<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.4 20241031//EN" "JATS-journalpublishing1-4.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" article-type="research-article" dtd-version="1.4" xml:lang="en">
  <front>
    <journal-meta>
      <journal-id journal-id-type="publisher-id">eng</journal-id>
      <journal-title-group>
        <journal-title>Engineering</journal-title>
      </journal-title-group>
      <issn pub-type="epub">1947-394X</issn>
      <issn pub-type="ppub">1947-3931</issn>
      <publisher>
        <publisher-name>Scientific Research Publishing</publisher-name>
      </publisher>
    </journal-meta>
    <article-meta>
      <article-id pub-id-type="doi">10.4236/eng.2026.181001</article-id>
      <article-id pub-id-type="publisher-id">eng-148977</article-id>
      <article-categories>
        <subj-group>
          <subject>Article</subject>
        </subj-group>
        <subj-group>
          <subject>Engineering</subject>
        </subj-group>
      </article-categories>
      <title-group>
        <article-title>Research on the Independence of the Cylinder Shaft with a Linter Machine</article-title>
      </title-group>
      <contrib-group>
        <contrib contrib-type="author" corresp="yes">
          <name name-style="western">
            <surname>Obidov</surname>
            <given-names>Avazbek</given-names>
          </name>
          <xref ref-type="aff" rid="aff1">1</xref>
        </contrib>
        <contrib contrib-type="author">
          <name name-style="western">
            <surname>Abdurasulov</surname>
            <given-names>Akhrorbek</given-names>
          </name>
          <xref ref-type="aff" rid="aff1">1</xref>
        </contrib>
      </contrib-group>
      <aff id="aff1"><label>1</label> Faculty of Mechanics, Namangan State Technical University, Namangan, Uzbekistan </aff>
      <author-notes>
        <fn fn-type="conflict" id="fn-conflict">
          <p>The authors declare no conflicts of interest regarding the publication of this paper.</p>
        </fn>
      </author-notes>
      <pub-date pub-type="epub">
        <day>20</day>
        <month>01</month>
        <year>2026</year>
      </pub-date>
      <pub-date pub-type="collection">
        <month>01</month>
        <year>2026</year>
      </pub-date>
      <volume>18</volume>
      <issue>01</issue>
      <fpage>1</fpage>
      <lpage>15</lpage>
      <history>
        <date date-type="received">
          <day>18</day>
          <month>12</month>
          <year>2025</year>
        </date>
        <date date-type="accepted">
          <day>17</day>
          <month>01</month>
          <year>2026</year>
        </date>
        <date date-type="published">
          <day>20</day>
          <month>01</month>
          <year>2026</year>
        </date>
      </history>
      <permissions>
        <copyright-statement>© 2026 by the authors and Scientific Research Publishing Inc.</copyright-statement>
        <copyright-year>2026</copyright-year>
        <license license-type="open-access">
          <license-p> This article is an open access article distributed under the terms and conditions of the Creative Commons Attribution (CC BY) license ( <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/</ext-link> ). </license-p>
        </license>
      </permissions>
      <self-uri content-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.4236/eng.2026.181001">https://doi.org/10.4236/eng.2026.181001</self-uri>
      <abstract>
        <p>In this article, theoretical studies were conducted to determine the bending strength of a saw-toothed drum shaft under load based on bending moments and displacement diagrams. The diagrams constructed as a result of theoretical work show that in rigidly supported shafts, the maximum bending moments are concentrated mainly in the support areas, while in freely supported shafts, the largest moment values are formed in the central part. This fact confirms that the type of support directly affects the location of stresses. According to the displacement diagrams, the greatest deflection of the shaft was observed in zones with intensive load effects. The diagrams of normal and equivalent stresses made it possible to identify the most dangerous sections of the shaft. This fact is of great importance in material selection and determining the safety margin. The diagrams constructed in the MathCad environment confirmed the consistency and stability of the results obtained on the basis of theoretical calculations and demonstrated the suitability of the developed mathematical model for practical application.</p>
      </abstract>
      <kwd-group kwd-group-type="author-generated" xml:lang="en">
        <kwd>Linter Machine</kwd>
        <kwd>Grain</kwd>
        <kwd>Vibration</kwd>
        <kwd>Strength</kwd>
        <kwd>Resource-Saving Shaft</kwd>
        <kwd>Saw Cylinder</kwd>
        <kwd>Loading</kwd>
        <kwd>Saw Drum</kwd>
        <kwd>Displacement</kwd>
        <kwd>Bending</kwd>
        <kwd>Moments</kwd>
      </kwd-group>
    </article-meta>
  </front>
  <body>
    <sec id="sec1">
      <title>1. Introduction</title>
      <p>In this study, it was planned to carry out strength testing of the linter machine saw drum shaft based on a modern program. In this case, by preparing the existing working linter shaft with grooves and a central groove on the surface, the turning moment, vibration, and vertical longitudinal deflection of the saw cylinder shaft change as a result of mass lightening [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>]-[<xref ref-type="bibr" rid="B3">3</xref>].</p>
      <p>The objectives of the conducted research are as follows:</p>
      <p>- measurement of the turning moment of the saw cylinder shaft;</p>
      <p>- determination of the deflection of the saw cylinder shaft;</p>
      <p>- reduction of vibration of the saw cylinder shaft;</p>
      <p>- analysis of the power consumption of the linter machine shaft.</p>
      <p>The purpose of the research is to determine the kinematic and dynamic capabilities of the proposed resource-saving saw cylinder shaft using experimental studies and its compliance with the laws obtained on the basis of theoretical research.</p>
      <p>Analysis of the bending strength of a saw drum shaft under load (<xref ref-type="fig" rid="fig1">Figure 1</xref>). When determining the bending strength of a saw drum shaft under the influence of loads (vibration, saw drum, and grain mass) that occur together with the grain flow during operation, we consider the process of applying various loads [<xref ref-type="bibr" rid="B4">4</xref>].</p>
      <p>The evenly distributed force acting on the shaft:</p>
      <disp-formula id="FD1">
        <label>(1)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>q</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mi>γ</mml:mi>
            <mml:mo>⋅</mml:mo>
            <mml:mi>b</mml:mi>
            <mml:mi>y</mml:mi>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <disp-formula id="FD2">
        <label>(2)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>k</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mroot>
              <mml:mrow>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>γ</mml:mi>
                    <mml:mi>b</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>4</mml:mn>
                    <mml:mi>E</mml:mi>
                    <mml:mi>J</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
              </mml:mrow>
              <mml:mn>4</mml:mn>
            </mml:mroot>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Wall stiffness coefficient (1/m); <inline-formula><mml:math><mml:mi> γ </mml:mi></mml:math></inline-formula> : specific gravity of steel; b: the radius of the shaft; E: modulus of elasticity; <inline-formula><mml:math><mml:mi> J </mml:mi></mml:math></inline-formula> : moment of inertia.</p>
      <fig id="fig1">
        <label>Figure 1</label>
        <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/8104879-rId23.jpeg?20260120040803" />
      </fig>
      <p><bold>Figure 1.</bold>Diagram of a sawmill drum shaft and the effect of loading on it.</p>
      <p>Expression (2) is the ratio of the stiffness of the shaft to the resistance of the cotton flow to the base. We assume that the weight of the shaft is balanced by the force exerted by the cotton flow [<xref ref-type="bibr" rid="B5">5</xref>], therefore, </p>
      <disp-formula id="FD3">
        <label>(3)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msup>
              <mml:mi>Y</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mtext>IV</mml:mtext>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:msup>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mn>4</mml:mn>
            <mml:msup>
              <mml:mi>k</mml:mi>
              <mml:mn>4</mml:mn>
            </mml:msup>
            <mml:mi>y</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mi>q</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>E</mml:mi>
                <mml:mi>J</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>From the expression <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> q </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , we can infer. </p>
      <p>We calculate the equilibrium state with <italic>p</italic> = 0 along the displacement y-direction, and the general solution of expression (3) for the additional displacement is determined as follows:</p>
      <disp-formula id="FD4">
        <label>(4)</label>
        <mml:math display="inline">
          <mml:mtable columnalign="left">
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>C</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mi>sin</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>k</mml:mi>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mtext>sh</mml:mtext>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>k</mml:mi>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>C</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mi>sin</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>k</mml:mi>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mtext>ch</mml:mtext>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>k</mml:mi>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>C</mml:mi>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mi>cos</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>k</mml:mi>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mtext>sh</mml:mtext>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>k</mml:mi>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>C</mml:mi>
                  <mml:mn>4</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mi>cos</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>k</mml:mi>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mtext>ch</mml:mtext>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>k</mml:mi>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
          </mml:mtable>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>where, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mtext> sh </mml:mtext><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> k </mml:mi><mml:mi> z </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mtext> ch </mml:mtext><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> k </mml:mi><mml:mi> z </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are the hyperbolic sine and hyperbolic cosine functions, respectively.</p>
      <disp-formula id="FD5">
        <label>(5)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>{</mml:mo>
              <mml:mtable columnalign="left">
                <mml:mtr>
                  <mml:mtd>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mo>′</mml:mo>
                    </mml:msup>
                    <mml:mo>=</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>C</mml:mi>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msub>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>C</mml:mi>
                          <mml:mn>3</mml:mn>
                        </mml:msub>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mi>k</mml:mi>
                    <mml:mi>sin</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>k</mml:mi>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mtext>sh</mml:mtext>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>k</mml:mi>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>C</mml:mi>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:msub>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>C</mml:mi>
                          <mml:mn>4</mml:mn>
                        </mml:msub>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mi>k</mml:mi>
                    <mml:mi>sin</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>k</mml:mi>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mtext>sh</mml:mtext>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>k</mml:mi>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mtd>
                </mml:mtr>
                <mml:mtr>
                  <mml:mtd>
                    <mml:mtext>
                       
