Содержание
Строительство домов из круглого или оцилиндрованного бруса
Круглый брус, он же оцилиндрованное бревно, не выходит из популярности деревянного домостроения. Это неудивительно – практически всегда внешний вид играет большую роль при выборе строительного материала, а дома из бруса кругляка этим достоинством обладают вполне. Что ещё может служить положительной характеристикой, при решении строить дом именно из этого материала – подробности ниже.
Разметка бревна для получения прямоугольного бруса
При разметке следует быть внимательным и учитывать, что диаметр комлевой и вершинной частей различаются. Поэтому лучше всего начинать разметку с конца с меньшим диаметром.
Закрепите бревно любым удобным для вас способом, как описывалось в статье о подготовке бревен.
Проведите окружность, после чего наметьте ее диаметр в виде вертикальной черты, соединяющей верхнюю точку окружности с нижней. Для работы используйте специальный плотницкий циркуль с закаленными металлическими концами.
Получившийся диаметр нужно разделить на три равных отрезка и провести через их концы перпендикуляры так, чтобы они пересеклись с окружностью.
После этого точки пересечения с окружностью соедините, чтобы получился прямоугольник.
Наиболее выгодным считается соотношение сторон 5:7, то есть 10:14, 15:25, 20:28 и т.д. – это будут выгодные сечения.
Разметка бревна для получения квадратного бруса
В некоторых случаях требуется получить брус квадратного сечения. В этом случае окружность делится двумя перпендикулярными друг другу диаметрами, после чего точки пересечения диаметров с окружностью соединяют прямыми линиями.
Все основные операции по разметке торцов бревен для получения прямоугольного и квадратного бруса показаны на рисунке ниже.
Основные операции по вытесыванию бруса из бревна
Сначала намечают центральную ось (диаметр).
Потом размечают торцы бревна так, как описывалось выше.После этого вдоль размеченного с торцов бревна с помощью намеленного шнура намечают линии отески.
Для этого шнур закрепляют по краям бревна в защепах, сделанных топором, так, чтобы шнур был внатяжку. После этого шнур немного оттягивают, как тетиву лука, и отпускают. Ударившись об бревно, шнур оставляет леску. По этой линии и будет производиться отеска.
Сначала по отесываемой стороне через 20-40 сантиметров делают надрубы топором, не доходя до линии отесывания несколько миллиметров.
После этого топором производят грубую отеску, снимая основной слой дерева, продвигаясь от надруба к надрубу. Когда основной слой снимаемой древесины будет удален, отесываемую поверхность зачищают либо аккуратными отесывающими ударами топора, либо шерхебелем.
Сегодня брус редко вытесывают из бревен топором. Для этого существуют фрезерно-брусующие линии, производящие брус в промышленных масштабах. Однако при строительстве бани у вас может возникнуть ситуация, когда потребуется вытесать плоскую поверхность на одной или нескольких сторонах бревна. Поэтому основные приемы вытесывания из бревна бруса или отесывания бревна на 1-2 канта нужно знать.
При строительстве бани в настоящее время широко используется ручной электро- и бензоинструмент. Если вы будете делать плоскость бензопилой, то последовательность операций будет такой же – разметка, надрубы вдоль отесываемой стороны, черновое снятие слоя древесины, и только потом доводка до линии оттески с помощью топора или электрорубанка.
Теперь вы знаете, как отесать бревно, как вытесать из бревна брус. В других статьям поговорим о том, как правильно сделать паз в брусе или бревне, как правильно пилить дерево, как строгать доски и брусья.
Проверьте свою совместимость с любимым человеком! Овен Овен = Борьба, споры.
