73 / 80
è âòîðîãî ðîäà, ñîîòâåòñòâåííî
E
1
,
G
1
è
Å
2
,
G
2
. Òåëî
äåôîðìèðóåòñÿ íàãðóçêîé
Ð
íà âåëè÷èíó îòíîñè-
òåëüíîé äåôîðìàöèè
ξ
. Óñëîâèìñÿ, ÷òî äåôîðìèðî-
âàíèå íå ïðèâîäèò ê ðàçðóøåíèþ êàæäîãî èç êîìïî-
íåíòîâ, à íàïðÿæåíèÿ àäãåçèîííîãî âçàèìîäåéñòâèÿ
ïðè ðàçðóøåíèè ìåíüøå ïðåäåëüíûõ íàïðÿæåíèé
êàæäîãî èç êîìïîíåíòîâ.
Àäãåçèîííàÿ ïðî÷íîñòü
σ
À
, ïðîÿâëÿþùàÿñÿ êàê
íàïðÿæåíèÿ, âîçíèêàþùèå ïðè äåéñòâèè íàãðóçêè
Ð
âäîëü ãðàíèöû âçàèìîäåéñòâèÿ êîìïîíåíòîâ
(ðèñ. 1,
à
) îïðåäåëèòñÿ âûðàæåíèåì:
σ
A
=
σ
p
1
+
σ
p
2
=
ξ
(
E
1
+
E
2
).
(1)
Êîãäà íàãðóçêà
Ð
ïðèëàãàåòñÿ ïåðïåíäèêóëÿðíî
ãðàíèöå ðàçäåëà êîìïîíåíòîâ (ðèñ. 1,
á
), òî âîçíèêà-
þò êàñàòåëüíûå íàïðÿæåíèÿ îòðûâà (ñäâèãà), âû-
çâàííûå ðàçíèöåé îòíîñèòåëüíîãî óäëèíåíèÿ êîì-
ïîíåíòîâ
ξ
1
è
ξ
2
, êîòîðûå ïî ñâîåé ñóòè ÿâëÿþòñÿ
àäãåçèîííîé ïðî÷íîñòüþ ïðè ñäâèãå:
σ
A
=
σ
p
2
–
σ
p
1
=
E
2
ξ
2
–
E
1
ξ
1
.
(2)
Ïðè÷åì ÷åì áëèæå ê öåíòðó òåëà, òåì ìåíüøå áó-
äåò âåëè÷èíà îòíîñèòåëüíîé äåôîðìàöèè è, ñëåäî-
âàòåëüíî, êàñàòåëüíûõ íàïðÿæåíèé îòðûâà
σ
A
. Òà-
êîé õàðàêòåð íàãðóæåíèÿ ÿâëÿåòñÿ íàèìåíåå ýôôåê-
òèâíûì, è ñîçäàíèå âûñîêèõ çíà÷åíèé
σ
A
âîçìîæíî
òîëüêî ïðè çíà÷èòåëüíîé ðàçíîñòè ïðî÷íîñòíûõ è
äåôîðìàöèîííûõ õàðàêòåðèñòèê êîìïîíåíòîâ, êàê,
íàïðèìåð, äëÿ ãèãðîòåðìè÷åñêè îáðàáîòàííîãî çåð-
íà. Â òî æå âðåìÿ òàêîå íàãðóæåíèå ñîâåðøåííî íå
ãàðàíòèðóåò îáðàçîâàíèå íîâîé ïîâåðõíîñòè, åñëè
àäãåçèîííàÿ ñâÿçü íîñèò áèîïîëèìåðíûé õàðàêòåð.
Äåéñòâóþùåå âî âðåìåíè äàâëåíèå ïðèâåäåò ê îáðà-
çîâàíèþ íîâûõ àäãåçèîííûõ ñâÿçåé, íå ìåíåå ïðî÷-
íûõ, ÷åì ïðåæíèå.
