Задание на практические работы

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 6Следующая ⇒

Вариант контрольного задания – номера шести задач первой контрольной работы – определяется по двум последним цифрам номера шифра (номера личного дела) ученика (таблица 2). Например, если две последние цифры шифра 78, то ученик должен решить следующие задачи: 9,16,23,40,47,54. Если номер личного дела однозначен, то для определения варианта задач необходимо перед номером личного дела дописать цифру 0, да, например, если номер личного дела 7, то по цифрам 07 выбираем следующие номера задач: 8,18,28,38,48,58. Если две последние цифры шифра нули, то выполняется 100 вариант контрольного задания.

Задача №1

Однородная балка (рисунок 6,а), сила веса которой G=14кН в точке А опирается на гладкую горизонтальную поверхность, а в точке В закреплена посредством стержня, что имеет шарнирное крепление на концах. Определить реакции опор и вес груза Q, если в положении равновесия балки трос между точкой С и балкой горизонтален. Трением на блоке пренебрегать.

Задача №2

Невесомая балка АВ (рисунок 6,б) шарнирно закреплена в точке Но и содержится в горизонтальном положении вертикальным стержнем. Определить реакции опор, если до конца троса, переброшенного через блок, подвешенный груз Q=600Н. Трением на блоке пренебрегать.

Задача №3

Невесомая балка АВ (рисунок 6, в) прикреплена к стене шарниром Но и содержится в горизонтальном положении посредством троса, переброшенного через блок. Определить реакцию опоры Но и силу веса груза Q, если действующая на балку сила

Р=12 кН; АD=1/3АВ. Трением на блоке пренебрегать.

Задача №4

Невесомая балка АВ (рисунок 6, г) прикреплена к стене шарниром Но и поддерживается в точке В вертикальным стержнем ВС. Определить реакции опор, если в точке D балка нагружена силой Р=6 кН.

Задача № 5

Однородная балка (рисунок 6,д) сила веса которой G=4кН шарнирно закреплена в точке Но и опирается на ребро гладкой стены в точке С, Найти реакцию опор, если трос на участке от точки В к блоку горизонтальный, ВС =1/3 АВ и Q =1,5 кН. Трением на блоке пренебрегать.

Задача №6

Горизонтальная однородная балка АВ (рисунок 6,е), сила веса которой G=1,8 кН, шарнирно прикреплена к стене и содержится в горизонтальном положении посредством троса, переброшенного через блок. Определить реакцию шарнира Но и вес груза Q, если в положении равновесия балки трос составляет с горизонтом 400. Трением на блоке пренебрегать.

Задача №7

Невесомая балка АВ (рисунок 6,ж) прикреплена к стене шарниром Но и содержится под углом 30о к горизонту посредством стержня BD. Определить реакции опор, если сила Р=4 кН. В точках В и D считать крепление шарнирным. АС=СВ.

2a С B а А 30^о 90^о Q а)	е) 40^о А Q B
Q B 60^о А а а б )	B 90^о P ж) С А 30^о
40⁰ 90^о А В Q а 2a в)	и) B Q С А 50^о
Р С А D B а 3a г)	P А D B 40^оQ к)
B С 30^о Q А д)	л) D P Q B С 60^о А

Рисунок 6

Задача №8

Невесомая балка АВ (рисунок 6, и) содержится под углом 50^о к горизонту посредством шарнирно-неподвижной опоры Но и шарнирно-подвижной опоры В. Определить реакции опор, если трос на участке от точки С к блоку вертикален, а на конце он нагружен силой Q=400 Н; ВС=АВ/4. Трением на блоке пренебрегать.

Задача №9

Невесомая балка АВ (рисунок 6, к) прикреплена к стене шарниром Но и содержится в горизонтальном положении посредством троса, переброшенного через блок С. Определить реакцию шарнира Но и силу веса Q груза, если ветвь блока образует с горизонтом 40^о, а действующая на балку сила Р=20кН; АD=АВ/3. Трением на блоке пренебрегать.

Задача №10

Невесомая балка АВ (рисунок 6, л) содержится в горизонтальном положении посредством шарнирнонеподвижной опоры Но и троса, ветвь CD которого образует угол 60о с горизонтом. Определить реакцию опоры Но и вес груза Q, подвешенного до конца троса, переброшенного через блок D. Считать, что трос прикреплен к балке в ее середине. Трением на блоке пренебрегать.

