Схематизація опорних пристроїв

Просторове тверде тіло має шість ступенів свободи переміщень - три поступальних руху і три обертальних навколо трьох взаємно перпендикулярних осей. Плоске тіло має тільки три ступені свободи - два поступальних руху в напрямку двох осей і обертання навколо третьої осі. Опорні пристрої перешкоджають тим чи іншим із зазначених переміщень тіла або взагалі виключають будь-яке його рух. Опорні пристрої класифікуються за кількістю зв'язків, що накладаються на переміщення опорних точок (вузлів) тіла. Зв'язок зазвичай представляють у вигляді стрижня, що з'єднує тіло з опорною поверхнею. Якщо немає спеціальної вказівки, опорні зв'язку і поверхні вважаються абсолютно жорсткими.

При навантаженні тіла на нього з боку опорних зв'язків починають діяти сили, звані опорними реакціями. Опорні реакції знаходяться з рівнянь рівноваги тіла, у якого опорні зв'язку подумки видалені і замінені силами, які спрямовані вздовж знятих зв'язків.

Для плоского тіла, і зокрема для плоского бруса, основними видами опор є шарнірно-рухома. шарнірно-нерухома і затискаються нерухома.

Шарнірно-рухома. або, інакше, Каткова опора виключає переміщення опорного вузла А в напрямку, перпендикулярному опорної поверхні, але не перешкоджає обертанню тіла навколо опорної точки і поступального переміщення паралельно опорній поверхні. Такий опорі відповідає одна опорна реакція, спрямована перпендикулярно опорній поверхні. Схематичні зображення Каткової опори представлені на рис. 1.3. Там же показано напрям опорної реакції.

Мал. 1.3. Шарнірно-рухома опора

Шарнірно-нерухома. або, коротше, шарнірна опора виключає будь-яке поступальний рух опорного вузла A. але не перешкоджає обертанню тіла навколо опорної точки. Реакцію такої опори, напрямок якої заздалегідь невідомо, прийнято розкладати на дві складові Rx і Ry. спрямовані по дотичній і нормалі до опорної поверхні, як показано на рис. 1.4. На цьому ж малюнку представлені схематичні зображення шарнірних опор.

Мал. 1.4. Шарнірно-нерухома опора

Перетиснути нерухома опора. або, інакше, закладення (рис. 1.5) виключає поступальні і обертальні рухи тіла. Відповідно до трьох зв'язками, що накладаються на тіло, реакціями закладення є сили Rx і Ry і опорний момент M. Конструктивне оформлення опорних пристроїв кожного із зазначених типів відрізняється великою різноманітністю. У наведених на рис. 1.3, 1.4 і 1.5 загальноприйнятих схематичних зображеннях опор підкреслюються їх найхарактерніші особливості.

Мал. 1.5. нерухома опора