-Weiss) с делительными канавками, «Рцеппа» (Rzeppa) с делительными рычажками, «Рцеппа-Бирфильд» со смещёнными делительными канавками, «Рцеппа-Лебро» с непараллельными делительными канавками — наиболее распространены сегодня, первые варианты были разработаны в 1920-е годы;
- Трипод (Tripod) со сферическими роликами и вилкой и Трипод-Уникардан со сферическими роликами — допускают бо́льшие осевые перемещения, но при этом — нелинейное изменение скорости при вращении под углом; часто используются как внутренние (то есть — устанавливаются со стороны привода, а не колеса);
Спаренный кардан
Спаренные карданные — представляют собой состыкованные друг с другом два карданных шарнира, которые взаимно компенсируют неравномерность вращения друг друга; применялись редко, например, на ряде американских автомобилей 1920-х годов, вроде Miller 91 или Cord L29, а также французских «Панарах» пятидесятых-шестидесятых годов и ГДР-овских Wartburg. В конце 20 века устанавливались на карданные валы американских вседорожников (пример — Jeep). В настоящее время применяются на грузовиках, тракторах, строительной технике.
Наиболее распространённый сегодня шариковый ШРУС состоит из шести шариков, внешнего и внутреннего колец с прорезями под шарики, которые соединяются с приводным валом шлицевым соединением, и сепаратора, удерживающего шарики.
3D изображение ШРУСа типа «Рцеппа»
Отдельно стоит остановиться на выборе смазки для ШРУС. Из-за высоких ударных нагрузок, например при трогании автомобиля с места, преодолении подъёмов, данный тип шарнира требует выбора специальной смазки. Применение неподходящей для шарнира смазки — низкого качества или неспособной выдерживать ударные нагрузки, приводит к быстрому износу и выходу ШРУСа из строя.
Для шарниров Рцеппа на 6 шариках применяется пластичная смазка чёрного цвета с содержанием дисульфида молибдена MoS2 3% или 5% (для особо тяжёлых условий эксплуатации), что прямо указывается в описании. Смазка для шарниров типа «трипод» на игольчатых подшипниках добавки молибдена MoS2 не содержит. В любом случае, категорически запрещено применение графитовой смазки.
Также шарнир требует периодического осмотра состояния резинового чехла, защищающего от загрязнения и попадания воды. Вода в сочетании с кислородом воздуха превращает MoS2 в абразивный диоксид молибдена, чем сильно ограничивает применимость его в смазках.
- MoS2+2H2O→ MoO2+2H2S{\displaystyle {\mathsf {MoS_{2}+2H_{2}O{\xrightarrow {\ }}MoO_{2}+2H_{2}S}}}
Если обнаружены трещины или сильные потёртости, а сам чехол сохраняет герметичность, то можно обойтись заменой чехла, хомутов крепления, и заново смазать шарнир. В случае, если разрушились хомуты крепления, или чехол порван — рекомендуется замена шарнира целиком.
При больших углах поворота максимальный передаваемый шарниром крутящий момент (допустимая нагрузка) меньше (чем при малых углах поворота), поэтому при эксплуатации рекомендуется избегать больших нагрузок при «вывернутых колёсах».
Шарниры равных угловых скоростей всегда герметизируются пыльником (чехлом), так как расположение шарнира способствует попаданию в него пыли, которая быстро выводит его из строя.
Ресурс ШРУС современных автомобилей (при соблюдении герметичности чехла) очень велик и сопоставим с ресурсом самого автомобиля.
Шарниры в расчетных схемах
Так или иначе, проектирование конструкции начинается с разработки ее расчетной схемы . Рассмотрим несколько примеров простейших расчетных схем:
Рисунок 1. Примеры расчетных схем с шарнирными опорами
Удивляет вас это или нет, но на всех трех схемах изображен один и тот же тип опирания конструкции — шарнирное
Обратите внимание, что левая опора в каждой схеме «повернута» на какой-то угол. Это сделано лишь с целью подчеркнуть, что сейчас мы работаем не с реальной конструкцией, а с её виртуальным аналогом, упрощенной моделью (расчетной схемой)
А на расчетной схеме важно отметить только те особенности, которые принципиально влияют на работу конструкции: в данном случае это два опорных стержня, которыми конструкция крепится к земле. Вот еще пример расчетной схемы, взятый из пояснительной записки проекта путепровода 1905 года:
Вот еще пример расчетной схемы, взятый из пояснительной записки проекта путепровода 1905 года:
Рисунок 2. Шарнирно-опертая балка, проект 1905 г.
Справа (фиг. 8, рис. 2) показана простая балка на двух опорах, а черными треугольниками показаны шарнирно-подвижная и шарнирно-неподвижная опоры (правда, сложно узнать где какая, но это уже вопрос к авторам проекта, инженерам Е. О. Патону и П. Я. Каменцеву). Как видим, единого правильного варианта в обозначении шарнирной опоры нет, и как этот элемент показывать на схемах — решать вам.
Что означает кружок
Как легко убедиться, на схемах шарнир символизирует маленький кружок. Вокруг этого центра происходит вращение опорного сечения конструкции:
Рисунок 3. Сечения конструкции A, B вращаются при изгибе вокруг шарнирных опор