Zərbə
406
tiklik modulu ilə təyin olunan de-
formasiya qiyməti və borunun diametri
ilə düz mütənasibdir. Bu düstur yalnız
ideal hal üçün doğrudur. Yəni burada
mayenin boru daxilində sürtüməsi nə-
zərə alınmamışdır. Ona görə də, son-
rakı tədqiqatlarda dalğanın yayılma
sürətinin c [m/s] bir çox amillərin təsi-
rindən azalması nəzərə alınmışdır:
burada:
ρ
- maeynin sıxlığı [kg/m³],
K
f
- həcmi elastiklik modulu
[N/m²],
E
R
- borunu elastiklik modulu
[N/m²],
d
i
- borunun daxili diametri
[m],
S- borunun divarının qalınlığı
[m],
µ
- boru materialının Puasson
ədədidir.
(alm. der Druckstoß, ingl. Water hammer)
Zərbə (mexaniki) iki hərəkət edən bərk cism-
lərin bir-biri ilə toqquşması, həmçinin bərk
cismin maye və qazla qarşılıqlı təsiri zamanı
(şırnaqla axan suyun bərk səthə dəyməsi,
partlayış zamanı yaranan dalğanın bərk cismə
təsiri və s.) yaranan hadisələr toplusudur. Zər-
bə prosesini (qarşılıqlı təsir müddəti, kontakt
qüvvəsi və s.) səciyyələndirən parametrlər toq-
quşan cismlərin nisbi sürətləri, həndəsi öl-
çüləri, forma və fiziki-mexaniki xassələrindən
(sıxlığı, möhkəmliyi, deformasiya olunabilmə
qabiliyyəti və s.) asılıdır.
Toqquşan cismlərin zərbə səthindən keçən
normala nəzərən hərəkət istiqamətindən və for-
masından asılı olaraq aşağıdakılar fərqlənilər
(şəkil 1):
Düzxətli mərkəzi zərbə,
Eksentrik zərbə,
Maili mərkəzi zərbə,
Frılanma zərbəsi.
Şəkil 1. Zərbənin növləri
a-düzxətli mərkəzi zərbə, b-maili mərkəzi zərbə, c-
eksentrik zərbə, d-fırlanma zərbəsi
Zərbə çox kiçik zaman fasiləsində baş verir
(saniyənin milyonda biri qədər), təmas sət-
hində yaranan qüvvə isə çox böyük olur. O za-
mandan asılı olaraq böyük həddə dəyişir, be-
ləki səthə düşən orta təzyiqin (gərginliyin)
qiyməti 10
2
və hətta 10
3
Pa-a çatır. Zərbə
qüvvələrinin təsiri nöqtədə zərbə sürətlərinin
dəyişməsinə gətrib çıxarır. Nəticədə yaranan
toqquşma sürətlərinin (toqquşmadan öncəki
sürətlər: v
1
, v
;,
toqquşmadan sonrakı sürətlər:
c
1
, c
2
) qiymətlərinin hissədə yerli buraxılabilən
dağılmanı yaradan qiymətlərdən yuxarı olarsa,
onda zərbə səthdə qalıq gərginliklər, səs
rəqsləri, hissənin qızması, materialın mexaniki
xassələrinin dəyişməsi və s. kimi dəyişmələr
yaradır. Metallarda kritik sürət -15 m/san (mis)
÷ 150 m/san arasında və daha böyük ola
bilir (yüksəklegirli poladlar).
Zərbə zamanı yaranan qüvvəni nəzəri və
sınaq yolu ilə tapmaq mümkündür. Qüvvənin
qiymətini bilməklə zərbə altında işləyən maşın
konstruksiyalarının davranışı və möhkəmliyini
qiymətləndirmək olur.
s
E
d
K
c
R
i
f
⋅
−
⋅
⋅
+
=
)
1
(
1
2
µ
ρ
ρ
Zərbə
407
∫
⋅
=
τ
0
dt
F
S
Zərbə zamanı nöqtələrin sürətlərinin dəyiş-
məsi ümumi zərbə nəzəriyyəsində öyrənilir.
Zərbə nəzəriyyəsində ölçü parametri kimi
cismlərin toqquşmada qarşılıqlı mexaniki təsiri
olan zərbə qüvvəsinin (F) əvəzinə onun
impulsu götürülür (zərbə impulsu S):
burada,
τ
-zərbə qüvvəsinin təsir etdiyi vaxtdır.
Düzxətli mərkəzi zərbə zamanı yaranan qüv-
vənin zamandan asılı olaraq dəyişməsi şəkil 2-
də göstərilmişdir.
Şəkil 2. Zərbə qüvvəsinin dəyişməsi
Zərbə nəzəriyyəsinin əsas düsturları zərbə
zamanı impulsların və kinetik momentin dəyiş-
məsi əsasında əldə olunur. Bu teoremlərin kö-
məyi ilə zərbənin başlanğıcında zərbə impul-
sunu və sürəti bilməklə zərbənin sonundakı
sürəti tapmaq mümkündür. Əgər cism sərbəst
olmasa, onda onun impulsiv reaksiyaları da
hesablana bilir. İki cismin toqquşması zamanı
baş verən zərbə prosesini iki mərhələ-
yə ayırmaq olar. Birinci mərhələdə cismlər A
və B nöqtələrində toxunur və bu nöqtələrdə
onların yaxınlaşma sürətləri ν
An
— ν
Bn
-dir,
burada ν
Аn
və ν
Bn
— uyğun olaraq
ν
A
və ν
B
sürətlərinin A və B nöqtələrində cismlərin
toxunma səthlərinin ümumi n normalına
proyeksiyalarıdır (şəkil 3).
Birinci
mərhələnin
sonunda
cismlərin
yaxınlaşması başa çatır, onların kinetik ener-
jilərinin bir hissəsi deformasiyanın potensial
enerjisinə çevrilir (şəkil 2, sahə I). İkinci mər-
hələdə əks proses baş verir. Bu mərhələ sərt
deformasiyanın potensial enerjisinin cimslərin
Şəkil 3. İki cismin zərbəsi zamanı yaranan sürətlər
kinetik enerjisinə çevrilməsi ilə müşaiyət
olunur (şəkil 2, sahə II): ikinci mərhələnin so-
nunda cismlərin A və B nöqtələrində sürətlər
fərqi yaranır c
An
- c
Bn
. Mütləq sərt cimslərin
toqquşmasından sonra heç bir enerji itkisinin
baş vermədiyindən mexaniki enerji tam bərpa
oluna bilərdi. Ancaq praktikada cismlər mütləq
sərtliyə malik olmadıqlarından zərbədən sonra
mexaniki enerjinin yalnız bir hissəsi bərpa
oluna bilir. Enerji itkisi səthdə qalıq gər-
ginliklərin yaranmasına, səthin qızmasına sərf
olunur, ona görə də, |c
An
-c
Bn
|< |ν
An
-ν
Bn
|. Bu
itkini nəzərə almaq üçün materialın fiziki
xassələrindən asılı olan bərpaolunma əmsa-
lından (k) istifadə olunur:
K əmsalının qiyməti sınaqların köməyi ilə
tapılır. Bunun üçün müəyyən hündürlükdən
metal lövhə üzərinə düşən kürənin geriyə atıl-
ma hündürlüyü əsas götürülür:
Əmsalların sınaq yolu ilə tapılmış qiymətləri
belədir: metallar k=0,5÷0,55, fil sümüyü
k=0,89, şüşə k=0,94.
(alm. der Stoß, ingl
. Collision )
Bn
An
Bn
An
v
v
c
c
k
−
−
=
H
h
k
=