Исследование механизмов
Расчет абсолютно твердого тела как модели механического объекта. Сложение плоской системы сходящихся сил, геометрическое условие равновесия. Разновидности опор и виды нагрузок. Пространственная система сил. Работа переменной силы на криволинейном пути.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | учебное пособие |
Язык | русский |
Дата добавления | 25.07.2017 |
Размер файла | 687,6 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.
Внешняя нагрузка F R (R - равнодействующая нагрузки; z -z число болтов) вызывает удлинение болта на Дд (26.23), а деформация деталей уменьшается на ту же величину. Нагрузка со стороны деталей на болт также уменьшится. Именно поэтому считают, что болт воспринимает часть внешней нагрузки ч F .
К расчету затянутого болта с учетом деформации и соединенных деталей
Суммарная нагрузка на затянутый болт
Fд Fз чF, (26.10)
где ч - коэффициент внешней нагрузки, показывающий, какая
часть внешней нагрузки воспринимается болтом (учитывает податливость болта и соединяемых деталей).
Величина ч - определяется по условию равенства дополнительных деформаций болта и деталей: чF л б 1 ч F л д , (26.11) где лб , лд - коэффициенты податливости соответственно болта и деталей, численно равные изменению их длины при действии силы, равной 1 H. Из равенства (26.11) следует, что
ч = лд . лб + лд
Точный расчет коэффициента ч сложен, а так как на практике
величину затяжки болтов в большинстве случаев не контролируют, то смысл точного расчета теряется.
При приближенных расчетах принимают:
- для соединений стальных и чугунных деталей без упругих прокладок ч = 0,2-0,3;
- для соединения тех же деталей, но с упругими прокладками (резина, полиэтилен, асбест, паронит и др.) ч = 0,4-0,5.
Предварительная затяжка болта Fз должна быть больше минимальной силы предварительной затяжки болта: Fз min 1 ч F .
Из условия сохранения плотности стыка соединяемых деталей (невозможности образования зазора) принимают
Fз K з 1 ч F, где Kз - коэффициент запаса предварительной затяжки: при постоянной нагрузке Kз = 1,25-2,0; при переменной Kз = 2,5-4.
При расчете на прочность, если возможна последующая затяжка болта, его рассчитывают по расчетной нагрузке Fр с учетом кручения:
Fh 1,3Fз чF. (26.12)
Расчет резьбовых соединений при переменном режиме нагружения
Крепежные детали, работающие при переменном режиме нагружения, рассчитывают на усталость. Болты устанавливаются с предварительной затяжкой, при которой создается напряжение
у з 0, 4 0, 6 ут . Вследствие этого циклическое изменение расчетной силы Fб значительно меньше по сравнению с изменением внешней силы F.
Расчет на усталость ведут как проверочный по двум коэффициентам запаса прочности: по амплитуде цикла и по наибольшему напряжению цикла. Предварительно болт рассчитывают из условия его статической прочности с учетом формул (26.10) или
Циклы переменных напряжений Коэффициент запаса прочности по амплитуде цикла S a у 1 Sa , уa где у 1 - предел выносливости материала болта (шпильки); 274 уa - амплитуда переменных напряжений: чF уa 0,5р d32 ; Sa - требуемый коэффициент запаса прочности по амплитуде Sa = 2,5-4,0. Коэффициент запаса по наибольшему напряжению цикла S ут ут S , уз 2уa уm уa где Sa = 1,25-2,5. При Sa ? Sa и S ? [S] болт удовлетворяет условию прочности при действии переменных напряжений. За счет уменьшения коэффициента внешней нагрузки может быть повышена прочность резьбового соединения при переменных нагрузках. Это может быть достигнуто уменьшением податливости стыка и увеличением податливости болта, в частности, диаметр стержня болта уменьшают до диаметра d3.
Литература
1. Аркуша, А.И. Руководство к решению задач по теоретической механике / А.И. Аркуша. - М.: Высш. школа, 1989;
1990; 1999.
2. Артоболевский, И.И. Теория механизмов и машин / И.И. Артоболевский. - М.: Машиностроение, 1975. - 639 с.
