Хатуу ба хоолойт шилэн ширмийн савангийн давуу болон дутагдалтай тал: Инженерийн гарын авлага

Галт төмсний шугам сонгон бүтээх, бүтцийн нийлмэл материал, зэр зурах саван, цэцэрлэгийн тогтоогч гэх мэт олон зүйлд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Гэсэн хэдий ч загварчлал ба худалдан авах үед чухал асуулт гарч ирдэг: та хатуу эсвэл хоолойт шилэн ширмийн саванг сонгох ёстой юу?

Энэ нь нэг хэмжээний шийдэл бүхий асуулт биш юм. Хатуу ба хоолойт загварын хоорондох сонголт нь савангийн хүч, жин, өртөг, үйл ажиллагаанд нөлөөлөх үндсэн инженерийн солилцоо юм. Буруу төрлийг сонгох нь төслийн харац, шаардлагагүй зардал эсвэл муудсан бүтээгдэхүүнд хүргэж болзошгүй.

Энэ нийтлэг гарын авлага нь хатуу ба хоолойт шилэн ширмийн савангийн давуу болон дутагдалтай талуудыг задлан шинжилж, та нарт зөв, мэдээлэлтэй шийдвэр гаргахад шаардлагатай шинжилгээний хүрээг олгоно.

Үндсэн зарчим: Хатуу чанар ба Хоёрдугаар Агуулагчийн Талбай

Ялгааг ойлгохын тулд бид эхлээд хоёр дахь талбайн момент (эсвэл хүндийн төвийн момент) гэсэн инженерийн чухал ойлголтыг ойлгох хэрэгтэй. Энэ зарчим нь балкинд муруйх эсэргүүцлийг тодорхойлдог.

Энгийн хэлбэрээр хэлбэл, балкны төв тэнхлэгээс илүү хол орших материал нь түүний хатуужилтанд экспоненциалар байдлаар илүү их хувь нэмрээ оруулдаг. Ийм учраас I-хэлбэрийн балк ийм үр дүнтэй байдаг нь түүний дээд болон доод талд материал цуглуулсан байдаг.

А хоолойт шилэн ширмэний стержень энэ зарчмыг бүрэн ашигладаг. Төвөөс материал авч, хангалттай хатуу байдалд хувь нэмэр оруулахгүй байгаа тул ижил жинтэй хатуу савтай харьцуулахад хатуу байдлын харьцааг илүү ихээр сайжруулдаг.

Одоо энэ онолыг практик ертөнцөд хэрэгжүүлэцгээе.

Хоосон Шилэн Ширмийн Сав: Өндөр Үр Дүнтэй Сонголт

Хоосон шилэн ширмийн савнууд эсвэл хоолимсууд нь жин болон тодорхой хүчийг шаардсан үед үйл ажиллагааг зохион бүтээдэг.

Хоосон Шилэн Ширмийн Савны Давуу Талууд:

1. Илүү дээд харьцаа хатуужилт-жишиг: Энэ нь тэдний хамгийн том давуу тал юм. Өгөгдсөн жинтэй харьцуулахад, шилэн ширмийн хоолой хатуу шургуу байх ба муруйхад илүү эсэргүүцэх болно. Энэ нь урт зуслан, антенны хаалга, телескопын самбар, хөнгөн бүтэцтэй хүрээ зэрэг муруйхыг хамгийн бага байлгах шаардлагатай, гэхдээ масс нэмэхгүй хэрэглээнд тохиромжтой.

2. Хөнгөн жин: Бодисын хэмжээ бага учраас хоолойнууд хөнгөвчийн жинтэй байдаг. Энэ нь агаарын тээврийн хэрэгсэл, гар утасны тоног төхөөрөмж, нийт массыг бууруулах нь ажиллагааг сайжруулах эсвэл ашиглахад хялбар болох бүх зүйлд маш чухал.

3. Материалын үр ашиг: Тэдэнд хатуу шургуугийн харьцааг харьцуулахад ижил эсвэл илүү сайн хангамжийг хангахын тулд цэвэр материал бага хэрэгтэй. Энэ нь заримдаа материалын өртгийг хэмнэхэд хүргэж болох ч илүү нарийн үйлдвэрлэлийн үйл явцад энэ нөхөгдөж болно.

4. Дотоод системийн олон талт ашиглалт: Хоосон доторх гадаргууг утас, кабель, шингэн шахуургын шугамуудыг байршуулах эсвэл шингэний урсгалын хоолой болгон ашиглах боломжтой. Энэ нь хатуу саваануудад байх боломжгүй, багцлагыг цэвэрхэн, хамгаалалттай байлгах давуу тал юм.