                    </mml:mtext>
                    <mml:mtext>
                       
                    </mml:mtext>
                    <mml:mtext>
                       
                    </mml:mtext>
                    <mml:mtext>
                       
                    </mml:mtext>
                    <mml:mtext>
                       
                    </mml:mtext>
                    <mml:mtext>
                       
                    </mml:mtext>
                    <mml:mtext>
                       
                    </mml:mtext>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>C</mml:mi>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:msub>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>C</mml:mi>
                          <mml:mn>4</mml:mn>
                        </mml:msub>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mi>k</mml:mi>
                    <mml:mi>sin</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>k</mml:mi>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mtext>sh</mml:mtext>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>k</mml:mi>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>C</mml:mi>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msub>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>C</mml:mi>
                          <mml:mn>3</mml:mn>
                        </mml:msub>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mi>k</mml:mi>
                    <mml:mi>sin</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>k</mml:mi>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mtext>sh</mml:mtext>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>k</mml:mi>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mtd>
                </mml:mtr>
                <mml:mtr>
                  <mml:mtd>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mo>″</mml:mo>
                    </mml:msup>
                    <mml:mo>=</mml:mo>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>C</mml:mi>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>k</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                    <mml:mi>cos</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>k</mml:mi>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mtext>ch</mml:mtext>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>k</mml:mi>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>C</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>k</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                    <mml:mi>cos</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>k</mml:mi>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mtext>sh</mml:mtext>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>k</mml:mi>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>C</mml:mi>
                      <mml:mn>3</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>k</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                    <mml:mi>sin</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>k</mml:mi>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mtext>ch</mml:mtext>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>k</mml:mi>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mtd>
                </mml:mtr>
                <mml:mtr>
                  <mml:mtd>
                    <mml:mtext>
                       
                    </mml:mtext>
                    <mml:mtext>
                       
                    </mml:mtext>
                    <mml:mtext>
                       
                    </mml:mtext>
                    <mml:mtext>
                       
                    </mml:mtext>
                    <mml:mtext>
                       
                    </mml:mtext>
                    <mml:mtext>
                       
                    </mml:mtext>
                    <mml:mtext>
                       
                    </mml:mtext>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>C</mml:mi>
                      <mml:mn>3</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>k</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                    <mml:mi>sin</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>k</mml:mi>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mtext>ch</mml:mtext>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>k</mml:mi>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>C</mml:mi>
                      <mml:mn>4</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>k</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                    <mml:mi>sin</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>k</mml:mi>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mtext>sh</mml:mtext>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>k</mml:mi>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mtd>
                </mml:mtr>
                <mml:mtr>
                  <mml:mtd>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mo>‴</mml:mo>
                    </mml:msup>
                    <mml:mo>=</mml:mo>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>C</mml:mi>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msub>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>C</mml:mi>
                          <mml:mn>3</mml:mn>
                        </mml:msub>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>k</mml:mi>
                      <mml:mn>3</mml:mn>
                    </mml:msup>
                    <mml:mi>cos</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>k</mml:mi>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mtext>ch</mml:mtext>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>k</mml:mi>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>C</mml:mi>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:msub>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>C</mml:mi>
                          <mml:mn>4</mml:mn>
                        </mml:msub>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>k</mml:mi>
                      <mml:mn>3</mml:mn>
                    </mml:msup>
                    <mml:mi>cos</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>k</mml:mi>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mtext>sh</mml:mtext>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>k</mml:mi>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mtd>
                </mml:mtr>
                <mml:mtr>
                  <mml:mtd>
                    <mml:mtext>
                       