3. Артоболевский, И.И. Сборник задач по теории механизмов и машин / И.И. Артоболевский, Б.В. Эдельштейн. - М.: Машиностроение, 1975. - 256 с.
4. Беляев, Н.М. Сопротивление материалов / Н.М. Беляев. - М.:
Наука, 1976. - 608 с.
275
5. Гернет, М.М. Курс теоретической механики / М.М. Гернет. - М.: Высшая школа, 1970.- 440 с.
6. Дубейковский, Е.Н. Сопротивление материалов: учебное пособие для машиностроительных специальностей техникумов / Е.Н. Дубейковский, Е.С. Савушкин. - М.: Высшая школа, 1985. -192 с.
7. Иосилевич, Г.Б. Прикладная механика: учеб. для вузов / Г.Б. Иосилевич, Г.Б. Строганов, Г.С. Маслов; под ред. Г.Б. Иосилевича. - М.: Высшая школа, 1989. - 360 с.
8. Ицкович, Г.М. Сборник задач по сопротивлению материалов: учебное пособие / Г.М. Ицкович, А.И. Винокуров, Н.В. Барановский. - 4е изд. - Л.: Судостроение, 1972.
9. Каленик, В.В. Текст лекций по разделу "Теория механизмов и машин" курса "Прикладная механика" для студентов немеханических специальностей / В.В. Каленик, В.К. Акулич. - Минск: БПИ, 1983.
10. Кильчевский, Н.А. Основы теоретической механики / Н.А. Кильчевский, Н.И. Ремизова, Н.Н. Шепелевская. - Киев: Технiка,
1968. - 260 с.
11. Кинасошвили, Р.С. Сопротивление материалов / Р.С. Кинасошвили. - М.: Главная редакция физико-математической литературы издва "Наука", 1975. - 384 с.
12. Методические указания по решению задач по курсу "Прикладная механика" для студентов немеханических специальностей: в 2 ч. / А.А. Миклашевич [и др.]. - Минск: БПИ,
1985. - Ч 2. - 37 с.
13. Мовкин, М.С. Теоретическая механика / М.С. Мовкин, А.Б. Из-раелит. - Л.: Судостроение, 1972.
14. Никитин, Е.М. Теоретическая механика для техникумов / Е.М. Никитин. - М.: Наука, 1971 (и последующие издания).
15. Осадчий, В. И. Руководство к решению задач по теоретической механике / В.И. Осадчий, А.М. Фаин. - М.: Высш. школа, 1972.
16. Павловский, М.А. Теоретическая механика: в 2 ч. / М.А. Павловский, Л.Ю. Акинфеева, О.Ф. Бойчук. - Киев: Вища школа, 1989; 1990. - 350 с.
17. Подскребко, М.Д. Задания по расчетно-графическим работам курса "Прикладная механика": в 2 ч. / М.Д. Подскребко,
276
С.С. Томило, А.Н. Шинкевич. - Минск: БИМСХ, 1990. -
Ч. 1. - 59 с.
18. Пособие к решению задач по сопротивлению материалов: учеб. пособие для техн. вузов / И.М. Миролюбов [и др.]. - 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 1985. - 399 с.
19. Прикладная механика: методические указания и контрольные задания для студентов-заочников / под ред. П.Г. Гузенкова. - М.: Машиностроение, 1982. - 112 с.
20. Прикладная механика: учеб. пособие/ А.Т. Скойбеда [и др.]; под общ. ред. А.Т. Скойбеды. - Минск: Вышэйшая школа,
1997. - 552 с.
21. Руденок, Е.Н. Техническая механика: сб. заданий: учеб. пособие / Е.Н. Руденок, В.П. Соколовская. - Минск: Высшая школа, 1990. - 238 с.
22. Сборник задач по сопротивлению материалов / под ред. В.К. Качурина. - М.: Наука, 1970. - 432 с.
23. Сборник задач по технической механике / В.В. Багреёв [и др.]. - Л.: Судостроение, 1968.
24. Соколов, Б.Ф. Методические указания к семестровым заданиям по объединенному курсу "Теоретическая и прикладная механика" / Б.Ф. Соколов [и др.]. - Челябинск: Челябинский ин-т механизации и электрификации сельского хозяйства, 1985.
