Тяга - Tie rod
Соединительная тяга или стяжки (также известные как вешалка стержень , если вертикальный) является тонкой структурной единица используется в качестве галстука и (в большинстве случаев) , способная нести на растяжение только нагрузки. Это любой элемент конструкции в форме стержня или стержня, предназначенный для предотвращения разделения двух частей, как в автомобиле.
Подтипы и примеры приложений
- В конструкциях самолетов иногда используются рулевые тяги в фюзеляже или крыльях.
- Анкерные стержни часто используются в стальных конструкциях, таких как мосты , промышленные здания, резервуары , башни и краны .
- Иногда анкерные стержни устанавливаются на наклонные или оседающие каменные стены (кирпич, блоки, камень и т. Д.), Чтобы они не поддались боковым силам.
- Арматурные стержни используются в железобетоне не упоминаются как «» рулевой тяга, но она по существу выполняет ту же напряжение силы-противодействующих целей , которые выполняют рулевые тяги.
- В автомобилях , в рулевых тягах являются частью рулевого механизма. Они отличаются от типичной рулевой тяги как толкающим, так и тянущим (действуя как на растяжение, так и на сжатие). В Великобритании эти изделия обычно называют рулевыми штангами .
- В паровых локомотивах , А соединительная тяга представляет собой стержень , который соединяет несколько ведущих колес для передачи мощности от шатуна .
- Анкерные стержни, известные как провисающие стержни , иногда используются вместе с прогонами, чтобы воспринимать компонент нагрузок, параллельный крыше .
- На спицах из велосипедных колес являются рулевыми тягами.
- На кораблях стяжные тяги представляют собой болты, которые удерживают всю конструкцию двигателя под давлением. Они обеспечивают усталостную прочность. Они также обеспечивают правильное выравнивание ходовой части, что предотвращает истирание . Они помогают снизить изгибающее напряжение, передаваемое на поперечную балку.
Физика и инженерные принципы
В общем, поскольку отношение длины типичной рулевой тяги к ее поперечному сечению обычно очень велико, она изгибается под действием сжимающих сил . Рабочая прочность анкерного стержня - это произведение допустимого рабочего напряжения и минимальной площади поперечного сечения стержня.
Если резьба нарезана на цилиндрический стержень, эта минимальная площадь приходится на основание резьбы. Часто стержни высаживают (делают более толстыми на концах), чтобы стяжка не становилась слабее при нарезании в ней резьбы.
Связующие стержни могут быть соединены на концах различными способами, но желательно, чтобы прочность соединения была по крайней мере равной прочности стержня. Концы могут иметь резьбу и проходить через просверленные отверстия или скобы и удерживаться гайками, навинченными на концы. Если концы имеют правую и левую резьбу, длина между точками нагрузки может быть изменена. Это дает второй способ произвольного предварительного натяжения стержня путем поворота его в гайках так, что длина будет изменена. Фаркоп будет выполнять ту же цель. Концы также могут быть обжаты, чтобы получить фитинг, соединенный с опорами. Другой способ выполнения торцевых соединений - это выковать проушину или зацепить стержень.
Печально известный структурный сбой, связанный с анкерными шпильками, - это обрушение пешеходной дорожки Хаятт Ридженси в Канзас-Сити , штат Миссури , 17 июля 1981 года. В отеле был большой атриум с тремя проходами, пересекающими его, подвешенными на анкерных шпильках. Ошибки при строительстве привели к обрушению нескольких пешеходных дорожек, в результате чего 114 человек погибли и более 200 получили ранения.
Геометрия
Осгуд и Граустейн использовали прямоугольную гиперболу , ее сопряженную гиперболу и сопряженные диаметры, чтобы упорядочить стяжные стержни на радиальном расстоянии 15 градусов до квадрата балок от его центра. Тяги к углам (45 °) соответствуют асимптотам, в то время как пара под углом 15 ° и 75 ° сопряжена, как и пара под углом 30 ° и 60 °. Согласно этой модели линейной упругости , приложение нагрузки, сжимающей квадрат, приводит к деформации, при которой стяжные шпильки сохраняют свои сопряженные отношения.