                    </mml:mtext>
                    <mml:mtext>
                       
                    </mml:mtext>
                    <mml:mtext>
                       
                    </mml:mtext>
                    <mml:mtext>
                       
                    </mml:mtext>
                    <mml:mtext>
                       
                    </mml:mtext>
                    <mml:mtext>
                       
                    </mml:mtext>
                    <mml:mtext>
                       
                    </mml:mtext>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>C</mml:mi>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:msub>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>C</mml:mi>
                          <mml:mn>4</mml:mn>
                        </mml:msub>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>k</mml:mi>
                      <mml:mn>3</mml:mn>
                    </mml:msup>
                    <mml:mi>sin</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>k</mml:mi>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mtext>ch</mml:mtext>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>k</mml:mi>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>C</mml:mi>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msub>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>C</mml:mi>
                          <mml:mn>3</mml:mn>
                        </mml:msub>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>k</mml:mi>
                      <mml:mn>3</mml:mn>
                    </mml:msup>
                    <mml:mi>sin</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>k</mml:mi>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mtext>sh</mml:mtext>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>k</mml:mi>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mtd>
                </mml:mtr>
              </mml:mtable>
            </mml:mrow>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>The origin of the coordinate system is found at the point <italic>z</italic> = 0, that is, the point where the force<italic>P</italic> is applied. Since the case is symmetrical, the transverse force <italic>Q</italic> for the right-hand section is:</p>
      <disp-formula id="FD6">
        <label>(6)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>Q</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mi>P</mml:mi>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:mfrac>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Also,</p>
      <disp-formula id="FD7">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>E</mml:mi>
            <mml:mi>J</mml:mi>
            <mml:msup>
              <mml:mi>y</mml:mi>
              <mml:mo>‴</mml:mo>
            </mml:msup>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mi>P</mml:mi>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:mfrac>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>So, using the four boundary conditions <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> C </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mo></mml:mo><mml:msub><mml:mi> C </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mo></mml:mo><mml:msub><mml:mi> C </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> C </mml:mi><mml:mn> 4 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , we define the invariants if <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> l </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> M </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> E </mml:mi><mml:mi> J </mml:mi><mml:msup><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> ″ </mml:mo></mml:msup><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> Q </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> E </mml:mi><mml:mi> J </mml:mi><mml:msup><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> ″ </mml:mo></mml:msup><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
      <disp-formula id="FD8">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:mn>3</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mn>0</mml:mn>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <disp-formula id="FD9">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:mn>3</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mi>P</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>4</mml:mn>
                <mml:mi>E</mml:mi>
                <mml:mi>J</mml:mi>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>k</mml:mi>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <disp-formula id="FD10">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mi>cos</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>k</mml:mi>
                <mml:mi>l</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mtext>ch</mml:mtext>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>k</mml:mi>
                <mml:mi>l</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mi>cos</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>k</mml:mi>
                <mml:mi>l</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mtext>ch</mml:mtext>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>k</mml:mi>
                <mml:mi>l</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:mn>3</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mi>sin</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>k</mml:mi>
                <mml:mi>l</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mtext>ch</mml:mtext>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>k</mml:mi>
                <mml:mi>l</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:mn>4</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mi>sin</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>k</mml:mi>
                <mml:mi>l</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mtext>ch</mml:mtext>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>k</mml:mi>
                <mml:mi>l</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mn>0</mml:mn>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <disp-formula id="FD11">
        <mml:math>
          <mml:mtable columnalign="left">
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>C</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>cos</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>k</mml:mi>
                        <mml:mi>l</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mtext>sh</mml:mtext>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>k</mml:mi>
                        <mml:mi>l</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mi>sin</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>k</mml:mi>
                        <mml:mi>l</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mtext>ch</mml:mtext>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>k</mml:mi>
                        <mml:mi>l</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>C</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>cos</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>k</mml:mi>
                        <mml:mi>l</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mtext>ch</mml:mtext>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>k</mml:mi>
                        <mml:mi>l</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mi>sin</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>k</mml:mi>
                        <mml:mi>l</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mtext>sh</mml:mtext>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>k</mml:mi>
                        <mml:mi>l</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>C</mml:mi>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mi>cos</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>k</mml:mi>
                        <mml:mi>l</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mtext>ch</mml:mtext>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>k</mml:mi>
                        <mml:mi>l</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mi>sin</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>k</mml:mi>
                        <mml:mi>l</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mtext>sh</mml:mtext>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>k</mml:mi>
                        <mml:mi>l</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>C</mml:mi>
                  <mml:mn>4</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mi>cos</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>k</mml:mi>
                        <mml:mi>l</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mtext>sh</mml:mtext>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>k</mml:mi>
                        <mml:mi>l</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mi>sin</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>k</mml:mi>
                        <mml:mi>l</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mtext>ch</mml:mtext>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>k</mml:mi>
                        <mml:mi>l</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mn>0</mml:mn>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
          </mml:mtable>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>From these expressions,</p>
      <disp-formula id="FD12">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mi>P</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>8</mml:mn>
                <mml:mi>E</mml:mi>
                <mml:mi>J</mml:mi>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>k</mml:mi>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>⋅</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mtext>sh</mml:mtext>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>k</mml:mi>
                    <mml:mi>l</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>sin</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>k</mml:mi>
                    <mml:mi>l</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mtext>sh</mml:mtext>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>k</mml:mi>
                    <mml:mi>l</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mtext>ch</mml:mtext>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>k</mml:mi>
                    <mml:mi>l</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mi>sin</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>k</mml:mi>
                    <mml:mi>l</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mi>cos</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>k</mml:mi>
                    <mml:mi>l</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <disp-formula id="FD13">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mi>P</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>8</mml:mn>
                <mml:mi>E</mml:mi>
                <mml:mi>J</mml:mi>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>k</mml:mi>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <disp-formula id="FD14">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:mn>4</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mi>P</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>8</mml:mn>
                <mml:mi>E</mml:mi>
                <mml:mi>J</mml:mi>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>k</mml:mi>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>⋅</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mtext>ch</mml:mtext>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>k</mml:mi>
                    <mml:mi>l</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>cos</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>k</mml:mi>
                    <mml:mi>l</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mtext>sh</mml:mtext>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>k</mml:mi>
                    <mml:mi>l</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mtext>ch</mml:mtext>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>k</mml:mi>
                    <mml:mi>l</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mi>sin</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>k</mml:mi>
                    <mml:mi>l</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mi>cos</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>k</mml:mi>
                    <mml:mi>l</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>To determine the bending moment <inline-formula><mml:math><mml:msup><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> ″ </mml:mo></mml:msup></mml:math></inline-formula> , we calculate it by substituting the regular product:</p>
      <disp-formula id="FD15">
        <label>(7)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>M</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mi>E</mml:mi>
            <mml:mi>J</mml:mi>
            <mml:msup>
              <mml:mi>y</mml:mi>
              <mml:mo>″</mml:mo>
            </mml:msup>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>We determine the bending moment by putting it into the expression:</p>
      <disp-formula id="FD16">
        <label>(8)</label>
        <mml:math>
          <mml:mtable columnalign="left">
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mi>M</mml:mi>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mi>P</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>4</mml:mn>
                    <mml:mi>k</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>[</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mtext>sh</mml:mtext>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>k</mml:mi>
                            <mml:mi>l</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>sin</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>k</mml:mi>
                            <mml:mi>l</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mtext>sh</mml:mtext>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>k</mml:mi>
                            <mml:mi>l</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mtext>ch</mml:mtext>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>k</mml:mi>
                            <mml:mi>l</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:mi>sin</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>k</mml:mi>
                            <mml:mi>l</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mi>cos</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>k</mml:mi>
                            <mml:mi>l</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:mi>cos</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>k</mml:mi>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mtext>ch</mml:mtext>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>k</mml:mi>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mi>cos</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>k</mml:mi>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mtext>sh</mml:mtext>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>k</mml:mi>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mi>cos</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>k</mml:mi>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mi>c</mml:mi>
                <mml:mi>h</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>k</mml:mi>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mtext>ch</mml:mtext>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>k</mml:mi>
                            <mml:mi>l</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>cos</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>k</mml:mi>
                            <mml:mi>l</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mtext>sh</mml:mtext>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>k</mml:mi>
                            <mml:mi>l</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mtext>ch</mml:mtext>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>k</mml:mi>
                            <mml:mi>l</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:mi>sin</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>k</mml:mi>