25. Феодосьев, В.И. Сопротивление материалов / В.И. Феодосьев. - М.: Наука, 1986. - 512 с.
26. Феодосьев, В. И. Избранные задачи и вопросы по сопротивлению материалов / В.И. Феодосьев. - 4-е изд., испр. и доп. - М.: Главная редакция физико-математической литературы изд-ва "Наука", 1973. - 400 с.
27. Шапиро, Д.М. Сборник задач по сопротивлению материалов: учебное пособие для машиностроительных техникумов /
Д.М. Шапиро, А.И. Подорванова, А.Н. Миронов. - 3-е изд., перераб. - М.: Высшая школа, 1970.
28. Юдин, В.А. Теория механизмов и машин / В.А. Юдин, Л.В. Петрокас. - М.: Машиностроение, 1977. - 527 с.
29. Яблонский, А.А. Курс теоретической механики: в 2 ч. / А.А. Яблонский. - 7-е изд., стереотип. - СПб.: Лань, 1999. - Ч. 1: Статика, кинематика.
Приложение
СОРТАМЕНТ ПРОКАТНОЙ СТАЛИ
П1. Сталь горячекатаная. Балки двутавровые. ГОСТ 8239-89.
Обозначения:
h - высота двутавра; b - ширина полки;
s - толщина стенки;
t - средняя толщина полки; R - радиус внутреннего
скругления;
r - радиус скругления полки.
П4. Сталь горячекатаная. Уголки неравнополоные: ГОСТ 8510-86
Обозначения: B - ширина большей полки;
b - ширина меньшей полки; t - толщина полки;
R - радиус внутреннего скругления; r - радиус скругления полок;
I - момент инерции; i - радиус инерции;
x0, y0 - расстояние от центра тяжести до наружных граней полок; Ixy - центробежный момент инерции.
Пример условного обозначения неравнополочного уголка размерами 63Ч40Ч4 мм высокой точности прокатки (А) из стали марки Ст3сп, категории 3, подгруппы 1:
Уголок 63 40 4 А ГОСТ8510 86 . Ст3сп3 1 ГОСТ535 79
Редактор Т.Н. Микулик Компьютерная верстка Д.А. Исаева
Подписано в печать 31.01.2011. Формат 60 84 1/16. Бумага офсетная. Отпечатано на ризографе. Гарнитура Таймс.
Усл. печ. л. 17,09. Уч.-изд. л. 13,36. Тираж 200. Заказ 699.
Издатель и полиграфическое исполнение: Белорусский национальный технический университет. ЛИ № 02330/0494349 от 16.03.2009.
Проспект Независимости, 65. 220013, Минск.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Составление и решение уравнения движения груза по заданным параметрам, расчет скорости тела в заданной точке с помощью диффенциальных уравнений. Определение реакций опор твердого тела для определенного способа закрепления, уравнение равновесия.
контрольная работа [526,2 K], добавлен 23.11.2009Порядок определения реакции опор твердого тела, используя теорему об изменении кинетической энергии системы. Вычисление угла и дальности полета лыжника по заданным параметрам его движения. Исследование колебательного движения материальной точки.
задача [505,2 K], добавлен 23.11.2009Сложение поступательных движений. Определение скорости результирующего движения. Сложение вращений вокруг пересекающихся и параллельных осей. Сложение различных поступательных и вращательных движений. Общий случай сложения движений твердого тела.
лекция [2,6 M], добавлен 24.10.2013Основы динамики вращений: движение центра масс твердого тела, свойства моментов импульса и силы, условия равновесия. Изучение момента инерции тел, суть теоремы Штейнера. Расчет кинетической энергии вращающегося тела. Устройство и принцип работы гироскопа.
презентация [3,4 M], добавлен 23.10.2013Решения задач динамики системы. Механическая система, находящаяся в равновесии под действием плоской произвольной системы сил. Реакции двух закрепленных точек твердого тела, возникающие при вращении твердого тела вокруг оси. Применение принципа Даламбера.
методичка [1,8 M], добавлен 03.12.2011Методика определения скоростей и ускорений точек твердого тела при плоском движении, порядок расчетов. Графическое изображение реакции и момента силы. Расчет реакции опор для способа закрепления бруса, при котором Yа имеет наименьшее числовое значение.
