Сопротивление материалов
Методика построения силового многоугольника и технология определения равнодействующей всей системы графическим методом. Порядок построения эпюры крутящих моментов для трансмиссионного вала. Алгоритм вычисления момента сопротивления двутавровой балки.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 25.07.2015 |
| Размер файла | 170,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru
Размещено на http://www.allbest.ru
1. Задана плоская сходящаяся система сил () (рис.1.1). Численные значения сил: F1 = 2 Н, F2 = 3 Н, F3 = 4 Н, F4 = 2 Н. Постройте силовой многоугольник.
Рисунок 1.1 - Плоская сходящаяся система сил
Решение.
Чтобы найти равнодействующую в том случае, когда на тело действует большое число сходящихся сил, можно воспользоваться правилом силового треугольника последовательного для сложения сначала двух, затем трех и т.д. сил и получим силовой многоугольник, в котором вектор, последнего перенесенного вектора будет изображать искомую равнодействующую всей системы:
.
Соблюдая масштаб, строим силовой многоугольник и находим графически равнодействующую всей системы (рис. 1.2).
Рисунок 1.2 - Силовой многоугольник (масштаб 1 Н = 10 мм)
Путем графического измерения находим, что
2. Брус АВ жестко закреплен в стене. Определить реакции стены, если на брус действуют равномерно распределенная нагрузка интенсивностью , пара сил с моментом и сила (рис. 2.1).
Рисунок 2.1
Решение.
Рассмотрим равновесие бруса. На него действуют нагрузки и реакция системы (рис. 2.2).
Рисунок 2.2 - Расчетная схема
Заменим распределенную нагрузку её равнодействующей силой:
Получим расчетную схему.
Выбрав оси координат x и y, составим уравнения равновесия системы сил, приложенной к брусу.
Для проверки правильности решения задачи составляем уравнение равновесия
3. Для прямого брус, находящегося под действием сил (рис. 3.1) построить эпюры продольных сил N и нормальных напряжений у. , A = 100 мм2. Собственный вес бруса не учитывать.
Рисунок 3.1
Решение.
Разбиваем брус на участки. Границами участка будут сечения, в которых приложены силы и изменяется площадь.
Участок I-I:
В сечении II-II значение продольной силы на изменяется, т.е.
В сечении III-III:
В сечении IV-IV значение продольной силы на изменяется, т.е.
В сечении V-V:
Строим эпюру продольных сил.
Определяем величины нормальных напряжений на различных участках по формуле:
I:
II:
III:
IV:
V:
Строим эпюру нормальных напряжений.
4. Подберите сечение консоли, на свободный конец которой действует сила F = 28 кН. Консоль представляет собой двутавровую балку из стали С - 245, вылет консоли l = 3,5 м. (рис. 4.1).
Рисунок 4.1
Решение:
1. Задача относится к типу 3: требуется подобрать сечение исходя из условия:
,
где Mmax - максимальный изгибающий момент. Этот момент возникает в заделке и равен
2. Сопротивление стали С-245 изгибу
Отсюда требуемый момент
3. Находим двутавровую балку, момент сопротивления которой ближайший больший требуемого момента 408,3 см3. Таковой является двутавровая балка №30, у которой Wx = 472 см3.
5. Построить эпюру крутящих моментов для трансмиссионного вала (рис. 5.1), если даны моменты, , .
Разбиваем вал на пять участков от I до IV, трением в подшипниках, узлах пренебречь.
Рисунок 5.1
Решение.
Используя метод сечения, из равновесия левой отсеченной части найдем значение крутящего момента на каждом участке:
I-I
II-II
III-III
IV-IV
V-V
6. Построить эпюры поперечных сил, изгибающих моментов и продольных сил для консольной рамы (рис. 6.1), если a = 2 м, b = 7 м.
Рисунок 6.1
Решение
1. Опорные реакции специально можно не определять. Усилия , можно найти, рассматривая свободную часть рамы.
2. Рассматриваем правую часть рамы. Разбиваем её на участки I и II.
3. Определяем поперечные силы на каждом участке:
I: при х1 = 0 => при х1 = 7 =>
II: т.к. нет сил перпендикулярных участку АВ.
4. Строим эпюру ;
5. Определяем изгибающие моменты на каждом участке:
I: ,
при х1 = 0 =>
при х1 = 7 =>
II: , на всем участке AB момент Mx2 не зависит от расстояния x2.
6. Строим эпюру Mx. Значения моментов откладываем со стороны растянутых волокон, при этом знаки можно не ставить.
7. Определяем продольные силы Nx на каждом участке
I: , Nx1 = 0, т.к. линия действия силы не совпадает с осью ВС.
II: , Nx2 = - = -12,6 кН, сила параллельна участку АВ и вызывает его сжатие. Строим эпюру Nx.
Список использованных источников
силовой эпюра двутавровый
1. Дарков А.В., Шапиро Г.С. Сопротивление материалов. ? М.: Высшая школа, 1989. ? 624с.
2. Александров А.В., Потапов В.Д., Державин Б.П. Сопротивление материалов. ? М.: Высшая школа, 1995. ? 540с.
3. Анурьев В.И. Справочник конструктора - машиностроителя: В 3 т. Т. 1. - 8-е изд., перереб и доп. - М.: Машиностроение, 2001. - 920с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Определение погонной нагрузки собственного веса балки с учетом веса трансмиссионного вала. Определение максимального изгибающего момента методом построения линий влияния. Построение огибающей эпюры максимальных перерезывающих сил. Расчет на кручение.