                            <mml:mi>l</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mi>cos</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>k</mml:mi>
                            <mml:mi>l</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>]</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
          </mml:mtable>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>When a saw drum shaft, the contour of which is reinforced in two ways, is subjected to a uniformly distributed pressure <italic>P</italic>, we determine its deflection and stresses in a freely supported state (<xref ref-type="fig" rid="fig1">Figure 1</xref>) [<xref ref-type="bibr" rid="B6">6</xref>]. The radius of the saw disk is <italic>R</italic>, and the thickness is <italic>h</italic>. We determine the force Q that arises in the supports under the influence of the load due to the flow of grain. For a shaft with a radius of r in the central part (<xref ref-type="fig" rid="fig2">Figure 2</xref>) [<xref ref-type="bibr" rid="B7">7</xref>], since the outer shaft is fixed, the equilibrium equation is as follows:</p>
      <fig id="fig2">
        <label>Figure 2</label>
        <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/8104879-rId80.jpeg?20260120040803" />
      </fig>
      <p><bold>Figure 2.</bold>Diagram of the force acting on the shaft.</p>
      <p>We determine the forces at the support points of the saw blade shaft as follows: </p>
      <disp-formula id="FD17">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>Q</mml:mi>
            <mml:mo>⋅</mml:mo>
            <mml:mn>2</mml:mn>
            <mml:mo>⋅</mml:mo>
            <mml:mi>π</mml:mi>
            <mml:mo>⋅</mml:mo>
            <mml:mi>r</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mi>P</mml:mi>
            <mml:mo>⋅</mml:mo>
            <mml:mi>π</mml:mi>
            <mml:mo>⋅</mml:mo>
            <mml:msup>
              <mml:mi>r</mml:mi>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msup>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Let’s consider the fastening cases separately.</p>
      <p>1) The shaft is fully tightened:</p>
      <disp-formula id="FD18">
        <label>(9)</label>
        <mml:math>
          <mml:mtable columnalign="left">
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>M</mml:mi>
                  <mml:mi>r</mml:mi>
                </mml:msub>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mi>D</mml:mi>
                <mml:mo>⋅</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>d</mml:mi>
                        <mml:mi>ϑ</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>d</mml:mi>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mi>μ</mml:mi>
                    <mml:mo>⋅</mml:mo>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mi>ϑ</mml:mi>
                      <mml:mi>r</mml:mi>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>M</mml:mi>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:msub>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mi>D</mml:mi>
                <mml:mo>⋅</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>μ</mml:mi>
                    <mml:mo>⋅</mml:mo>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>d</mml:mi>
                        <mml:mi>ϑ</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>d</mml:mi>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mi>ϑ</mml:mi>
                      <mml:mi>r</mml:mi>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
          </mml:mtable>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>According to formula (9), the bending moments are:</p>
      <disp-formula id="FD19">
        <label>(10)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mrow>
              <mml:mtable columnalign="left">
                <mml:mtr>
                  <mml:mtd>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>M</mml:mi>
                      <mml:mi>r</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>=</mml:mo>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mi>ρ</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mn>16</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>[</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>R</mml:mi>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                            <mml:mi>μ</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>r</mml:mi>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mn>3</mml:mn>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                            <mml:mi>μ</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>]</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mtd>
                </mml:mtr>
                <mml:mtr>
                  <mml:mtd>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>M</mml:mi>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>=</mml:mo>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mi>ρ</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mn>16</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>[</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>R</mml:mi>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                            <mml:mi>μ</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>r</mml:mi>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                            <mml:mn>3</mml:mn>
                            <mml:mi>μ</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>]</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mtd>
                </mml:mtr>
              </mml:mtable>
              <mml:mo>}</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ϑ </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mtext> d </mml:mtext><mml:mi> δ </mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext> d </mml:mtext><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , we determine from the expression: </p>
      <disp-formula id="FD20">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>δ</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mi>ρ</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>16</mml:mn>
                <mml:mi>D</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>[</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>C</mml:mi>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:mfrac>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>R</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>r</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>r</mml:mi>
                      <mml:mn>4</mml:mn>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mn>4</mml:mn>
                </mml:mfrac>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>]</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>where the constant <italic>C</italic><sub>3</sub> is determined from the condition that the displacement <italic>δ</italic> in the contour is equal to zero.</p>
      <disp-formula id="FD21">
        <label>(11)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mtable>
                  <mml:mtr>
                    <mml:mtd>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>C</mml:mi>
                          <mml:mn>3</mml:mn>
                        </mml:msub>
                        <mml:mo>=</mml:mo>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                          <mml:mn>4</mml:mn>
                        </mml:mfrac>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>R</mml:mi>
                          <mml:mn>4</mml:mn>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mtd>
                  </mml:mtr>
                  <mml:mtr>
                    <mml:mtd>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>δ</mml:mi>
                        <mml:mo>=</mml:mo>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mi>ρ</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mn>64</mml:mn>
                            <mml:mi>D</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mfrac>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:msup>
                                  <mml:mi>R</mml:mi>
                                  <mml:mn>2</mml:mn>
                                </mml:msup>
                                <mml:mo>−</mml:mo>
                                <mml:msup>
                                  <mml:mi>r</mml:mi>
                                  <mml:mn>2</mml:mn>
                                </mml:msup>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mtd>
                  </mml:mtr>
                </mml:mtable>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>}</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>2) The case of a freely supported shaft with a saw blade:</p>
      <p>In this case, the radial stress <italic>σ</italic><italic><sub>r</sub></italic> (or moment <italic>M</italic><italic><sub>r</sub></italic>) on the shaft is zero. Therefore, according to (9) at <italic>r</italic> = R:</p>
      <disp-formula id="FD22">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>d</mml:mi>
                <mml:mi>ϑ</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>d</mml:mi>
                <mml:mi>r</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>μ</mml:mi>
                <mml:mi>ϑ</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mi>r</mml:mi>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mn>0</mml:mn>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>This is found in the C<sub>1</sub>. </p>
      <disp-formula id="FD23">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>3</mml:mn>
                <mml:mi>p</mml:mi>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>R</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>16</mml:mn>
                <mml:mi>D</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mi>μ</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>C</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>p</mml:mi>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>R</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>16</mml:mn>
                    <mml:mi>D</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mn>0</mml:mn>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>From this:</p>
      <disp-formula id="FD24">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>p</mml:mi>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>R</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>16</mml:mn>
                <mml:mi>D</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>⋅</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>3</mml:mn>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mi>μ</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mi>μ</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Angle:</p>
      <disp-formula id="FD25">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>ϑ</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mi>p</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>16</mml:mn>
                <mml:mi>D</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>
            </mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>[</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>3</mml:mn>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mi>μ</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mi>μ</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>R</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>r</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>r</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>]</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>According to expressions (9), we determine the bending moments: These moments are given for the shaft and the saw blade.</p>
      <fig id="fig3">
        <label>Figure 3</label>
        <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/8104879-rId103.jpeg?20260120040803" />
      </fig>
      <p><bold>Figure 3.</bold>Bending moment diagram under the influence of a grain flow falling on a shaft. </p>
      <disp-formula id="FD26">
        <label>(12)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mrow>
              <mml:mtable columnalign="left">
                <mml:mtr>
                  <mml:mtd>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>M</mml:mi>
                      <mml:mi>r</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>=</mml:mo>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mi>ρ</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mn>16</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mn>3</mml:mn>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:mi>μ</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>R</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>r</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                  </mml:mtd>
                </mml:mtr>
                <mml:mtr>
                  <mml:mtd>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>M</mml:mi>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>=</mml:mo>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mi>ρ</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mn>16</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mn>3</mml:mn>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:mi>μ</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>R</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mn>3</mml:mn>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:mi>μ</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:mi>μ</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>r</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                  </mml:mtd>
                </mml:mtr>
              </mml:mtable>
              <mml:mo>}</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>The shift expression has the following form:</p>
      <disp-formula id="FD27">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>δ</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mi>ρ</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>16</mml:mn>
                <mml:mi>D</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>[</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>C</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>3</mml:mn>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mi>μ</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mi>μ</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>R</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>r</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:mfrac>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>r</mml:mi>
                      <mml:mn>4</mml:mn>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mn>4</mml:mn>
                </mml:mfrac>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>]</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>The constant <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> C </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is chosen from the condition that the displacement on the contour is zero,</p>
      <disp-formula id="FD28">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>R</mml:mi>
                  <mml:mn>4</mml:mn>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
              <mml:mn>4</mml:mn>
            </mml:mfrac>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>5</mml:mn>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mi>μ</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mi>μ</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>From this:</p>
      <disp-formula id="FD29">
        <label>(13)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>δ</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mi>P</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>16</mml:mn>
                <mml:mi>D</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>[</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mn>4</mml:mn>
                </mml:mfrac>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>5</mml:mn>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mi>μ</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mi>μ</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>R</mml:mi>