Пример 1

Однородная балка рисунок 7, сила тяжелой которой G=14кН в точке А опирается на гладкую горизонтальную поверхность, а в точке В закреплена посредством стержня, что

имеет шарнирное крепление на концах. Определить реакции опор и вес груза Q, если в

положении равновесия балки трос между точкой С и балкой горизонтальный. Трением на

блоке пренебрегать.

Y Q С

B а B

R_B

а R_AG

А 30^o 30^o

А X

Рисунок 7 Рисунок 8

Решение

Для решения задачи плоской системы произвольно расположенных сил освободим систему ост связей и заменим их действие реакциями (рисунок 8).

Выбираем координатные оси ХАY.

Составим уравнение равновесия системы:

1) ∑Xi=0; -Q+ R_B •sin 30^o=0;

2) ∑Yi=0; R_A-G – R_B• sin30^o=0;

3) ∑MA(Fn)=0; -G•cos30^o•3a/2-R_B•2a+Q•sin30^o•3a=0

Из (1) уравнения Q=R_B•sin30^o=0,5R_B подставим в (3) равнение

откуда

Тогда

Из (2) уравнения

ПРОВЕРКА

Составим уравнение моментов относительно точки С:

?М_С(Fn₎=0;

Задача решена верно.

Задачи №11-20

Определить реакции опор балки, нагруженной, как показано на рисунок 9. Даны для решения своего варианта задачи выбрать из таблицы 3

Таблица 3

№ задачи	Р, кН	q, кН/м	М, кН•м	β, град	а, м	Схема по рисунок 9
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20	4 6 2 10 12 8 2 3 4 12	0,6 0,8 0,4 0,8 0,4 0,8 0,4 0,6 0,4 1,2	8 12 6 8 10 6 2,4 4 8 10	30 45 60 45 60 30 45 30 60 45	0,4 0,2 0,6 0,4 0,6 0,4 0,2 0,4 0,2 0,4	а б в г д е ж и к л

a) M P q α а 2a 2a	e) M q P α 4a а а
б) P M q α 2a 3a а	ж) P M q α а 2a
в) P M q α 3a а	з) P M q α а 3a а
г) P M q α а 2a 2a	и ) M P q α а 2a а
д) M P q α 2a а	к) P M q α а 2a 2a

Рисунок 9

Пример 2

Определить реакции опор балки, нагруженной как показано на рисунок 10. При этом Р=4 кН, q=0,6кН/м, М=8кН•м α=30^о, а=0,4м

М q M q

Р α R_AYP

X 30^o

А R_AX B С D

M_A

а 2a 2a а 2a 2 а

Рисунок10 Рисунок 11

Решение

Для решения задачи плоской системы произвольно расположенных сил освободим систему ост связей и заменим их действие реакциями.

Выбираем координатные оси ХAY.

Составим уравнения равновесия системы:

1) ∑Xi=0; P•sin30^o-R_AX=0;

2) ∑Yi=0; R_AY-P sin30^o-q•2a=0;

3) ∑M_A=0; M_A+P•Sin30^o•a- M-q•2a•4a=0

Из (1) уравнения

R_AX=P•cos30^o=4•0,866=3,464кН

Из (2) уравнения

Из (3) уравнения

Проверка

Составим уравнение моментов относительно точки D

∑M_D=0; M_A-R_AY•5а-М+P•sin30^o•4a+q•2a•a=0

9,569-2,48•5•0,4-8+4•0,5•0,4+0,6•0,4•0,4=0

Решение задачи верно

Задачи №21-30

Определить координаты центра веса плоского пересечения (рисунок 12). Даны для решение своего варианта задачи взять из таблицы 4.