задача [345,9 K], добавлен 23.11.2009Определение реакций опор плоской составной конструкции, плоских ферм аналитическим способом. Определение скоростей и ускорений точек твердого тела при плоском движении, усилий в стержнях методом вырезания узлов. Расчет главного вектора и главного момента.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 14.11.2017Различие силы тяжести и веса. Момент инерции относительно оси вращения. Уравнение моментов для материальной точки. Абсолютно твердое тело. Условия равновесия, инерция в природе. Механика поступательного и вращательно движения относительно неподвижной оси.
презентация [155,5 K], добавлен 29.09.2013Определение результирующей силы с использованием силы крутящего момента. Определение реакций опор твердого тела, расчет силы воздействия на крепящие раму стержни при необходимом и достаточном условии, что сумма проекций сил и моментов равнялась нулю.
контрольная работа [298,7 K], добавлен 23.11.2009Кинетическая энергия, работа и мощность. Консервативные силы и системы. Понятие потенциальной энергии. Закон сохранения механической энергии. Условие равновесия механических систем. Применение законов сохранения. Движение тел с переменной массой.
презентация [15,3 M], добавлен 13.02.2016Поступательное, вращательное и сферическое движение твердого тела. Определение скоростей, ускорения его точек. Разложение движения плоской фигуры на поступательное и вращательное. Мгновенный центр скоростей. Общий случай движения свободного твердого тела.
презентация [954,1 K], добавлен 23.09.2013Виды вещества. Реакция твердого тела, газа и жидкости на действие сил. Силы, действующие в жидкостях. Основное уравнение гидростатики. Дифференциальное уравнение равновесия жидкости. Определение силы давления столба жидкости на плоскую поверхность.
презентация [352,9 K], добавлен 28.12.2013Решение задачи на нахождение скорости тела в заданный момент времени, на заданном пройденном пути. Теорема об изменении кинетической энергии системы. Определение скорости и ускорения точки по уравнениям ее движения. Определение реакций опор твердого тела.
контрольная работа [162,2 K], добавлен 23.11.2009Общие свойства твердого тела, его состояния. Локализированные и делокализированные состояния твердого тела, отличительные черты. Сущность, виды химической связи в твердых телах. Локальное и нелокальное описания в неискаженных решетках. Точечные дефекты.
учебное пособие [2,6 M], добавлен 21.02.2009Виды систем: неизменяемая, с идеальными связями. Дифференциальные уравнения движения твердого тела. Принцип Даламбера для механической системы. Главный вектор и главный момент сил инерции системы. Динамические реакции, действующие на ось вращения тела.
презентация [1,6 M], добавлен 26.09.2013Сущность механического, поступательного и вращательного движения твердого тела. Использование угловых величин для кинематического описания вращения. Определение моментов инерции и импульса, центра масс, кинематической энергии и динамики вращающегося тела.
лабораторная работа [491,8 K], добавлен 31.03.2014Момент инерции тела относительно неподвижной оси в случае непрерывного распределения масс однородных тел. Теорема Штейнера. Кинетическая энергия вращающегося твердого тела. Плоское движение твердого тела. Уравнение динамики вращательного движения.
презентация [163,8 K], добавлен 28.07.2015Определение реакций опор составной конструкции по системе двух тел. Способы интегрирования дифференциальных уравнений. Определение реакций опор твердого тела. Применение теоремы об изменении кинетической энергии к изучению движения механической системы.
задача [527,8 K], добавлен 23.11.2009Теорема об изменении момента количества движения системы. Плоско-параллельное движение или движение свободного твердого тела. Работа сил тяжести, действующих на систему, приложенных к вращающемуся телу. Вращательное и плоско-параллельное движение.
презентация [1,6 M], добавлен 26.09.2013Рассчётно-графическая работа по определению реакции опор твёрдого тела. Определение скорости и ускорения точки по заданным уравнениям её траектории. Решение по теореме об изменении кинетической энергии системы. Интегрирование дифференциальных уравнений.
контрольная работа [317,3 K], добавлен 23.11.2009