курсовая работа [4,0 M], добавлен 25.03.2011Расчет закрепленного вверху стального стержня, построение эпюры продольных усилий, перемещений поперечных сечений бруса. Выбор стальной балки двутаврового поперечного сечения. Построение эпюры крутящих, изгибающих моментов в двух плоскостях для вала.
контрольная работа [1,1 M], добавлен 06.08.2013Эпюры изгибающих моментов ступенчатого вала в вертикальной и горизонтальной плоскости. Влияние изменения длины стойки на величину допускаемой нагрузки. Удельная потенциальная энергия деформаций стального кубика. Сопротивление поперечного сечения балки.
контрольная работа [875,5 K], добавлен 29.11.2013Действие внешних сил в опорах. Построение эпюры крутящих моментов по длине вала. Значения допускаемого напряжения на кручение. Условия прочности вала. Определение полярных моментов инерции. Расчет передаточного отношения рядной зубчатой передачи.
контрольная работа [342,1 K], добавлен 29.11.2013Порядок составления расчетной схемы балки, уравнения моментов. Построение эпюры крутящих моментов. Нахождение силы из условия прочности швов при срезе, определение диаметра пальца. Вычисление общего КПД привода, его структура и ступени, недостатки.
контрольная работа [978,5 K], добавлен 25.02.2011Определение вращающих моментов и окружных усилий на каждом зубчатом колесе. Расчет диаметров вала по участкам. Проверочный расчет вала на выносливость и на жёсткость. Определение углов поворота сечений вала в опорах. Эпюры крутящих и изгибающих моментов.
курсовая работа [530,1 K], добавлен 08.01.2016Постановка задачи расчета вала. Определение силы реакций в подшипниках, эпюры на сжатых волокнах. Построение эпюры крутящих моментов. Определение суммарных реакций в подшипниках, их грузоподъемности по наиболее нагруженной опоре и его долговечности.
курсовая работа [111,3 K], добавлен 26.01.2010Энергокинематический расчет редуктора: расчёт косозубой и клиноременной передачи, входного вала. Выбор подшипников, определение запаса прочности и выбор шпонок, эпюры изгибающих и крутящих моментов. Выбор смазывающих материалов и систем смазывания.
курсовая работа [889,6 K], добавлен 08.07.2012Расчеты значения продольной силы и нормального напряжения для ступенчатого стального бруса. Центральные моменты инерции сечения. Построение эпюры поперечных сил и изгибающих моментов от расчетной нагрузки. Определение несущей способности деревянной балки.
контрольная работа [1,8 M], добавлен 01.02.2011Влияние масштабного коэффициента на сопротивление усталости. Разработка конструкций вала, подбор шпонок, подшипников. Определение усилий в зацеплении. Расчёт на совместное действие изгиба. Эпюра крутящих моментов. Корректировка диаметров, перерасчет.
курсовая работа [799,7 K], добавлен 19.10.2012Построение эпюр нормальных и перерезывающих сил, изгибающих и крутящих моментов для пространственной конструкции. Расчет напряжение и определение размеров поперечных сечений стержней. Применение формулы Журавского для определения касательного напряжения.
курсовая работа [364,5 K], добавлен 22.12.2011Назначение, особенности и условия эксплуатации сварной конструкции. Выбор и обоснование выбора способа сварки балки двутавровой. Определение расхода сварочных материалов. Определение параметров сварных швов и режимов сварки. Контроль качества продукции.
дипломная работа [643,9 K], добавлен 03.02.2016Определение расчетной нагрузки и реакции опор. Построение эпюры поперечных сил методом характерных точек. Определение необходимого осевого момента сопротивления из условия прочности, оценка рациональной формы поперечного сечения в опасном сечении балки.
контрольная работа [290,8 K], добавлен 09.08.2010Выбор конструкции ротора; определение опорных реакций вала: расчет изгибающих моментов на отдельных участках и среднего, построение эпюры. Определение радиуса кривизны участка и момента инерции. Расчет критической скорости и частоты вращения вала.
контрольная работа [122,7 K], добавлен 24.05.2012Определение расчетных значений изгибающих и поперечных моментов балки, высоты из условия прочности и экономичности. Расчет поперечного сечения (инерции, геометрических характеристик). Обеспечение общей устойчивости балки. Расчет сварных соединений и опор.
курсовая работа [1023,2 K], добавлен 17.03.2016Схематизация свойств материала и геометрии объекта. Построение эпюр продольных сил и крутящих моментов. Центральное растяжение-сжатие. Напряжения и деформации. Неопределимые системы при растяжении сжатии. Основные сведения о расчете конструкций.
курс лекций [3,3 M], добавлен 30.10.2013Проектный расчет вала редуктора рабочей машины. Построение эпюры изгибающих моментов. Подбор подшипника для вала. Подбор размера шпонки. Определение длины концевого участка вала. Редуктором - механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач.
курсовая работа [754,6 K], добавлен 17.04.2009Технико-экономические показатели работы цеха. Сортамент выпускаемой продукции. Расчёт нажимного устройства на прочность и подшипника на жесткость обжимной клети "1300". Технологический процесс производства двутавровой балки. Расчет калибровки валков.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 14.11.2017Нахождение наибольшего напряжения в сечении круглого бруса и определение величины перемещения сечения. Построение эпюр крутящих моментов по длине вала. Подбор стальной балки по условиям прочности. Определение коэффициента полезного действия передачи.
контрольная работа [520,8 K], добавлен 04.01.2014Построение эпюры нормальных сил. Уравнение равновесия в виде суммы проекций на ось бруса. Определение площади поперечного сечения. Построение эпюры крутящих моментов. Расчет диаметра бруса. Максимальные касательные напряжения. Углы закручивания.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 25.01.2015