Таблица 4

№ задачи

№ двутавра

№ швеллера

№ уголка

Схема по

рисунку 12

мм

21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

22 22 - 24 - - - - 20 24

20 30 20 - 18 - 22 24 12 24

5/3,2(50х32х4) - 7,5/5(75х50х8) 8/5(80х50х5) - 10/6,3(100х63х10) 8/5(80х50х60) - - 9/5,6(90х56х6)

-300 200 250 200 200 300 220 200 -

- 10 20 10 10 20 20 10 20 -

а б в г д є ж и к л

а) б) в)

b а

г ) д) е )

g b

а а

ж ) и ) b к)

а b а

л )

Рисунок 12

Пример 3

Определить координаты центра тяжелой плоского пересечения

Двутавр № 20 Швеллер №20 Угол 5/3,2(50х32х40)

h₂=220мм, b=120мм h₃=200 мм В=50 мм, b=32мм

А=30,6 см²=3060мм² b=76мм Х_о=0,76см=7,6мм

Z₀=2,07см=20,7мм У_о=1,65см=16,5мм

А=23,4см²=2340мм² А=3,17см2=317мм²

X₀B₃

b₃C₃

Y₀

b₁

Y_C₃=h₁/2+Y₀=220/2+16,5=

=126,5мм

_С1 X

h₁Y_C=-39,47мм

Y_C2=-(h₁/2+Z₀2)=

=(220/2+20,7)=

=-130,7мм

Z₀2

b₂C₂

h₂

Рисунок 13

Пересечение имеет одну ось симметрии. Поэтому центр тяжелой лежит на оси OY, то есть X_С=0

Задача №31

Поезд двигается равноускоренно по дуге окружности радиуса r =500м и проходит путь S=1000м, имея начальную скорость и конечную Определить полное ускорение в начале и концы дуги, а также время движения по этой дуге.

Задача 32

Точка двигается из состояния покоя и за время t=12с, ее скорость увеличивается до

V=20м/с. Определить пройденный точкой путь и полное ускорение в конце 12с, считая движение равноускоренным по дуге окружности радиусом r=600м.

Задача №33

Поезд двигается по дуге окружности радиуса r =400м со скоростью . Усмотрев опасность, машинист начинает тормозить поезд, и на пути S=500м поезд останавливается. Найти время торможения и полное ускорение в начале торможения.

Задача №34

При отходе от станции скорость поезда растет равномерно и за время t=2мин после отхода становится равной 54 км/ч. Определить касательное ускорение поезда через 3 мин после отхода, а также пройденный за это время путь. Поезд двигается по дуге окружности радиуса r =800м.

Задача №35

Поезд, имея начальную скорость 72 км/ч. прошел путь S=1800м в первые 45с. Считая движение поезда равно-переменным, определить скорость и полное ускорение в конце 45 с, если движение поезда происходило по дуге окружности радиуса r =1200м.

Задача №36

Точка двигается равноускоренно из состояния покоя с касательным ускорением . Найти, за какое время точка пройдет путь S=800м, а также какое полное ускорение точка будет иметь в конце пути, если она двигается по дуге окружности радиуса r =1200м.

Задача №37

Скорость точки уменьшается равномерно, и за время t =15с, пройдя путь S=625м, она останавливается. Найти скорость и полное ускорение в начале движения, если точка двигается по дуге окружности радиуса r =1000м.

Задача 38

Автомобиль, имея начальную скорость V0=108 км/ч, проходит за 20 c путь S=750 м. Найти скорость и полное ускорение автомобиля в конце 30 c, считая что движение происходит на закругляет радиусом r =1200м.

Задача №39

На пути S =60 м скорость точки уменьшилась с 30 до 10 м/с. Определить время этого движения, а также полное ускорение в начале и концы пути, если точка двигается по дуге окружности радиуса r =400м.

Задача 40

Найти, с какой начальной скоростью двигалась точка, если, пройдя путь S=1400м за время t=30 с, она двигалась со скоростью V=20м/с. Найти полное ускорение в начале и концы пути, если точка двигается по дуге окружности радиуса r =1200м.

Пример 4

______________ S

Рисунок 14

Решение

Время движения по дуге .

Касательное ускорение ввиду равноускоренного движения одинаково по всей дуге:

Нормальное ускорение в начале и в конце дуги:

;

Полное ускорение в начале и в конце дуги:

;

Задача 41

Определить, с какой максимальной силой мотоциклист массой 80 кг давит на сидение мотоцикла, проезжая по легкому мостику со скоростью 72 км/ч если мостик прогибается, образовывая дугу радиуса r =50 м.

Задача 42

Определить, с каким ускорением должна подниматься вертикально вверх платформа с телом, если при подъеме тело массой 20 кг давит на платформу с силой 400 Н.