Проверьте свою совместимость с любимым человеком!Овен Овен = Борьба, спорыОвен Телец = Недолгие отношенияОвен Близнецы =. Чтобы читать расшифровку, переходите в наш Telegram!t.me/neo_goroskop/3897
Необычный ГороскопПроверьте свою совместимость с любимым человеком! Овен Овен = Борьба, споры Овен Телец = Недолгие отношения Овен Близнецы =. читать продолжение
Рабочий процесс
Изготовление и сборка круглого стола своими руками происходит следующим образом:
- закупаются соответствующие материалы;
- происходит тщательная обработка их поверхностей и подгонка под нужные размеры;
- при помощи специального клея детали крепятся друг к другу, после чего фиксируются струбцинами до полного засыхания;
- фиксируются ножки с использованием металлических уголков и поперечин;
- по окончанию процесса сборки все изделие обрабатывается лакокрасочным материалом.
Как сделать переход
Для начала всегда говорю, первый переход сделать по шаблону лучше из бумаги или картона, хотя бы в уменьшенном виде. Вы так лучше поймете сбору изделия. Сохраните железо и свои нервы.
Если у вас нет специальных станков и приспособлений, подберите металл таким образом, чтобы поддавался вашим рукам. Металл из жести от 0,5 до 1 мм лучший вариант. Помните переход с маленьким диаметром из 1 мм вам в ручную не собрать.
Расчет круглого бруса на изгиб с кручением
В случае расчета круглого бруса при действии изгиба и кручения (рис. 34.3) необходимо учитывать нормальные и касательные напряжения, т. к. максимальные значения напряжений в обоих случаях возникают на поверхности. Расчет следует вести по теории прочности, заменяя сложное напряженное состояние равноопасным простым.
Максимальное напряжение кручения в сечении
Максимальное напряжение изгиба в сечении
По одной из теорий прочности в зависимости от материала бруса рассчитывают эквивалентное напряжение для опасного сечения и проверяют брус на прочность, используя допускаемое напряжение изгиба для материала бруса.
Для круглого бруса моменты сопротивления сечения следующие:
При расчете по третьей теории прочности, теории максимальных касательных напряжений, эквивалентное напряжение рассчитывается по формуле
Теория применима для пластичных материалов.
При расчете по теории энергии формоизменения эквивалентное напряжение рассчитывается по формуле
Теория применима для пластичных и хрупких материалов.
Эквивалентное напряжение при расчете по теории максимальных касательных напряжений:
Эквивалентное напряжение при расчете по теории энергии формоизменения:
где — эквивалентный момент.
Пример 1. Для заданного напряженного состояния (рис. 34.4), пользуясь гипотезой максимальных касательных напряжений, вычислить коэффициент запаса прочности, если σТ = 360 Н/мм 2.
Контрольные вопросы и задания
Чем характеризуется и как изображается напряженное состояние в точке?
Какие площадки и какие напряжения называют главными?
Перечислите виды напряженных состояний.
Чем характеризуется деформированное состояние в точке?
В каких случаях возникают предельные напряженные состояния у пластичных и хрупких материалов?
Поясните назначение теорий прочности.
Напишите формулы для расчета эквивалентных напряжений при расчетах по теории максимальных касательных напряжений и теории энергии формоизменения. Поясните, как ими пользоваться.
Тема 2.7. Расчет бруса круглого поперечного сечения при сочетании основных деформаций
Знать формулы для эквивалентных напряжений по гипотезам наибольших касательных напряжений и энергии формоизменения.
Уметь рассчитывать брус круглого поперечного сечения на прочность при сочетании основных деформаций.
Формулы для расчета эквивалентных напряжений
Эквивалентное напряжение по гипотезе максимальных касательных напряжений
Эквивалентное напряжение по гипотезе энергии формоизменения
Условие прочности при совместном действии изгибаи кручения
Эквивалентный момент по гипотезе максимальных касательных напряжений
Эквивалентный момент по гипотезе энергии формоизменения
Особенность расчета валов
Большинство валов испытывают сочетание деформаций изгиба и кручения. Обычно валы — прямые брусья с круглым или кольцевым сечением. При расчете валов касательные напряжения от действия поперечных сил не учитывают из-за их незначительности.
Расчеты проводят по опасным поперечным сечениям. При пространственном нагружении вала пользуются гипотезой независимости действия сил и изгибающие моменты рассматривают в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, а суммарный изгибающий момент определяют геометрическим суммированием.