Òðåòèé ñëó÷àé íàãðóæåíèÿ, íàèáîëåå ÷àñòî âñòðå-
÷àåìûé â ïðàêòèêå äðîáëåíèÿ è èçìåëü÷åíèÿ òâåð-
äûõ ìíîãîêîìïîíåíòíûõ òåë, õàðàêòåðèçóåòñÿ íà-
ïðàâëåíèåì äåéñòâèÿ íàãðóçêè
Ð
ïîä óãëîì
ϕ
ê ïî-
âåðõíîñòè êîíòàêòà (ðèñ. 1,
â
). Äåôîðìèðîâàíèå òåëà
ïðè òàêîì ïðèëîæåíèè íàãðóçêè íîñèò óïðóãîâÿç-
êèé õàðàêòåð. Óïðóãîñòü îáóñëîâëåíà ïðî÷íîñòíûìè
ñâîéñòâàìè êîìïîíåíòîâ, à âÿçêîñòü — ñäâèãîâûì
òå÷åíèåì íà ãðàíèöå èõ âçàèìîäåéñòâèÿ. Äëÿ îïðå-
äåëåíèÿ êàñàòåëüíûõ íàïðÿæåíèé îòðûâà
σ
À
ïî ïî-
âåðõíîñòè àäãåçèîííîãî âçàèìîäåéñòâèÿ êîìïîíåí-
òîâ âîñïîëüçóåìñÿ êðèòåðèåì Êåëëè–Äåâèñà [1, 2]
äëÿ àíèçîòðîïíûõ ïîëèìåðíûõ ìàòåðèàëîâ:
σ
A
=
σ
ϕ
sin
ϕ
cos
ϕ
,
ãäå
σ
ϕ
— íàïðÿæåíèÿ ðàñòÿæåíèÿ â ïëîñêîñòÿõ, ïðè-
ëåãàþùèõ ê ãðàíèöå ðàçäåëà êîìïîíåíòîâ.
Ñ ó÷åòîì (1) çàïèøåì
σ
À
= (
σ
p
1
+
σ
p
2
)sin
ϕ
cos
ϕ
,
èëè
σ
À
=
ξ
(
E
1
+
Å
2
)sin
ϕ
cos
ϕ
.
(3)
Äàëåå ïåðåéäåì ê ðàññìîòðåíèþ äâóõêîìïîíåíò-
íîãî òåëà, äëÿ êîòîðîãî ãðàíèöåé ðàçäåëà ÿâëÿåò-
ñÿ ñôåðà èëè öèëèíäð (ðèñ. 1,
ã
). Òàêàÿ ìîäåëü òåëà
íàèáîëåå ïðèáëèæåíà ê ðåàëüíûì ôîðìàì ìíîãèõ
ïðèðîäíûõ îáúåêòîâ (íàïðèìåð, ñåìåíà çëàêîâûõ è
äðóãèõ âèäîâ ðàñòåíèé, îáëàäàþùèõ îáîëî÷êàìè). Â
îáëàñòÿõ àäãåçèîííîãî êîíòàêòà, ìàêñèìàëüíî óäà-
ëåííûõ îò ëèíèè äåéñòâèÿ ñèëû
Ð
, âîçíèêàþò íà-
ïðÿæåíèÿ íîðìàëüíîãî ïîâåðõíîñòíîãî âçàèìîäåé-
ñòâèÿ, ïðè÷åì âîçìîæíû òðè âàðèàíòà èçìåíåíèÿ
íà÷àëüíîãî ðàâíîâåñíîãî ñîñòîÿíèÿ:
1)
ξ
1
>
ξ
2
— îòíîñèòåëüíîå óäëèíåíèå âíåøíåãî
êîìïîíåíòà áîëüøå, ÷åì âíóòðåííåãî. Òîãäà
σ
A
=
σ
p
1
–
σ
p
2
=
E
1
ξ
1
–
E
2
ξ
2
;
(4)
71
ХРАНЕНИЕ И ПЕРЕРАБОТКА СЕЛЬХОЗСЫРЬЯ, № 7, 2011
σ
P1
σ
P1
σ
P2
σ
P1
σ
P1
σ
А
Р
Е
1
Е
2
σ
σ
А
=
σ
P1
+
σ
P2
ξ
1
ξ
1
ξ
2
ξ
2
Р
Р
σ
P1
σ
P1
σ
P2
σ
А
σ
P1
σ
А
σ
P2
Е
1
Е
2
σ
σ
P2
σ
А
=
σ
P2
+
σ
P1
à
á
â
ã
σ
А
σ
А
σ
P2
Е
1
Е
2
ϕ
σ
А
= (
σ
P2
+
σ
P1
)sin
ϕ
cos
ϕ
σ
P1
σ
P1
σ
А
σ
А
σ
А
σ
А
σ
А
ϕ
χ
Е
2
Е
1
ξ
1
ξ
2
ξ
σ
σ
P2
σ
P1
Ðèñ. I. Äâóõêîìïîíåíòíûå ìîäåëè
Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека