Основы прикладной механики
Определение потенциальной энергии растяжения прутка силой волочения. Изучение момента силы трения в подшипниках. Расчнт и исследование диаметра стержня в месте приложения силы. Рассмотрение полярного момента сопротивления для круглого сечения болта.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 21.09.2023 |
| Размер файла | 529,8 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/
Старооскольский филиалфедерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования
«Российский государственный геологоразведочный университет имени Серго Орджоникидзе» (СОФ МГРИ)
Кафедра «Горное дело, экономика и природопользование»
Контрольная работа по дисциплине: «Прикладная механика»
Студента IV курса
Заочной формы обучения
Специальность/направление: Горное дело
Группа: ГД-з-15 (МД)
Шевелева Дмитрия Сергеевича
Преподаватель (руководитель): Кривоченко А.В.
Старый Оскол, 2019
Задание 1
Стальной пруток 1 диаметром «d» протягивается через волоку 2 силой волочения «Рв» со скоростью «V». Определить скорость «отстрела» прутка в момент окончания волочения, принимая допущение, что потенциальная энергия его растяжения переходит в кинетическую энергию движения в направлении волочения. Учесть, что скорость "отстрела" складывается со скоростью волочения.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Дано:
Найти:
Решение:
В соответствии с условиями задачи запишем, что потенциальная энергия растяжения прутка силой волочения Рв равна кинетической энергии его движения в момент окончания процесса волочения:
Wp = Wk ; или
,
(1.2)
по закону Гука
,
(1.3)
Vк - скорость движения, приобретаемая прутком при снятии нагрузки растяжения;
масса стержня; (1.4)
- удельный вес (плотность) материала прутка равна 7850 кг/м3.
Тогда уравнение (1) примет вид:
(1.5)
Решая уравнение, получим:
,
Или
,
Полная скорость Vп = V+Vк.
Окончательно получаем
,
Ответ:
Задание 2
Размещено на http://www.allbest.ru/
На вал диаметром d =100мм. и массой m =25кг насажен маховик диаметром D =400мм и массой m1=100кг. Валу сообщено вращение с частотой
n =300мин-1.
Определить время до полной остановки вала и угол поворота вала до полной остановки после прекращения внешнего воздействия. Коэффициент трения в подшипниках f приведен в таблице.
Момент инерции вала вместе с маховиком вычисляется по формуле: J=0,125(md2 +m1D2).
Дано:
Найти:
Решение:
Момент сил трения в подшипниках можно определить как реакцию от силы веса вала на коэффициент трения и плечо трения, т. е.
,
g - ускорение силы тяжести.
Время до полной остановки вала
,
,
- угловое ускорение вала, которое можно определить из условия, что момент сил трения в подшипниках равен вращающему моменту вала:
,
Суммарный момент инерции вала
,
С учетом (1), (3) и (4), выражение (2) примет вид:
,
Подставляя числовые значения, получим:
,
Угол поворота вала определяем по формуле для равнозамедленного движения:
,
Или
,
Ответ:
Задание 3
Размещено на http://www.allbest.ru/
Круглый брус длиной L=1300мм. Нагружен силой Р=1000 N и силой Р1 = 1500 N.
Расстояние а= 300мм., расстояние b=500мм.
Допускаемое напряжение изгиба материала бруса [ из]=240Мпа.
Определить диаметр стержня в месте приложения силы Р1 и момента М. Варианты величины момента М приведены в таблице.
Дано: .
Найти:
Решение:
Размещено на http://www.allbest.ru/
RaRb
AB
Напряжение изгиба бруса в сечении, где приложены сила Р1 и момент М
,
где полярный момент сопротивления для круглого бруса.
Найдем суммарный момент в искомой точки слева от сечения и справа.
Воспользуемся правилом знаков. Если внешняя сила слева от сечения направлена вверх, то она создает положительную поперечную силу и изгибающий момент. Внешняя сила справа от сечения, направленная вниз создает положительную поперечную силу и отрицательный изгибающий момент.
Если внешний сосредоточенный момент слева от сечения направлен по часовой стрелке, то он создает положительный изгибающий момент. Внешний сосредоточенный момент справа от сечения, направленный против часовой стрелки, создает положительный изгибающий момент.