                  <mml:mn>4</mml:mn>
                </mml:msup>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:mfrac>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>3</mml:mn>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mi>μ</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mi>μ</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>R</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>r</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mn>4</mml:mn>
                </mml:mfrac>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>r</mml:mi>
                  <mml:mn>4</mml:mn>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>]</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>According to expressions (11) and (13), the bending moment diagrams shown in <xref ref-type="fig" rid="fig3">Figure 3</xref>are constructed.</p>
      <p>In the case of a compressed shaft [<xref ref-type="bibr" rid="B8">8</xref>], the greatest tensile stresses occur on the upper surface near the end.</p>
      <disp-formula id="FD30">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>σ</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>σ</mml:mi>
              <mml:mi>r</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
                <mml:mi>ρ</mml:mi>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>R</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>16</mml:mn>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mfrac>
              <mml:mn>6</mml:mn>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>h</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Equivalent voltage:</p>
      <disp-formula id="FD31">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>σ</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>e</mml:mi>
                <mml:mi>k</mml:mi>
                <mml:mi>v</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>σ</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mi>k</mml:mi>
            <mml:msub>
              <mml:mi>σ</mml:mi>
              <mml:mn>3</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mn>3</mml:mn>
              <mml:mn>4</mml:mn>
            </mml:mfrac>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>ρ</mml:mi>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>R</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>h</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>The greatest tensile stresses of a freely supported shaft are generated at the bottom surface in the center:</p>
      <p>Here,</p>
      <disp-formula id="FD32">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>σ</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>σ</mml:mi>
              <mml:mi>r</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>3</mml:mn>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mi>μ</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>16</mml:mn>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>ρ</mml:mi>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>R</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
                <mml:mn>6</mml:mn>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>h</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Equivalent voltage: </p>
      <disp-formula id="FD33">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>σ</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>e</mml:mi>
                <mml:mi>k</mml:mi>
                <mml:mi>v</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>σ</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mi>k</mml:mi>
            <mml:msub>
              <mml:mi>σ</mml:mi>
              <mml:mn>3</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mn>3</mml:mn>
              <mml:mn>8</mml:mn>
            </mml:mfrac>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>3</mml:mn>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mi>μ</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>ρ</mml:mi>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>R</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>h</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>In the first and second cases, the largest deviations according to expressions (2.17) and (2.19) will be as follows:</p>
      <p>a) <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> δ </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mfrac><mml:mi> P </mml:mi><mml:mrow><mml:mn> 64 </mml:mn><mml:mi> D </mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ; b) <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> δ </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn> 5 </mml:mn><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> μ </mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> μ </mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi> P </mml:mi><mml:msup><mml:mi> R </mml:mi><mml:mn> 4 </mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn> 64 </mml:mn><mml:mi> D </mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula></p>
      <p>Above, we considered the cases of non-bending extension of the shell (the theory without moments) and bending of the saw blade without stretching. Now we turn to a more general case in which both bending moments and normal forces arise in the shell sections.</p>
      <p>We consider the problem of determining the stresses in a symmetrically loaded saw blade shaft. This problem is solved on the basis of the same assumptions as in the problem of shaft bending, namely, the hypothesis of the invariance of the normal and the assumption that the layers of the saw blade drum do not press on each other.</p>
    </sec>
    <sec id="sec2">
      <title>2. Determination of Stresses and Displacements due to the Movement of a Grain Stream in a Circular Saw Blade Shaft</title>
      <p>A circular saw blade cylinder with radius R and thickness h of constant radius is subjected to a load symmetrically along a certain axis (<xref ref-type="fig" rid="fig4">Figure 4</xref>). The deformations and stresses generated in the shaft also naturally have symmetry along the axis and form a deformed cylindrical body of revolution [<xref ref-type="bibr" rid="B9">9</xref>]. The shape of this body is completely determined by the shape of the bent cylinder body.</p>
      <fig id="fig4">
        <label>Figure 4</label>
        <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/8104879-rId132.jpeg?20260120040804" />
      </fig>
      <p><bold>Figure 4.</bold> Diagram of the saw drum shaft under an axially symmetrical load.</p>
      <p>We define the radial displacement by <italic>ϖ</italic> [<xref ref-type="bibr" rid="B10">10</xref>] as the angle of deviation of the tangent drawn to the center of the shaft (<xref ref-type="fig" rid="fig5">Figure 5</xref>).</p>
      <disp-formula id="FD34">
        <label>(14)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mtext>d</mml:mtext>
                <mml:mi>ϖ</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mtext>d</mml:mtext>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mi>ϑ</mml:mi>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <fig id="fig5">
        <label>Figure 5</label>
        <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/8104879-rId135.jpeg?20260120040803" />
      </fig>
      <p><bold>Figure 5.</bold>Scheme of displacement of the shaft under load relative to the supports.</p>
      <fig id="fig6">
        <label>Figure 6</label>
        <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/8104879-rId136.jpeg?20260120040803" />
      </fig>
      <p><bold>Figure 6.</bold>Elongation diagram resulting from the influence of the AB layer on cotton flow.</p>
      <p>We calculate the displacement <inline-formula><mml:math><mml:mi> ϖ </mml:mi></mml:math></inline-formula> outward from the shaft axis, <italic>i</italic>.<italic>e</italic>., outward. The relative elongation <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> ε </mml:mi><mml:mi> x </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> of the section AB (<xref ref-type="fig" rid="fig6">Figure 6</xref>) at a distance <italic>z</italic> from the midsurface consists of two components: the elongation of the midsurface of the shaft <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> ε </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ; and the additional elongation resulting from the bending of the frame.</p>
      <p>The last addition looks like this: <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mtext> d </mml:mtext><mml:mi> ϑ </mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext> d </mml:mtext><mml:mi> x </mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Thus, the full extension of layer AB will have the following appearance: </p>
      <disp-formula id="FD35">
        <label>(15)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>ε</mml:mi>
              <mml:mi>x</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>ε</mml:mi>
              <mml:mn>0</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mi>z</mml:mi>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mtext>d</mml:mtext>
                <mml:mi>ϑ</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mtext>d</mml:mtext>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Stretching along a circular path</p>
      <disp-formula id="FD36">
        <label>(16)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>ε</mml:mi>
              <mml:mi>y</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mi>ϖ</mml:mi>
              <mml:mi>R</mml:mi>
            </mml:mfrac>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>These strains produce stresses <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mi> x </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mi> y </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , which are related to each other according to Hooke’s law.</p>
      <disp-formula id="FD37">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>σ</mml:mi>
              <mml:mi>x</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mi>E</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>μ</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>ε</mml:mi>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:msub>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mi>μ</mml:mi>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>ε</mml:mi>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Or according to expressions (15) and (16),</p>
      <disp-formula id="FD38">
        <label>(17)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mrow>
              <mml:mtable columnalign="left">
                <mml:mtr>
                  <mml:mtd>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>σ</mml:mi>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>=</mml:mo>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mi>E</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>μ</mml:mi>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>[</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>ε</mml:mi>
                          <mml:mn>0</mml:mn>
                        </mml:msub>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:mi>μ</mml:mi>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mi>ϖ</mml:mi>
                          <mml:mi>R</mml:mi>
                        </mml:mfrac>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                        <mml:mo>=</mml:mo>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mtext>d</mml:mtext>
                            <mml:mi>ϑ</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mtext>d</mml:mtext>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mfrac>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>]</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mtd>
                </mml:mtr>
                <mml:mtr>
                  <mml:mtd>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>σ</mml:mi>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>=</mml:mo>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mi>E</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>μ</mml:mi>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>[</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>μ</mml:mi>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>ε</mml:mi>
                          <mml:mn>0</mml:mn>
                        </mml:msub>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mi>ϖ</mml:mi>
                          <mml:mi>R</mml:mi>
                        </mml:mfrac>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:mi>μ</mml:mi>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                        <mml:mo>=</mml:mo>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mtext>d</mml:mtext>
                            <mml:mi>ϑ</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mtext>d</mml:mtext>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mfrac>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>]</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mtd>
                </mml:mtr>
              </mml:mtable>
              <mml:mo>}</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Bending moments and normal forces are generated in the shaft sections. They are determined by the stresses <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mi> x </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mi> y </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , just as we did for a circular shaft.</p>
      <p>Bending moments and normal forces are generated in the shaft sections. They are determined by the stresses <italic>σ</italic><italic><sub>x</sub></italic> and <italic>σ</italic><italic><sub>y</sub></italic>, just as we did for a circular shaft.</p>
      <p>Let’s consider a cylindrical sawtooth drum element of dimensions <italic>d</italic><italic><sub>x</sub></italic><italic>d</italic><italic><sub>y</sub></italic> (<xref ref-type="fig" rid="fig7">Figure 7</xref>).</p>
      <fig id="fig7">
        <label>Figure 7</label>
        <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/8104879-rId163.jpeg?20260120040803" />
      </fig>
      <p><bold>Figure 7.</bold> Diagram of determining stresses in the sawn drum layer.</p>
      <p>The forces on the surfaces <italic>hdy</italic> and <italic>hdx</italic>, the cross-sectional arcs assigned to the unit, will be:</p>
      <disp-formula id="FD39">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>T</mml:mi>
              <mml:mi>x</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>h</mml:mi>
                      <mml:mo>/</mml:mo>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>h</mml:mi>
                      <mml:mo>/</mml:mo>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:msubsup>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>σ</mml:mi>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>⋅</mml:mo>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <disp-formula id="FD40">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>T</mml:mi>
              <mml:mi>y</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>h</mml:mi>
                      <mml:mo>/</mml:mo>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>h</mml:mi>
                      <mml:mo>/</mml:mo>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:msubsup>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>σ</mml:mi>
                    <mml:mi>y</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>⋅</mml:mo>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>We determine the bending moments in these sections:</p>
      <disp-formula id="FD41">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>M</mml:mi>
              <mml:mi>x</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>h</mml:mi>
                      <mml:mo>/</mml:mo>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>h</mml:mi>
                      <mml:mo>/</mml:mo>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:msubsup>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>σ</mml:mi>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>⋅</mml:mo>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                  <mml:mo>⋅</mml:mo>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <disp-formula id="FD42">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>M</mml:mi>