Задача 43

С какой максимальной угловой скоростью может вращаться в вертикальной плоскости кулька массой m = 2 кг, привязанная к нити длиной L = 0,5 м, если нить выдерживает максимальное натяжение 420 Н. Массой нити пренебрегать. 29

Задача 44

Груз массой m=300 кг поднимается вертикально вверх с ускорением a_t = 8 м/с² посредством троса, переброшенного через блок. Определить натяжение троса (массой троса пренебрегать).

Задача 45

Автомобиль, масса которого 1500 кг, двигается по мосту с постоянной скоростью V = 108 км/ч. Определить максимальную силу давления на мост, если радиус кривизны его r=200 м.

Задача 46

Определить радиус кривизны выпуклого моста в его верхней точке, если сила давления автомобиля при его движении по мосту с постоянной скоростью, ровной 180 км/ч составляет 8 кН, масса автомобиля 1200 кг.

Задача 47

Шарик массой m = 5 кг, привязанный к невесомой нити, вращается в вертикальной плоскости с частотой n = 60 об/мин. Найти, какой максимальной длины должна быть нить, чтоб она выдержала натяжение 68 Н.

Задача 48

Определить, с какой минимальной скоростью должен проехать мотоциклист по выпуклому мосту, радиус которого r = 200 м, если масса мотоциклиста с мотоциклом m =300кг, а максимально допустимая сила давления на настил Р =2000 Н.

Задача 49

Груз массой m=1500 кг, подвешенный на тросе, опускается вертикально вниз с ускорением a_t=3м/с². Найти натяжение троса, пренебрегая его собственным весом.

Задача 50

Определить, с какой максимальной силой прижимает летчика массой m = 75 кг к креслу самолета, что совершает мертвую петлю, если радиус петли r = 150 м, а скорость самолета равна 240 км/ч.

Пример 5

Задача 41

Определить, с какой максимальной силой мотоциклист массой 80 кг давит на сидение мотоцикла, проезжая по легкому мостику со скоростью 72 км/ч если мостик прогибается, образуя дугу радиуса r =50 м.

V = 72 км/ч = 20 м/с

a_n

r =50 м.

m = 80 кг

O G P^и

T - ?

Рисунок 15 30

Решение

По принципу Даламбера сила инерции P_и будет направлена в сторону, противоположно напрямую вектора ускорения, то есть вниз и равна:

Pи⁼⁼ , где m – масса мотоциклиста

V – скорость мотоцикла

=r – кривизна дуги.

G = m×q – сила веса мотоциклиста, где q = 9,81 м/с² ускорения свободного падения.

Проводим вертикальную ось OY и проектируем на нее все силы действующие на мотоциклиста.

По условию равновесия мотоциклиста:

Т-G- P_и =0, или Т = G+ Pи= m×q + =80×9,81++ =1426,8 Н =1,4268 кН

[Т] =[[ ] = [[ ] =[Н]

Задача 51

Какая сила нужна приложить к телу массой m=200кг, что покоится, для того, чтобы за время t=5 с его скорость стала ровной 15 м/с? Какой путь пройдет тело за это время? Движение происходит по гладкой горизонтальной поверхности.

Задача 52

Сколько времени должна действовать сила P=250H, будучи прилагаемой к телу, что покоится, массой m=100кг, если она подаст телу скорость V=15м/с Какой путь пройдет тело под действием силы, если оно перемещается по горизонтальной поверхности?

Задача 53

Какая сила нужна приложить к автомобилю массой m=1500кг, что двигается по прямолинейному горизонтальному пути со скоростью V=108 км/ч, для того, чтобы за время t=10с его скорость уменьшилась до 36 км/ч? Какой путь пройдет при этом автомобиль? Трения не учитывать.

Задача 54

Определить, какую силу нужно приложить к телу массой m=250 кг, что двигается

прямолинейно, чтобы на пути S=200м его скорость уменьшилась с 20 до 10 м/с. Найти время движения тела к полной остановке, пренебрегая трением, если величина действующей силы не изменится.

Задача № 55

К телу, что покоится, приложили силу Р=400 Н, после чего на пути S= 60 м его скорость выросла до 20 м/с. Найти массу и время прямолинейного движения по гладкой горизонтальной плоскости.

