Задача

В абсолютно жесткой плите имеется отверстие. В него вставлен упругий болт и затянут с усилием предварительного натяжения N0. После затяжки к нижней гайке приложена сила  P (рис.4).

2015-06-21 13-09-03 Скриншот экрана

Как при этом изменится усилие, приходящееся на болт?

При жесткой плите до раскрытия контактов длина болта АВ остается неизменной. Значит, неизменной остается и сила натяжения. В случае, если Р больше силы предварительного натяжения, контакт между плитой и нижней накладкой раскроется. Тогда сила натяжения болта будет равна Р.

Таким образом, при P ≤ N0 сила натяжения болта равна N = N0, а при P ≥ N0 она будет N = Р. Правильность полученного результата хорошо иллюстрируется следующим простым примером.

Представьте себе пружинные весы (рис. 173), верхнее кольцо которых мы надеваем на гвоздь, а нижний крючок, натягивая, цепляем за какой-либо жесткий выступ, например за край стола, как показано на рис. 173.

2015-06-21 13-13-09 Скриншот экранаВесы после этого дадут какое-то показание, например 4 кг. Уподобим эти весы натянутому болту. Теперь к нижнему крючку натянутых весов будем подвешивать гирьки. Пока вес груза остается меньшим заданной силы натяжения, указатель весов неизменно будет стоять на четырех килограммах. Когда на крючке будет висеть груз больше четырех килограммов, тогда только указатель сдвинется с места и покажет соответствующий вес.