Пример 1. В опасном поперечном сечении круглого бруса возникают внутренние силовые факторы (рис. 35.1) Мх; Му; Mz.
Мх и Му — изгибающие моменты в плоскостях уОх и zOx соответственно; Mz — крутящий момент. Проверить прочность по гипотезе наибольших касательных напряжений, если [σ] = 120 МПа. Исходные данные: Мх = 0,9 кН м; Му = 0,8 кН м; Mz = 2,2 кНм; d = 60 мм.
Строим эпюры нормальных напряжений от действия изгибающих моментов относительно осей Ох и Оу и эпюру касательных напряжений от кручения (рис. 35.2).
Максимальное касательное напряжение возникает на поверхности. Максимальные нормальные напряжения от момента Мх возникают в точке А, максимальные нормальные напряжения от момента Му в точке В. Нормальные напряжения складываются, потому что изгибающие моменты во взаимно перпендикулярных плоскостях геометрически суммируются.
Сверление квадратных отверстий
В фильме «Круглый треугольник Рело» рассказывается о фигурах, обладающих постоянной шириной. Именно треугольник Рело — простейшая фигура постоянной ширины — поможет нам в сверлении квадратных отверстий. Если двигать центр этого «треугольника» по некой траектории, то его вершины вычертят почти квадрат, а сам он заметёт всю площадь внутри полученной фигуры.
Границы полученной фигуры, за исключением небольших кусочков по углам, будут строго прямыми! И если продолжить отрезки, тем самым добавив уголочки, то получится в точности квадрат.
Как сделать круглые палочки с помощью гайки чопики
Делаем круглые палочки из квадратной рейки. Самый простой способ.
Для того, чтобы получилось описанное выше, центр треугольника Рело нужно двигать по траектории, являющейся склейкой из четырех одинаковых дуг эллипсов. Центры эллипсов расположены в вершинах квадрата, а полуоси, повёрнутые на угол 45^\circ относительно сторон квадрата, равны k\cdot(11/\sqrt)/2 и k\cdot(1-1/\sqrt)/2, где k — длина стороны вычерчиваемого квадрата.
Кривые, скругляющие углы, также являются дугами эллипсов с центрами в углах квадрата, их полуоси повёрнуты на угол 45^\circ относительно сторон квадрата и равны k\cdot(\sqrt1)/2 и k\cdot(1/\sqrt-1)/2.
Площадь незаметённых уголочков составляет всего около 6500\% от площади всего квадрата!
Теперь, если сделать сверло в виде треугольника Рело, то можно будет сверлить квадратные отверстия с немного скругленными уголками, но абсолютно прямыми сторонами!
Осталось сделать такое сверло… Вернее, само-то сверло сделать несложно, нужно только чтобы оно напоминало в сечении треугольник Рело, а режущие кромки совпадали с его вершинами.
Трудность заключается в том, что, как уже было отмечено выше, траектория центра сверла должна состоять из четырёх дуг эллипсов. Визуально эта кривая очень похожа на окружность и даже математически близка к ней, но всё же это не есть окружность. А все эксцентрики (круг, посаженный на круг другого радиуса со смещённым центром), используемые в технике, дают движение строго по окружности.
В 1914 году английский инженер Гарри Джеймс Уаттс придумывает, как устроить такое сверление. На поверхность он накладывает направляющий шаблон с прорезью в виде квадрата, в котором ходит сверло, вставленное в патрон со «свободно плавающим в нём сверлом». Патент на такой патрон был выдан фирме, начавший изготовление свёрл Уаттса в 1916 году.
Мы же воспользуемся другой известной конструкцией. Прикрепим сверло жёстко к треугольнику Рело, помещённому в квадратную направляющую рамку. Сама рамка фиксируется на дрели. Осталось теперь передать вращение патрона дрели треугольнику Рело.
Помогает решить эту техническую проблему конструкция, которую вы наверняка много раз видели под днищем проезжавших по улице грузовых автомобилей — карданный вал. Эта передача получила своё название в Honor Джероламо Кардано.