Задача № 56

Самолет массой 2500кг для взлета должен иметь скорость 180 км/ч. На разгон самолета расходуется время t=20с. Определить среднюю величину силы тяги самолета. (Силой сопротивления движению самолета пренебрегать.)

Задача 57

Определить, на какую максимальную высоту поднимется тело, брошенное вертикально вверх, в начальный момент его скорость была равная 40м/с. Определить также время подъема тела. Сопротивлением воздуха пренебрегать.

Задача 58

Определить необходимую силу торможения и тормозной путь, если тело массой m=1500кг, что двигается прямолинейный со скоростью V=180 км/ч, было остановленный в течении t=20с Силой трения пренебрегать.

Задача 59

Определить время разгона тела массой m=600кг при действии на тело силы Р=400 Н, если начальная скорость его прямолинейного движения V₀=10 м/с, а конечная V=25м/с. Найти, пренебрегая силой трение, путь, пройденный телом за это время.

Задача № 60

Определить величину силы, которую нужно приложить к телу массой m=200кг, что двигается прямолинейно со скоростью для того, чтобы затормозить его на пути S=400 м. Найти время торможения. (Силу трения не учитывать).

Пример 6

Какую силу нужно приложить к телу, что покоится, массой m=200кг для того, чтобы за время t=5 с его скорость стала равной 15 м/с? Какой путь пройдет тело за это время? Движение происходит по гладкой горизонтальной поверхности.

Решение

Сил, действующую на тело найдем, применив теорию об изменении количества движения:

Пройденный телом путь найдем из теоремы об изменении кинетической энергии:

Откуда

СОПРОТИВЛЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ

ПРОГРАММА

Тема 16. Основные положения

Тело, что деформируется; упругость и пластичность. Основные задачи сопротивления материалов. Предыдущие понятия о расчетах на прочность, жесткость и стойкость. Классификация нагрузок; силы поверхностные и объемные; статические, динамические и переменные нагрузки.

Основные гипотезы и допущения, применяемые в сопротивлении материалов о свойствах деформированного тела (однородность, изотропность , непрерывность строения, идеальная упругость в определенных границах нагрузки), и характеры деформации (принцип начальных размеров, линейная зависимость между силами и упругими перемещениями, что вызываются ими). Принцип независимости действия сил. Понятие о брусе, оболочку и пластинку.

Метод пересечений. Применение метода пересечений для определения внутренних силовых факторов, что возникают в поперечных пересечениях бруса ( продольной и поперечных сил, крутящих и изгибистых моментов). Напряжение полно, нормально и касательное.

Тема 17. Растягивание и сжатие

Продольные силы и их эпюры. Гипотеза плоских пересечений. Нормальные напряжения в поперечных пересечениях бруса; эпюры нормальных напряжений по длине бруса. Принцип Сен-Венана.

Продольная и поперечная деформация при растягивании (сжатии). Закон Гука. Модуль продольной упругости. Коэффициент поперечной деформации (коэффициент Пуассона). Жесткость пересечения и жесткость бруса. Определение осевых перемещений поперечного пересечения бруса. Анализ напряженного состояния при одноосном растягивании (сжатии). Максимальные касательные напряжения.

Испытание материалов на растягивание и сжатие при статической нагрузке. Диаграмма растягивания малоуглеродистой стали и ее характерная пара метры; границы пропорциональности, упругости, текучести, прочности (временное сопротивление).

Характеристики пластических свойств: относительное остаточное удлинение при разрыве и поперечное сужение. Закон разгрузки и повторной нагрузки. Условная граница текучести для пластических материалов, диаграммы растягивания хрупких материалов . Механические свойства пластических и хрупких материалов при сжатии.

Условия прочности: действительный и необходимый (задан, допустимый) коэффициент запаса прочности по границам текучести и прочности. Основные факторы, что влияют на выбор необходимого коэффициента запаса прочности. Напряжение, что допускается; условие прочности , выраженное через допустимое напряжение. Расчеты на прочность: проверочные ( проверка прочности, определение допустимой нагрузки), проектные определения необходимых размеров поперечного пересечения бруса).

Статически неопределимые системы. Температурные напряжения в статически неопределимых системах.