,
Из условия равновесия системы имеем:
,
,
Из уравнения (3.4) найдем
.
Из уравнения (3.3) найдем
,
Знак «-» показывает, что реальная сила реакции опоры в точке А направлена в противоположную сторону от той что указана на рисунке.
Тогда из уравнений (3.2) находим наибольшее по модулю значение:
,
,
Значит
,
Из уравнений (3.1) находим:
,
Ответ:
Задание 4
Размещено на http://www.allbest.ru/
Определить силу, которую необходимо приложить к ключу длиной L при завинчивании болта по приведенному рисунку, до получения в теле болта напряжений, равных пределу текучести (т. е. когда срежется головка болта при его завинчивании).
Предел текучести материала болта по напряжениям среза - 150МПа. Диаметр болта - 16мм.
Дано:
Найти:
Решение:
Напряжение среза в теле болта
,
где завинчивающий момент и искомая сила;
длина ключа.
Полярный момент сопротивления для круглого сечения болта находим по формуле:
,
С учетом (4.2), формула (4.1) примет вид:
,
Отсюда найдем
.
Ответ:
Задание 5
Размещено на http://www.allbest.ru/
Определить момент Тзав, прикладываемый к винту поз.1, для подъёма детали поз.3, нагруженной силой Р , посредством перемещения клина поз.2.
Исходные данные: средний диаметр резьбы винта d2=15мм., приведенный угол трения в резьбе = 9,6480, угол подъёма резьбы = 2,4310, угол клина поз.2 а = 100, коэффициент трения при перемещении клина по обеим поверхностям f=0,1.
Трением на торце винта и детали поз. 3 пренебречь.
Значение силы Р=120 кН.
Решение:
Осевое усилие на винте для подъёма детали поз.3
,
где
- вертикальная сила, создаваемая при перемещении клина поз.2,
угол трения в клине,
сила трения между клином поз.2 и корпусом,
- сила трения между деталью поз.3 и корпусом.
Момент, который необходимо приложить к винту поз.1 для получения силы Рос
,
где - угол трения в резьбе
.
Из уравнения (1) следует:
.
Подставим (5.3) в уравнение (5.2) и запишем окончательное решение
,
.
Ответ:
Задание 6
Размещено на http://www.allbest.ru/
Определить силу Fa осевого прижатия простейшей конической муфты трения, необходимую для передачи крутящего момента Т = 100МПа при среднем диаметре муфты Dср = 200мм.и коэффициенте трения между полумуфтами f = 0,1.
Значение угла а = 19.
Решение:
Размещено на http://www.allbest.ru/
Отдействия силы Fa на конической поверхности соприкосновения полумуфт возникает удельное давление Р и удельные силы трения Рf.
Силы трения, направленные по касательной к окружности конуса, используются для передачи крутящего момента.
Рассматривая равновесие правой полумуфты получим:
,
,
Из (2) выразим
,
и подставим полученное выражения в (6.1) получим
,
здесь K - коэффициент запаса по трению (K=1).
Минимально возможный угол конуса "a" должен быть больше угла трения материала полумуфт.
Данная полумуфта не допускает смещения и перекоса соединяемых валов. подшипник болт сечение
Вычисляем:
,
Ответ:
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Расчетные формулы для кручения стержня в форме тонкостенного профиля, с круговым и не круглым поперечным сечением. Определение величин полярного момента инерции сечения и сопротивления. Эпюра касательных напряжений для бруса прямоугольного сечения.
презентация [515,8 K], добавлен 21.02.2014Построение эпюр для консольных балок. Величина максимального изгибающего момента. Момент сопротивления круглого поперечного сечения относительно центральной оси и прямоугольника относительно нейтральной оси. Поперечные силы и изгибающие моменты.
курсовая работа [63,3 K], добавлен 13.03.2011Физико-механические свойства материала подкрепляющих элементов, обшивок и стенок тонкостенного стержня. Определение распределения перерезывающей силы и изгибающего момента по длине конструкции. Определение потока касательных усилий в поперечном сечении.
курсовая работа [7,5 M], добавлен 27.05.2012Оценка размеров поперечного сечения. Нахождение момента инерции относительно центральных осей. Расчет прочно-плотного заклепочного шва. Построение эпюр поперечных сил и изгибающих моментов. Проектный расчет вала при совместном действии кручения и изгиба.