Хоосорсон шилэн ширмийн савааны сул талууд:

1. Өндөр өртөг: пультрюзийн хоосон савааны үйлдвэрлэлийн процесс нь ерөнхийдөө хатуу савааныхаас илүү нарийн төвөгтэй байдаг тул нэгжийн өртөг ихэвчлэн өндөр байдаг.

2. Бага радиаль (шахах) бат бөх чанар: Хоосон савааны зузаан багатай хананууд нь радиал чиглэлд эсвэл цэгт ачаалал өгөх үед илүү ихэвчлэн муруйх, шахагдах, эсвэл бөхийх магадлалтай.

3. Төгсгөлийн холболтын нарийн байдал: Хоосон савааны төгсгөлд бэхлэгдэх хэрэгслүүд, холбох элементүүд эсвэл таглуурыг бэхлэхдээ хүч үйлчлэх үед хоолой хагарах эсвэл бөхийхээс сэргийлэхийн тулд тусгай анхаарал хандуулах шаардлагатай. Энэ нь ихэвчлэн тусгай орлуулагчид эсвэл шахах холболтуудыг шаарддаг.

4. Ханын зузаан хувьсах боломж: Үйлдвэрлэлийн явцад ханын зузаан тогтвортой бус байх нь сул цэгүүдийг үүсгэж, чанарын хяналтыг хамгийн чухал болгож өгдөг.

Хоолойт савааны онцлог хэрэглээ:

•Урт телескопт далбааны багана ба антенны мачт

•Хөнгөн жинтэй амьсгалын хоолойнууд ба бүтцийн хүрээнүүд

•Роботын гар ба автоматжуулалтын хэсгүүд

•БАУ (Дрон) -ын хэсгүүд ба бүтэц

•Жингийн хамгийн бага байх үед хатуужилтыг хамгийн их байлгах нь гол зорилго болох бүх хэрэглээнүүд.

Хатуу шилэн утсан саваа: Хүч чадлын ба энгийн байдлын үндэс суурь

Эргэлзэй гэрэлтүүлэн цонхнууд шилэн утсан ердийн саваа нь тэдгээрийн хүч чадал ба энгийн байдалд ихэд үнэлэгддэг.

Хатуу шилэн утсан савааны давуу талууд:

1. Онцгой шахалт ба сунгалтын хүч: A гал тосны анхны шажин тэнхлэгийн өндөр ачааллыг зэрэг тэсвэрлэх чадвартай, өөрөөр хэлбэл (хамтдаа шахагдаж байгаа) ба сунгалт (салангуу татагдаж байгаа). Энэ нь найдвартай багана эсвэл холбох саваа шиг ажиллах боломжийг олгоно.

2. Хугарах, цохилтын эсрэг онцгой тэсвэрт чадвар: Хатуу огтлол нь гэмтэх, шахагдах, цэгийн цохилтын эсрэг маш их эсэргүүцэл үзүүлдэг. Энэ нь хатуу эсвэл муу харьцаатай орчинд илүү бат бөх сонголт юм.

3. Энгийн байдал ба бага зардал: Хатуу савааг үйлдвэрлэх явц нь ерөнхийдөө илүү энгийн бөгөөд зардал хямд учраас тэдгээрийг ялангуяа том диаметртэй тохиолдолд илүү хандлагатай сонголт болгодог.

4. Хялбар үйлдвэрлэл: Төгсгөлийн холболтыг суурилуулах нь шууд. Хатуу савааны төгсгөлд стандарт холболтууд, наалдуудыг ашиглан хялбархан нармай, нүхлэх, резьб ороох эсвэл наах үйлдлийг хийх боломжтой бөгөөд хангалтгүй байдалд орох аюулгүй.

Хатуу шилэн ширмийн савааны сул талууд:

1. Жин болон хатын харьцаа муу: Энэ нь тэдний гол дутагдал юм. Ижил жинд харгалзан цэмбэр саваа нь хоолойтой саваанаас илүү нугаламтгай (цөөн хатуу) байх болно. Хоолойтой саваатай ижил хат буюу хатыг олж авахын тулд гал тосны анхны шажин нь хамаагүй том диаметртэй болон илүү их жинтэй байх шаардлагатай.

2. Хэтэрхий жинтэй: Цэмбэрээр хийсэн хатуу бүтэц нь тэдгээрийг хүнд болгодог бөгөөд энэ нь гар утасгүй хэрэглүүр эсвэл жингээрээ мэдрэг загварчлалын хувьд томоохон дутагдал юм.

3. Нугалах ачаалалд зориулсан материалын үр ашиггүй байдал: 'Хоёрдогч талбайн момент'-ийн зарчим ёсоор, савааны төв цөмд байгаа материал нугалахыг эсэргүүцэх үед бага ачаалалтай байдаг тул ийм нөхцөлд материал ашиглалт үр ашиггүй байна.