Тема 18. Практические расчеты на срез и смятие

Срез, основные расчетные предпосылки, расчетные формулы. Смятие , условности расчета, расчетные формулы. Расчеты на срез и смятие соединенных заклепками, болтами, поставленными в отверстия без зазоров штифтами и т.д.

Тема 19. Кручение

Деформация сдвига и ее исследования на примере кручения тонкостенной трубы. Чистый сдвиг. Закон гука для сдвига. Модуль сдвига. Закон четности касательных напряжений. Зависимость между тремя упругими постоянными для изотропного тела (без вывода).

Кручение прямого бруса круглого поперечного пересечения.

Крутильный момент; построение эпюр. Основные гипотезы. Напряжения, что возникают в поперечных пересечениях бруса. Угловые перемещения. Полярные моменты инерции и сопротивления для круга и кольца. Расчеты на прочность и жесткость.

Расчет цилиндровых винтовых пружин растягивания и сжатия. Определения расчетных напряжений (условие прочности) и изменения высоты пружины под нагрузкой.

Тема 20. Геометрические характеристики плоских пересечений

Статические моменты пересечений. Осевые, центробежные и полярные моменты инерции. Связь между моментами инерции (осевыми) относительно параллельных осей. Понятие о главных центральных осях и главных центральных моментах инерции. Главные центральные моменты инерции прямоугольника, кольца, и составных пересечений, что имеют не меньше одну ось симметрии.

Тема 21. Изгиб

Основные понятия и определения; классификация видов изгиба; прямой изгиб, чистый поперечный и поперечный, косой изгиб, чистый и поперечный. Внутренние силовые факторы при прямом изгибе- поперечная сила и сгибающий момент. Дифференциальная зависимость между сгибающим моментом, поперечной силой и интенсивностью распределения нагрузки.

Построение эпюр поперечных сил и сгибающих моментов. Зависимость между сгибающим моментом и кривизной оси бруса. Жесткость пересечения при изгибе. Нормальные напряжения, что возникают в поперечных пересечениях бруса при чистом изгибе. Осевые моменты сопротивления. Рациональные формы поперечных пересечений балок, выполненных из материалов, что оказывают одинаково сопротивление растягиванию и сжатию.

Понятие о касательных напряжениях при изгибе, линейные и угловые перемещения при прямом изгибе. Расчет балок на жесткость.

Тема 22. Изгиб и кручение

Приложи работы бруса на совместимое действие изгиба и кручения. Внутренние силовые факторы. Формулы для эквивалентного напряжения по гипотезе наибольших касательных напряжений и гипотезе изменения энергии. Эквивалентный момент по этим гипотезам.

Расчет бруса круглого, поперечного пересечения на изгиб с кручением.

Тема 23. Расчеты на прочность при переменных напряжениях

Условия работы деталей машин; возникновение переменных напряжений. Циклы напряжений. Усталостное разрушение. Кривая усталости (Кривая Велера). Граница выносливости. Связь границ выносливости с характеристиками статической прочности; эмпирические формулы. Зависимость границы выносливости от вида деформации бруса. Местные напряжения , теоретический коэффициент концентрации напряжений. Влияние концентрации напряжений на прочность деталей. Влияние концернтрации напряжений при переменных напряжениях. Эффективный коэффициент концентрации напряжений. Масштабный фактор и коэффициент качества поверхности. Понятие о расчетах на прочность при переменных напряжениях.

Тема 24. Стойкость сжатых стержней

Понятие о стойких и неустойчивых формах упругого равновесия. Критическая сила. Связь между критической и допустимыми нагрузками. Формула Эйлера (без вывода) при разных случаях опорных закреплений сжатого стержня . Критическое напряжение. Гибкость. Границы применимости формулы Эйлера, предельная гибкость. Расчеты сжатых стержней по формуле Эйлера. Эмпирические формулы для критических напряжений в функции от гибкости. Расчеты сжатых стержней по формуле Эйлера и по эмпирическим формулам.

ЛИТЕРАТУРА

1. Мовнин М.С., Израелит А.Б. Сопротивление материалов. Л., 1971.

2. Ицкович Г.М., Винокуров А.И., Барановский Н.В. Сборник задач по сопротивлению материалов. Л., 1972.

3. Е.В.Лаврова, Д.В.Чернилевский, Техническая механика, контрольные задания, Москва, «Висшая школа», 1980, 104с.