курсовая работа [535,6 K], добавлен 19.11.2012Экспериментальное изучение поведения материалов и определение их механических характеристик при растяжении и сжатии. Получение диаграмм растяжения и сжатия различных материалов до момента разрушения. Зависимость между сжатием образца и сжимающим усилием.
лабораторная работа [61,4 K], добавлен 01.12.2011Причины вибрации центробежных машин. Приспособления для проведения статической балансировки. Устранение неуравновешенности ротора (дисбаланса) относительно оси вращения. Определение и устранение скрытого дисбаланса. Расчет момента силы трения качения.
лабораторная работа [265,9 K], добавлен 12.12.2013Определение грузоподъемной силы, разрывного усилия каната, диаметра, угловой скорости барабана. Расчет редуктора по радиальной нагрузке, статического и тормозного момента на выходном валу. Выбор ходовых колес и электродвигателя двухконсольной тележки.
курсовая работа [156,2 K], добавлен 28.08.2010Механизм и роль контактного трения при обработке металлов давлением. Виды трения в условиях пластической деформации. Технологические особенности и проблемы процесса волочения в гидродинамическом режиме трения. Пути его дальнейшего совершенствования.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 03.06.2012Кинематический анализ и синтез рычажного механизма по коэффициенту неравномерности. Построение планов положений механизма. Определение приведенной силы сопротивления. Определение момента инерции маховика. Силовой расчет диады и кривошипа, простой ступени.
курсовая работа [377,2 K], добавлен 02.06.2015Определение сил, действующих на зубчатые колёса (тангенсальной, осевой и радиальной). Расчет сосредоточенного момента и силы зацепления. Построение эпюр внутренних усилий. Поиск диаметров поперечных сечений вала. Подбор сечения вала по условию жесткости.
курсовая работа [938,7 K], добавлен 24.06.2015Определение геометрических характеристик сечения тонкостенного подкрепленного стержня. Расчет нормальных напряжений в подкрепляющих элементах. Распределение напряжений по контуру. Определение потока касательных сил от перерезывающей силы, по контуру.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 22.04.2012Структурная схема рычажного механизма. Расчёт приведенного момента инерции. Расчёт приведенного момента движущих сил и момента сил сопротивления. Динамический анализ рычажного механизма. Проектирование кинематической схемы планетарного редуктора.
курсовая работа [231,8 K], добавлен 03.05.2015Сравнительная оценка прочности сварного стыкового и нахлёстного соединений стальных полос, нагруженных силами растяжения. Расчет межосевого расстояния редуктора, силы затяжки болта крепления зубчатого колеса. Определение мощности и угловой скорости вала.
контрольная работа [410,6 K], добавлен 23.10.2012Определение коэффициента устойчивости водоудерживающей стенки относительно ребра "О" при заданных переменных. Вычисление давления силы на участки стенки. Нахождение точек приложения сил, площади эпюр и силы давления. Определение опрокидывающих моментов.
контрольная работа [337,1 K], добавлен 13.10.2014Площадь поперечного сечения стержня. Изменение статических моментов площади сечения при параллельном переносе осей координат. Определение положения центра тяжести сечения, полукруга. Моменты инерции сечения. Свойства прямоугольного поперечного сечения.
презентация [1,7 M], добавлен 10.12.2013Постановка 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 26.01.2010Определение 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 09.08.2010Кинематический анализ плоских рычажных механизмов. Расчет маховика методом Виттенбауэра. Определение приведенного момента инерции. Определение уравновешивающей силы методом Жуковского. Расчет и графическое исследование привода кулачкового механизма.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 22.09.2013Расчет болта кремового соединения, посредством которого рычаг неподвижно закрепляется на валу, определение силы затяжки. Вычисление параметров клиноременной передачи. Определение элементов червячной передачи редуктора. Расчет болта и подбор подшипников.
контрольная работа [308,5 K], добавлен 25.02.2011Конструктивно-аэродинамическая компоновка самолета-высокоплана АН-24. Определение аэродинамических характеристик самолета. Подъемная сила и сила сопротивления, их распределение по поверхности. Механизмы возникновения подъемной силы и силы сопротивления.
контрольная работа [1,2 M], добавлен 29.05.2013