              <mml:mi>y</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>h</mml:mi>
                      <mml:mo>/</mml:mo>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>h</mml:mi>
                      <mml:mo>/</mml:mo>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:msubsup>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>σ</mml:mi>
                    <mml:mi>y</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>⋅</mml:mo>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                  <mml:mo>⋅</mml:mo>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <fig id="fig8">
        <label>Figure 8</label>
        <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/8104879-rId172.jpeg?20260120040803" />
      </fig>
      <p><bold>Figure 8.</bold>Diagram of forces acting on a shaft for shear.</p>
      <p>Taking into account expressions (15) and (17), we determine the forces <italic>T</italic><italic><sub>x</sub></italic> and <italic>T</italic><italic><sub>y</sub></italic> and the moments <italic>M</italic><italic><sub>x</sub></italic> and <italic>M</italic><italic><sub>y</sub></italic> depending on the displacement <inline-formula><mml:math><mml:mi> ϖ </mml:mi></mml:math></inline-formula> :</p>
      <disp-formula id="FD43">
        <label>(18)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>T</mml:mi>
              <mml:mi>x</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>E</mml:mi>
                <mml:mi>h</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>μ</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>ε</mml:mi>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mi>μ</mml:mi>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mi>ϖ</mml:mi>
                  <mml:mi>R</mml:mi>
                </mml:mfrac>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <disp-formula id="FD44">
        <label>(19)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>M</mml:mi>
              <mml:mi>x</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mi>D</mml:mi>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
                <mml:mi>ϖ</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mtext>d</mml:mtext>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Here, as before</p>
      <disp-formula id="FD45">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>D</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>E</mml:mi>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>h</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>12</mml:mn>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>μ</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Now, we turn to the equilibrium equations. We again consider a shaft element with dimensions <italic>h</italic>, <italic>dx</italic>, <italic>dy</italic>, and apply to its edges the resultant forces and moments equal to the values <italic>T</italic><italic><sub>x</sub></italic>, <italic>T</italic><italic><sub>y</sub></italic>,<italic>M</italic><italic><sub>x</sub></italic>, and <italic>M</italic><italic><sub>y</sub></italic> multiplied by <italic>dy</italic> and <italic>dx</italic>, respectively (<xref ref-type="fig" rid="fig8">Figure 8</xref>). In addition to the four force factors listed, we also apply the transverse force <italic>Q</italic> dy. The external forces are characterized by the pressure <italic>P</italic>= <italic>P</italic> (<italic>x</italic>).</p>
      <p>When moving from the edge with coordinate <italic>x</italic> to the edge with coordinate <italic>x</italic> + <italic>dx</italic>, the forces increase accordingly. In sections with axis <italic>Y</italic>, the force factors remain the same due to the symmetry properties.</p>
      <p>Projecting the forces along the shaft axis, we obtain:</p>
      <disp-formula id="FD46">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>d</mml:mi>
            <mml:msub>
              <mml:mi>T</mml:mi>
              <mml:mi>x</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mn>0</mml:mn>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>This means that the shear force is determined by the loading conditions at the three ends of the shaft. In what follows, these conditions are assumed to be given, and the force <italic>T</italic><italic><sub>x</sub></italic> is assumed to be known.</p>
      <p>Projecting the forces in the radial direction, we obtain the second equation of equilibrium.</p>
      <disp-formula id="FD47">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>T</mml:mi>
              <mml:mi>y</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mi>d</mml:mi>
            <mml:mi>x</mml:mi>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>d</mml:mi>
                <mml:mi>y</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mi>R</mml:mi>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mi>d</mml:mi>
            <mml:mi>Q</mml:mi>
            <mml:mi>d</mml:mi>
            <mml:mi>y</mml:mi>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mi>P</mml:mi>
            <mml:mi>d</mml:mi>
            <mml:mi>x</mml:mi>
            <mml:mi>d</mml:mi>
            <mml:mi>y</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mn>0</mml:mn>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Or,</p>
      <disp-formula id="FD48">
        <label>(20)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>d</mml:mi>
                <mml:mi>Q</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>d</mml:mi>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mi>P</mml:mi>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>T</mml:mi>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mi>R</mml:mi>
            </mml:mfrac>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>The third equation of equilibrium was obtained by setting the sum of all moments of forces about the axis (relative to the normal to the arc of the section) to zero:</p>
      <disp-formula id="FD49">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>Q</mml:mi>
            <mml:mi>d</mml:mi>
            <mml:mi>y</mml:mi>
            <mml:mi>d</mml:mi>
            <mml:mi>x</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mi>d</mml:mi>
            <mml:msub>
              <mml:mi>M</mml:mi>
              <mml:mi>x</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mi>d</mml:mi>
            <mml:mi>y</mml:mi>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Here,</p>
      <disp-formula id="FD50">
        <label>(21)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>Q</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>d</mml:mi>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>M</mml:mi>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>d</mml:mi>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>The remaining equilibrium equations are automatically satisfied for any values of the acting forces due to symmetry.</p>
      <p>Now, we rewrite the obtained equations. We subtract <italic>ε</italic><sub>0</sub> from Equation (18), and subtract the shear force <italic>Q</italic> from Equations (20) and (21). Then we get:</p>
      <disp-formula id="FD51">
        <label>(22)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mrow>
              <mml:mtable columnalign="left">
                <mml:mtr>
                  <mml:mtd>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>T</mml:mi>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>=</mml:mo>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>E</mml:mi>
                        <mml:mi>h</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mi>R</mml:mi>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:mi>ϖ</mml:mi>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mi>μ</mml:mi>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>T</mml:mi>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:msub>
                  </mml:mtd>
                </mml:mtr>
                <mml:mtr>
                  <mml:mtd>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mtext>d</mml:mtext>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msup>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>M</mml:mi>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                        </mml:msub>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:mo>=</mml:mo>
                    <mml:mi>p</mml:mi>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>T</mml:mi>
                          <mml:mi>y</mml:mi>
                        </mml:msub>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mi>R</mml:mi>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mtd>
                </mml:mtr>
              </mml:mtable>
              <mml:mo>}</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>We can extract <italic>T</italic><italic><sub>y</sub></italic> from these equations:</p>
      <disp-formula id="FD52">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>d</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>M</mml:mi>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>d</mml:mi>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mi>p</mml:mi>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>E</mml:mi>
                <mml:mi>h</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>R</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mi>ϖ</mml:mi>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mi>μ</mml:mi>
              <mml:mi>R</mml:mi>
            </mml:mfrac>
            <mml:msub>
              <mml:mi>T</mml:mi>
              <mml:mi>x</mml:mi>
            </mml:msub>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>If we use the first expression of Equation (19) and eliminate the bending moment <italic>M</italic><italic><sub>x</sub></italic>, we obtain an equation for one unknown—the displacement <italic>ϖ</italic>:</p>
      <disp-formula id="FD53">
        <label>(23)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>d</mml:mi>
                  <mml:mn>4</mml:mn>
                </mml:msup>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>M</mml:mi>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>d</mml:mi>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mn>4</mml:mn>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mn>4</mml:mn>
            <mml:msup>
              <mml:mi>k</mml:mi>
              <mml:mn>4</mml:mn>
            </mml:msup>
            <mml:mi>ϖ</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mi>P</mml:mi>
              <mml:mi>D</mml:mi>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>μ</mml:mi>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>T</mml:mi>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>R</mml:mi>
                <mml:mi>D</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Here,</p>
      <disp-formula id="FD54">
        <label>(24)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mn>4</mml:mn>
            <mml:msup>
              <mml:mi>k</mml:mi>
              <mml:mn>4</mml:mn>
            </mml:msup>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>E</mml:mi>
                <mml:mi>h</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>R</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
                <mml:mi>D</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>12</mml:mn>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>μ</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>R</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>h</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> Y </mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mtext> IV </mml:mtext></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 4 </mml:mn><mml:msup><mml:mi> k </mml:mi><mml:mn> 4 </mml:mn></mml:msup><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mfrac><mml:mi> q </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> E </mml:mi><mml:mi> J </mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . The differential equation is the same as the equation for the bending of a shaft on an elastic base.</p>
      <p>The shaft shell can be viewed as a set of mutually bending lines connected by elastic forces. Under symmetrical loading, all lines bend equally, and the radial component of the force <italic>T</italic><italic><sub>y</sub></italic> at each section is proportional to the deflection <italic>ϖ</italic>, as in a beam on an elastic foundation.</p>
      <p>Valga tushgan yuklanishdagi kuchni aniqlash mumkin.</p>
      <disp-formula id="FD55">
        <label>(25)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>Q</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mi>D</mml:mi>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>d</mml:mi>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:msup>
                <mml:mi>ϖ</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>d</mml:mi>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>The largest stresses are determined by the following expressions, where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> h </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> or <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mo></mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> h </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
      <disp-formula id="FD56">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>σ</mml:mi>
              <mml:mi>x</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mi>E</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>μ</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>[</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>ε</mml:mi>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mi>μ</mml:mi>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mi>ϖ</mml:mi>
                      <mml:mi>R</mml:mi>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>±</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mi>h</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:mfrac>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                    <mml:mi>ϖ</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>]</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>If we subtract the values here using expressions (18) and (19):</p>
      <disp-formula id="FD57">
        <label>(26)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>σ</mml:mi>
              <mml:mi>x</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>T</mml:mi>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mi>h</mml:mi>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>±</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>6</mml:mn>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>M</mml:mi>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>h</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Thus, the internal forces are expressed in terms of the displacement <italic>w</italic>, from which the stresses are then determined.</p>
      <disp-formula id="FD58">
        <label>(27)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>ϖ</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:msup>
              <mml:mtext>e</mml:mtext>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mi>k</mml:mi>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:msup>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>С</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mi>sin</mml:mi>
                <mml:mi>k</mml:mi>
                <mml:mi>x</mml:mi>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>С</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mi>cos</mml:mi>
                <mml:mi>k</mml:mi>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:msup>
              <mml:mtext>e</mml:mtext>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mi>k</mml:mi>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:msup>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>С</mml:mi>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mi>sin</mml:mi>