Цэмбэр савааны онцлог хэрэглээ:

• Цахилгаан газардуулах саваа

• Газрын зүй, хөдөө аж ахуйн турш тогтвортой тууз

• Механик холбоосын түлхэх саваа

• Цахилгаан ажилд зориулсан цахилгаан дамжуулахгүй хэрэгсэл

• Бетон дахь бүтцийн дэмжлэг эсвэл өндөр шахалтын хат буюу хат шаардлагатай хэрэглээнүүд

• Эрч хүч их шаардлагагүй, энгийн байдал нь чухал байдаг богино завсар.

Толин харьцуулалт

Чадвар	Хоолойт шилэн ширмэний стержень	Бүтэн шувуу шилний цомц	Ялагч нь...
Жингийн харьцааны хатуужил	Маш өндөр	Бага	Урт, хөнгөн завсар (хоолойт)
Таталтын бат бэх	Их	Маш өндөр	Сулгац, таталт (хатуу)
Хөгжлийн хүч	Сайн (муруйж болно)	Сайн чанар	Багана, түлхэлт (хатуу)
Радиал/Шахах Бат бөхөн	Бага	Сайн чанар	Өндөр нөлөө үзүүлэх орчин (Хатуу)
Жин	Бар	Том	Зөөвөрлөх чадвар (Хоолойт)
Зардал	Их	Бага	Төсөв хязгаарлагдмал төслүүд (Хатуу)
Бага зардлаар угсрах боломжтой	Илүү нарийн	Эрүүл мэндийн	Хурдан үйлдвэрлэл (Хатуу)
Дотоодын зам	Тийм	Үгүй	Утас/хоолой прокладка хийх (Хоолойт)

Зөв сонголт хийх арга: Асуух гол асуултууд

Хатуу эсвэл хоолойт хоёрын аль нэгийг сонгохын тулд дараах асуултуудад системтэйгээр хариулна уу:

1. Үндсэн ачаалал юу вэ?

• Нугалах/нугаралт? → Хоолойт шилбарийн хувьд бараг үргэлж илүү сайн.

• Шахагдах/тэнхлэгийн ачаалал? → Хатуу шилбар нь ихэвчлэн илүү аюулгүй, бат бөх сонголт юм.

• Торсион (хажуу таниур)? → Энэ нь илүү нарийн болно, гэхдээ ихэвчлэн том диаметртэй (ихэвчлэн хоолойтойгоор хийх нь илүү хялбар) шилбар нарны эргэлтийг илүү сайн эсэргүүцдэг.

2. Жин хэр чухал вэ?

• Грамм эсвэл унцийг хэмнэх нь чухал бол (авиаци, дрон, гар зэвсэг) сонголт тодорхой хоолойт байна.

3. Ажиллагааны орчин ямар байх вэ?

• Шилбэрт мөргөлдөөн, шахагдах хүч, эсвэл зүсэлтэнд орох эсэх? Хатуу шилбэрийн бат бөх чанар шаардлагатай байж болно.

4. Интеграци эсвэл шугамын шаардлага байгаа юу?

• Та шилбэрийн төвийг дайруулан юмыг дамжуулах хэрэгтэй юу? Хэрэв тийм бол сонголт танд тодорхой: хоолойт.

5. Таны төсөв хэр вэ?

• Ялангуяа жижигхэн төслүүдэд хамгийн өртөг нь багатай шийдэл хайж байгаа тохиолдолд, Шилэн ширмийн хатуу савган ихэвчлэн давуу талтай байдаг.

Дүгнэлт: Инженерийн чухлын асуудал

Хатуу ба хоолойт шилэн ширмийн савгангийн хоорондын мөн чухал асуудал нь аль нь ерөнхийдөө "илүү сайн" вэ гэдэгт биш харин таны тодорхой шаардлагуудад аль нь илүү тохиромжтой вэ гэдэгт оршдог.

• Дизайны чухал зүйлс нь хамгийн их хатуу чанар болон хамгийн бага жин байвал хоолойт шилэн ширмэний стержень хатуу шилэн ширмийн савганг сонгоно уу.

• Дизайны чухал зүйлс нь хамгийн их хатуу чанар болон хамгийн бага жин байвал бүтэн шувуу шилний цомц шинж чанарууд нь дарах боломж, шахах ачааллын багтаамж, энгийн байдал, өртгийн үр дүнтэй байдлыг чухалчилж байвал.

Эдгээр дотоодын харьцааг ойлгосноор та таамаглалаас давж гарч стратегийн шийдвэр гаргаж, төслийн амжилт, үр ашиг, найдвартай байдлыг хангах боломжтой. Инженерийн дэлхийд зөв материал зөв хэлбэртэй байх нь инновацийн суурь юм.