НАУКА О ПРОЧНОСТИ

Прочность

D этой книжке рассказывается об основах науки о проч - ности — науки о сопротивлении материалов. Эта наука помогает учёным и инженерам создавать выносливые, прочные и лёгкие машины и сооружения. Законами науки о сопротивлении материалов руководствуются в своей работе конструкторы всех отраслей народного хозяйства.

XX съезд нашей партии поставил перед советскими машиностроителями задачу создавать новые машины не только хорошего качества, но и более лёгкого веса. Сни­жение веса машин даёт стране большую экономию ме­талла. В то же время это делает машины более экономич­ными и производительными. Например, если автомобиль сделать легче, он перевезёт больше полезного груза.

Снижение веса нужно сочетать с улучшением качества машин. Однако решить эту задачу не так просто. Одним из важнейших качеств всякой машины является проч­ность. Можно детали машин делать достаточно массив­ными. Но тогда машина получится тяжёлой, громоздкой и будет хуже работать. Вот почему на протяжении всей истории развития машиностроения идёт борьба за созда­ние лёгких и надёжных станков, двигателей, паровозов и других машин. Оружием в этой борьбе и служит наука о сопротивлении материалов.

Поучительна история создания стрелы шагающего экскаватора. Стрела длиной в 65 метров должна нести на конце тяжёлый ковш, вес которого вместе с грунтом составляет около 45 тонн. Расчёты показали, что при столь большой длине и грузоподъёмности вес стрелы должен

I*
Быть не менее 90 тонн. Такая тяжесть может Опрокинуть экскаватор.

Для увеличения устойчивости экскаватора нужен какой-нибудь противовес. Но это значительно утяжелило бы машину. Требовалось сэздать более лёгкую и прочную стрелу. Используя законы сопротивления материалов, инженеры Уралмаша разработали оригинальную конст­рукцию стрелы весом в 60 тонн. Выигрыш в весе, кроме экономии металла, сделал машину более подвижной и производител ьной.

Чтобы выяснить законы, управляющие поведением стали в стреле экскаватора, кирпича в стене здания, бетона в арках моста, необходимо изучить свойства этих материа­лов. Существует очень много строительных материалов. В нашей небольшой книжке невозможно описать все их свойства. Поэтому мы ограничимся лишь знакомством с некоторыми свойствами металлом. Мы расскажем только самое необходимое для того, чтобы понять, как ведёт себя металл, когда при работе машин и сооружений на него действуют различные силы.