                <mml:mi>k</mml:mi>
                <mml:mi>x</mml:mi>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>С</mml:mi>
                  <mml:mn>4</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mi>cos</mml:mi>
                <mml:mi>k</mml:mi>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:msup>
              <mml:mi>ϖ</mml:mi>
              <mml:mo>∗</mml:mo>
            </mml:msup>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ϖ </mml:mi><mml:mo> ∗ </mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is a special solution, which is found depending on the law of variation of P along the derivative.</p>
      <p>To determine the four constant parameters, it is necessary to specify four boundary conditions and then solve the system of four equations. In most cases, this system is said to be weakly coupled and decomposes into two systems of two equations. With sufficient accuracy, the constants C<sub>1</sub> and C<sub>2</sub> are determined independently of the constants C<sub>3</sub> and C<sub>4</sub>.</p>
      <p>This is explained as follows: the adders entering the function <italic>ϖ</italic> (27) have different properties. The first adder</p>
      <disp-formula id="FD59">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msup>
              <mml:mtext>e</mml:mtext>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mi>k</mml:mi>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:msup>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>С</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mi>sin</mml:mi>
                <mml:mi>k</mml:mi>
                <mml:mi>x</mml:mi>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>С</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mi>cos</mml:mi>
                <mml:mi>k</mml:mi>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Expressed as a rapidly decaying function. The second additive</p>
      <disp-formula id="FD60">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msup>
              <mml:mtext>e</mml:mtext>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mi>k</mml:mi>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:msup>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>С</mml:mi>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mi>sin</mml:mi>
                <mml:mi>k</mml:mi>
                <mml:mi>x</mml:mi>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>С</mml:mi>
                  <mml:mn>4</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mi>cos</mml:mi>
                <mml:mi>k</mml:mi>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Expressed as a rapidly increasing function.</p>
      <p>If the cylinder length <italic>l</italic> is large enough and the function</p>
      <disp-formula id="FD61">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msup>
              <mml:mtext>e</mml:mtext>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mi>k</mml:mi>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:msup>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>С</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mi>sin</mml:mi>
                <mml:mi>k</mml:mi>
                <mml:mi>x</mml:mi>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>С</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mi>cos</mml:mi>
                <mml:mi>k</mml:mi>
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>For values of <italic>x</italic> close to <italic>l</italic>, the function is almost zero, so the deformation at the second end of the cylinder can be considered independent of the conditions around the first end. Thus, for a sufficiently long cylinder, the stress state in the region of small <italic>x</italic> is <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mtext> e </mml:mtext><mml:mrow><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> k </mml:mi><mml:mi> x </mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> С </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub><mml:mi> sin </mml:mi><mml:mi> k </mml:mi><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:msub><mml:mi> С </mml:mi><mml:mn> 4 </mml:mn></mml:msub><mml:mi> cos </mml:mi><mml:mi> k </mml:mi><mml:mi> x </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , can be analyzed by ignoring the increasing function, that is, C<sub>1</sub> = C<sub>2</sub> = 0 is accepted as. In this way, assuming C<sub>3</sub> = C<sub>4</sub> = 0 and retaining only the increasing integral, it is possible to analyze the stress state of the cylinder at values of x close to <italic>l</italic>.</p>
      <p>In the calculations, the graphs are constructed under the influence of the following parameters.</p>
      <p>1) Determine the support reaction forces</p>
      <p>We formulate the equilibrium equation:</p>
      <disp-formula id="FD62">
        <mml:math display="inline">
          <mml:mtable columnalign="left">
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mo>∑</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>М</mml:mi>
                      <mml:mi>А</mml:mi>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mn>0</mml:mn>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mo>;</mml:mo>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>G</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>⋅</mml:mo>
                <mml:mn>0.2</mml:mn>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>⋅</mml:mo>
                <mml:mn>0.2</mml:mn>
                <mml:mo>⋅</mml:mo>
                <mml:mn>0.1</mml:mn>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>⋅</mml:mo>
                <mml:mn>1.6</mml:mn>
                <mml:mo>⋅</mml:mo>
                <mml:mn>0.8</mml:mn>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>⋅</mml:mo>
                <mml:mn>1.2</mml:mn>
                <mml:mo>⋅</mml:mo>
                <mml:mn>0.7</mml:mn>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>⋅</mml:mo>
                <mml:mn>1.2</mml:mn>
                <mml:mo>⋅</mml:mo>
                <mml:mn>0.7</mml:mn>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>R</mml:mi>
                  <mml:mi>B</mml:mi>
                </mml:msub>
                <mml:mo>⋅</mml:mo>
                <mml:mn>1.4</mml:mn>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>G</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>⋅</mml:mo>
                <mml:mn>1.6</mml:mn>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mi>M</mml:mi>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>G</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>⋅</mml:mo>
                <mml:mn>1.7</mml:mn>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mn>0</mml:mn>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
          </mml:mtable>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <disp-formula id="FD63">
        <mml:math>
          <mml:mtable>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>R</mml:mi>
                  <mml:mi>B</mml:mi>
                </mml:msub>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>G</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>⋅</mml:mo>
                    <mml:mn>0.2</mml:mn>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>q</mml:mi>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>⋅</mml:mo>
                    <mml:mn>0.2</mml:mn>
                    <mml:mo>⋅</mml:mo>
                    <mml:mn>0.1</mml:mn>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>q</mml:mi>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>⋅</mml:mo>
                    <mml:mn>1.6</mml:mn>
                    <mml:mo>⋅</mml:mo>
                    <mml:mn>0.8</mml:mn>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>q</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>⋅</mml:mo>
                    <mml:mn>1.2</mml:mn>
                    <mml:mo>⋅</mml:mo>
                    <mml:mn>0.7</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>1.4</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>q</mml:mi>
                      <mml:mn>3</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>⋅</mml:mo>
                    <mml:mn>1.2</mml:mn>
                    <mml:mo>⋅</mml:mo>
                    <mml:mn>0.7</mml:mn>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>G</mml:mi>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>⋅</mml:mo>
                    <mml:mn>1.6</mml:mn>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mi>M</mml:mi>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>G</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>⋅</mml:mo>
                    <mml:mn>1.7</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>1.4</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mn>0.859</mml:mn>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>kN</mml:mtext>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
          </mml:mtable>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <disp-formula id="FD64">
        <mml:math>
          <mml:mtable>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>R</mml:mi>
                  <mml:mi>A</mml:mi>
                </mml:msub>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>G</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>⋅</mml:mo>
                    <mml:mn>1.8</mml:mn>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>q</mml:mi>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>⋅</mml:mo>
                    <mml:mn>0.2</mml:mn>
                    <mml:mo>⋅</mml:mo>
                    <mml:mn>0.1</mml:mn>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>q</mml:mi>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>⋅</mml:mo>
                    <mml:mn>1.6</mml:mn>
                    <mml:mo>⋅</mml:mo>
                    <mml:mn>0.8</mml:mn>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>q</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>⋅</mml:mo>
                    <mml:mn>1.2</mml:mn>
                    <mml:mo>⋅</mml:mo>
                    <mml:mn>0.7</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>1.4</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>q</mml:mi>
                      <mml:mn>3</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>⋅</mml:mo>
                    <mml:mn>1.2</mml:mn>
                    <mml:mo>⋅</mml:mo>
                    <mml:mn>0.7</mml:mn>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>G</mml:mi>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>⋅</mml:mo>
                    <mml:mn>0.2</mml:mn>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mi>M</mml:mi>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>G</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>⋅</mml:mo>
                    <mml:mn>0.3</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>1.4</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mn>1.177</mml:mn>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>kN</mml:mtext>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
          </mml:mtable>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Check: <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo> ∑ </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> Y </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ; <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> R </mml:mi><mml:mi> A </mml:mi></mml:msub><mml:mo> + </mml:mo><mml:msub><mml:mi> R </mml:mi><mml:mi> B </mml:mi></mml:msub><mml:mo> − </mml:mo><mml:msub><mml:mi> q </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> ⋅ </mml:mo><mml:mn> 1.8 </mml:mn><mml:mo> − </mml:mo><mml:msub><mml:mi> q </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> ⋅ </mml:mo><mml:mn> 1.2 </mml:mn><mml:mo> − </mml:mo><mml:msub><mml:mi> q </mml:mi><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> ⋅ </mml:mo><mml:mn> 1.2 </mml:mn><mml:mo> − </mml:mo><mml:msub><mml:mi> G </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:msub><mml:mi> G </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ;</p>
      <disp-formula id="FD65">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mn>1.177</mml:mn>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mn>0.859</mml:mn>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mn>0.586</mml:mn>
            <mml:mo>⋅</mml:mo>
            <mml:mn>1.8</mml:mn>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mn>0.416</mml:mn>
            <mml:mo>⋅</mml:mo>
            <mml:mn>1.2</mml:mn>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mn>0.216</mml:mn>
            <mml:mo>⋅</mml:mo>
            <mml:mn>1.2</mml:mn>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mn>0.14</mml:mn>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mn>2</mml:mn>
            <mml:mo>⋅</mml:mo>
            <mml:mn>0.0174</mml:mn>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mn>0</mml:mn>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <disp-formula id="FD66">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mn>2.036</mml:mn>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mn>2.0374</mml:mn>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mn>0</mml:mn>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>2) Determine the stiffness</p>
      <p>To determine the stiffness, we use the universal equations for:</p>
      <p>a) for the angle of rotation</p>
      <disp-formula id="FD67">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>θ</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>θ</mml:mi>
              <mml:mn>0</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>E</mml:mi>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>J</mml:mi>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>[</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mo>∑</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>M</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mi>a</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mstyle displaystyle="true">
                          <mml:mo>∑</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>P</mml:mi>
                            <mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>(</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mi>x</mml:mi>
                                    <mml:mo>−</mml:mo>
                                    <mml:mi>b</mml:mi>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mo>)</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msup>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mstyle>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mstyle displaystyle="true">
                          <mml:mo>∑</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>q</mml:mi>
                            <mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>(</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mi>x</mml:mi>
                                    <mml:mo>−</mml:mo>
                                    <mml:mi>c</mml:mi>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mo>)</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mn>3</mml:mn>
                            </mml:msup>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mstyle>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mn>6</mml:mn>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mstyle displaystyle="true">
                          <mml:mo>∑</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>q</mml:mi>
                            <mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>(</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mi>x</mml:mi>
                                    <mml:mo>−</mml:mo>
                                    <mml:mi>d</mml:mi>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mo>)</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mn>3</mml:mn>
                            </mml:msup>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mstyle>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mn>6</mml:mn>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>]</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>b) to determine coolness</p>
      <disp-formula id="FD68">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>Z</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>Z</mml:mi>
              <mml:mn>0</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>θ</mml:mi>
              <mml:mn>0</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mi>x</mml:mi>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>E</mml:mi>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>J</mml:mi>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>[</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mstyle displaystyle="true">
                      <mml:mo>∑</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>M</mml:mi>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>x</mml:mi>
                                <mml:mo>−</mml:mo>
                                <mml:mi>a</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mstyle>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:mfrac>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mstyle displaystyle="true">
                      <mml:mo>∑</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>P</mml:mi>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>x</mml:mi>
                                <mml:mo>−</mml:mo>
                                <mml:mi>b</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mn>3</mml:mn>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mstyle>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mn>6</mml:mn>
                </mml:mfrac>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mstyle displaystyle="true">
                      <mml:mo>∑</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>q</mml:mi>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>x</mml:mi>
                                <mml:mo>−</mml:mo>
                                <mml:mi>c</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mn>4</mml:mn>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mstyle>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>24</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mstyle displaystyle="true">
                      <mml:mo>∑</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>q</mml:mi>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>x</mml:mi>
                                <mml:mo>−</mml:mo>
                                <mml:mi>d</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mn>4</mml:mn>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mstyle>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>24</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>]</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Boundary conditions:</p>
      <disp-formula id="FD69">
        <mml:math>
          <mml:mtable columnalign="left">
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mi>х</mml:mi>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mn>0</mml:mn>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>θ</mml:mi>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>≠</mml:mo>
                <mml:mn>0</mml:mn>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mn>0</mml:mn>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
          </mml:mtable>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Based on the obtained values, deformation (<inline-formula><mml:math><mml:mi> Q </mml:mi></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> M </mml:mi><mml:mi> и </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , and Z) plots were constructed using the “MathCad” program.</p>
      <fig id="fig9">
        <label>Figure 9</label>
        <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/8104879-rId261.jpeg?20260120040804" />
      </fig>
      <p><bold>Figure 9</bold><bold>.</bold> Cutting force graph on a resource-saving shaft.</p>
      <p>The graph in <xref ref-type="fig" rid="fig9">Figure 9</xref> shows the change in the shear force Q(x) along the resource-saving shaft. It can be seen from the graph that the points RA and RB, where the rods are located, have jumps in the values of the shear force, which represent the support reactions. In the range 0 ≤ x ≤ 100 cm, the shear force has positive values and has a linear decreasing behavior, and at the point x ≈ 100 cm, Q(x) = 0, which corresponds to the extremum of the bending moment at this point. In the range 100 ≤ x ≤ 166.7 cm, the shear force takes on negative values and increases gradually.</p>
      <p>Thus, the point where the shear force is equal to zero indicates that the shaft is the section where the greatest bending moment occurs.</p>
      <fig id="fig10">
        <label>Figure 10</label>
        <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/8104879-rId262.jpeg?20260120040804" />
      </fig>
      <p><bold>Figure 10</bold><bold>.</bold>Graph of bending moment on the shaft.</p>
      <fig id="fig11">
        <label>Figure 11</label>
        <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/8104879-rId263.jpeg?20260120040804" />
      </fig>
      <p><bold>Figu</bold><bold>re 1</bold><bold>1</bold><bold>.</bold>Diagrams of normal and equivalent stresses.</p>
      <p>The graph in <xref ref-type="fig" rid="fig10">Figure 10</xref> shows the distribution of the bending moment Mz (x) along the resource-saving shaft. The graph has a parabolic shape, which indicates a uniform distribution of the load acting on the resource-saving shaft. The maximum positive value of the bending moment is observed at approximately x ≈ 1 m, which corresponds to the point where Q (x) = 0 on the shear force diagram. The value of the bending moments of the supports is equal to or close to zero, which corresponds to the boundary condition.</p>
      <p>The graphs constructed in the MathCad environment (<xref ref-type="fig" rid="fig11">Figure 11</xref>) confirm the consistency and stability of the results obtained based on theoretical calculations and demonstrate the suitability of the developed mathematical model for practical application.</p>
    </sec>
    <sec id="sec3">
      <title>3. Conclusions</title>
      <p>Analysis of bending moments and displacement diagrams from the analysis of the bending strength of the saw drum shaft under load clearly reflects the deformation process of the shaft.</p>
      <p>The constructed diagrams show that in rigidly supported shafts, the maximum bending moments are concentrated mainly in the support areas, while in freely supported shafts, the largest moment values are formed in the central part. This confirms that the type of support directly affects the location of stresses.</p>
      <p>According to the displacement diagrams, the greatest deflection of the shaft is observed in zones with intensive load effects. In the rigidly supported case, the amount of displacement decreases, and the overall stiffness of the structure increases. In the freely supported case, the deformation is relatively large, which indicates increased requirements for strength in the operating mode.</p>
      <p>The diagrams of normal and equivalent stresses made it possible to identify the most dangerous sections of the shaft. According to the results of the diagrams, it was found that the maximum tensile stresses occur in different zones in different fastening conditions. This is important in material selection and safety margin determination. The graphs constructed in the MathCad environment confirm the consistency and stability of the results obtained based on theoretical calculations and demonstrate the suitability of the developed mathematical model for practical application.</p>
    </sec>
  </body>
  <back>
    <ref-list>
      <title>References</title>
      <ref id="B1">
        <label>1.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Abdurasulov, A., Akramova, D., Obidov, A., Mamazhanov, Sh. and Mirzaumidov, A. (2023) Study of the Durability of the Drum for Separating Fibers from Cotton Waste. Intellectual Property Agency under the Ministry of Justice of the Republic of Uzbekistan (20231584) No. DGU 22958.</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Abdurasulov, A.</string-name>
              <string-name>Akramova, D.</string-name>
              <string-name>Obidov, A.</string-name>
              <string-name>Mamazhanov, S</string-name>
              <string-name>Mirzaumidov, A.</string-name>
            </person-group>
            <year>2023</year>
            <article-title>Study of the Durability of the Drum for Separating Fibers from Cotton Waste</article-title>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B2">
        <label>2.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="thesis">Van Huan, N. (2017) Increasing the Bending Rigidity of Long Shafts by Surface Plastic Deformation. Ph.D. Thesis, Irkutsk State Technical University, 165 p.</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="thesis">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Huan, N.</string-name>
              <string-name>Thesis, I</string-name>
            </person-group>
            <year>2017</year>
            <article-title>Increasing the Bending Rigidity of Long Shafts by Surface Plastic Deformation</article-title>
            <source>Ph.D. Thesis</source>
            <volume>165</volume>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B3">
        <label>3.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="journal">Abdurasulov, A., Obidov, A., Mirzaumidov, A. and Otaqo’ziyev, D. (2024) Deformation of the Shaft in Torsion and the Effect of Torsion along with Bending. <italic>Scientific and Technical Journal Namangan Institute of Engineering and Technology</italic>, 9, 208-216.</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="journal">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Abdurasulov, A.</string-name>
              <string-name>Obidov, A.</string-name>
              <string-name>Mirzaumidov, A.</string-name>
            </person-group>
            <year>2024</year>
            <article-title>Deformation of the Shaft in Torsion and the Effect of Torsion along with Bending</article-title>
            <source>Scientific and Technical Journal Namangan Institute of Engineering and Technology</source>
            <volume>9</volume>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B4">
        <label>4.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="journal">Abdurasulov, A., Muhammadsodiqova, O. and Mirzaumidov, A. (2024) Creating a Simplified Structure of the Linter Saw Cylinder Shaft. <italic>Namangan Engineering and Construction Institute Scientific Journal of Mechanics and Technology</italic>, No. 4, 42-48.</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="journal">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Abdurasulov, A.</string-name>
              <string-name>Muhammadsodiqova, O.</string-name>
              <string-name>Mirzaumidov, A.</string-name>
              <string-name>Technology, N</string-name>
            </person-group>
            <year>2024</year>
            <article-title>Creating a Simplified Structure of the Linter Saw Cylinder Shaft</article-title>
            <source>Namangan Engineering and Construction Institute Scientific Journal of Mechanics and Technology</source>
            <volume>42</volume>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B5">
        <label>5.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Rashidov, T.R., Shoziyotov, Sh. and Muminov, K. (1990) Fundamentals of Theoretical Mechanics. Ukituvchi, 497-504.</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Rashidov, T.R.</string-name>
              <string-name>Shoziyotov, S</string-name>
              <string-name>Muminov, K.</string-name>
            </person-group>
            <year>1990</year>
            <article-title>Fundamentals of Theoretical Mechanics</article-title>
            <source>Ukituvchi</source>
            <volume>497</volume>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B6">
        <label>6.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Abdurasulov, A., Obidov, A., Mirzaumidov, A. and Yunisov, S. (2024) Research of the Shaft of the New Modernized Saw Cylinder Wall. No. 2, Ministry of Higher Education, Science and Innovations of the Republic of Uzbekistan, 249-255.</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Abdurasulov, A.</string-name>
              <string-name>Obidov, A.</string-name>
              <string-name>Mirzaumidov, A.</string-name>
              <string-name>Yunisov, S.</string-name>
              <string-name>Education, S</string-name>
            </person-group>
            <year>2024</year>
            <article-title>Research of the Shaft of the New Modernized Saw Cylinder Wall</article-title>
            <source>No. 2</source>
            <volume>249</volume>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B7">
        <label>7.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="journal">Abdurasulov, A., Obidov, A. and Mirzaumidov, A. (2025) A Study of Critical Speed of Linter Shaft Rotation and Resonance Phenomenon. <italic>Scientific and Technical Journal Namangan Institute of Engineering and Technology</italic>, 10, 202-210.</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="journal">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Abdurasulov, A.</string-name>
              <string-name>Obidov, A.</string-name>
              <string-name>Mirzaumidov, A.</string-name>
            </person-group>
            <year>2025</year>
            <article-title>A Study of Critical Speed of Linter Shaft Rotation and Resonance Phenomenon</article-title>
            <source>Scientific and Technical Journal Namangan Institute of Engineering and Technology</source>
            <volume>10</volume>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B8">
        <label>8.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="thesis">Abduvakhidov, M.M. (2021) Study of the Issues of Determining the Parameters of Bending Rigidity of Saw Working Elements. Ph.D. Thesis, Namangan Engineering Technological Institute, 123 p.</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="thesis">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Abduvakhidov, M.M.</string-name>
              <string-name>Thesis, N</string-name>
            </person-group>
            <year>2021</year>
            <article-title>Study of the Issues of Determining the Parameters of Bending Rigidity of Saw Working Elements</article-title>
            <source>Ph.D. Thesis</source>
            <volume>123</volume>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B9">
        <label>9.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="thesis">Yunusov, S.Z. (2017) Development of Efficient Designs and Improvement of the Scientific Foundations for Calculating the Parameters of Working Elements and Mechanisms of Saw Gins. Ph.D. Thesis, Tashkent Institute of Textile and Light Industry, 243 p.</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="thesis">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Yunusov, S.Z.</string-name>
              <string-name>Thesis, T</string-name>
            </person-group>
            <year>2017</year>
            <article-title>Development of Efficient Designs and Improvement of the Scientific Foundations for Calculating the Parameters of Working Elements and Mechanisms of Saw Gins</article-title>
            <source>Ph.D. Thesis</source>
            <volume>243</volume>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B10">
        <label>10.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Mirzaumidov, A. (2019) Development of a Lightweight Design of a Gin Saw Cylinder. <italic>NamMTI</italic><italic>Ilmiy</italic><italic>Tekhnika</italic><italic>Zhurnal</italic>, No. 4, 123-128.</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Mirzaumidov, A.</string-name>
              <string-name>Zhurnal, N</string-name>
            </person-group>
            <year>2019</year>
            <article-title>Development of a Lightweight Design of a Gin Saw Cylinder</article-title>
            <source>NamMTI Ilmiy Tekhnika Zhurnal</source>
            <volume>123</volume>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
    </ref-list>
  </back>
</article>