ВОПРОС ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

К теме 16

1. Задачи сопротивления материалов.

2. Чем отличается деформация упругая от пластической?

3. Следует ли учитывать изменение размеров тел при составлении равнений равновесия сил, прилагаемых к нему?

4. В каких случаях при действии на тело нескольких сил эффект действия каждой силы можно считать независимым от действия других сил? Какое название носит этот принцип?

5. Какими расчетными схемами заменяются реальные объекты расчета? Какие геометрические признаки, свойственные каждой расчетной схеме?

6. Почему нельзя определить внутренние силовые факторы произвольного пересечения, рассматривая равновесие всего тела в целом?

7. В чем заключается метод пересечений?

8. Можно ли посредством метода пересечений установить закон распределения внутренних силовых факторов по проведенному пересечению?

9. Что такое напряжение? Какая размерность напряжений?

10. Какими напряжениями сопровождается сдвиг, отрыв частиц?

К теме 17.

1. В каком случае брус испытывает деформацию растягивания или сжатия?

2. Какой закон изменения нормальных напряжений по площади поперечного пересечения при растягивании и сжатии?

3. Влияет ли форма поперечного пересечения на величину напряжений, возникающих при растягивании и сжатии?

4. Что называется эпюрою нормальных сил и эпюрой нормальных напряжений?

5. Для чего строятся эпюри N и σ Какое поперечное пересечение бруса называется опасным?

6. Что такое модуль продольной упругости материала, какая его размерность?

8, Что такое жесткость пересечения бруса и жесткость бруса при растягивании (сжатии)?

9. Какая цель механических испытаний материалов?

10. Что называется границами пропорциональности, упругости, текучести, прочности?

11. В чем разница физической границы текучести от условной?

12. Какие характеристики пластических свойств материалов?

13. В чем заключается закон разгрузки и повторной нагрузки?

14. Для точки Ко диаграммы (рисунок 16) укажите полную деформацию образца, упругую и остаточную.

? D

К0 E

0 а b

Рисунок 16

15. Что такое коэффициент запаса прочности детали или элементу?

16. Что такое необходим (нормативный) запас прочности? От каких факторов зависит его величина?

17. Что такое напряжение рабочее, предельное, что допускается и от каких факторов они зависят?

18. Можно ли оценить прочность детали, указав только величину максимальных рабочих напряжений?

19. В каком случае при одинаковом коэффициенте запаса прочности вес конструкции будет меньше: а) конструкция изготовлена из стали марки Ст 5; б) конструкция изготовлена из стали Ст 40ХН?

20. Как изменится вес конструкции, если ее выполнить с меньшим запасом прочности?

21. Диаметр стержня, работающего на растягивание, изменили в два раза. В сколько раз изменится величина напряжений?

22. Какие системы называются статически неопределимыми? Приведите примеры статически неопределимых систем при растяжении (сжатии).

23. Как рассчитывается неопределимость систем?

24. Две трубки, выполненные из алюминия и стали, жестко закреплены и нагреты до температуры . В которой из них возникнут большие напряжения? 36

25. Выведите формулы для определения нормальных и касательных напряжений к пересечениям скосов бруса, работающего на растягивание.

К теме 18.

1. Допустимое напряжение растягивания . Укажите приблизительное значение напряжения, что допускается, на срез и смятие.

2. Диаметры штифтов предохранительной муфты, соединяющей два вала и условно показанного на рисунок 17, должны быть выбраны так, чтобы при достижении переданным моментом предельного значения штифты должны разрушиться (срезаться). Какая механическая характеристика материала штифтов должна быть использованный в расчете?

Рисунок 17

К теме 19.

1. Что есть деформация сдвига и как он связан с модулем продольной упругости?

2. Что такое модуль сдвига и как он связан с модулем продольной упругости?

3. Как определяется крутильный момент в произвольном пересечении?

4. Какая зависимость существует между переданной валом мощностью, вращающим моментом и угловой скоростью?

5. На каких гипотезах и допущениях основанные выводы формул для определения касательных напряжений и углов поворота пересечений при кручении бруса круглого пересечения?

6. Какой закон изменения напряжений по площади поперечного пересечения при кручении?

7. Что является геометрическими характеристиками пересечения вала при кручении?

8. Почему выгоднее применять валы кольцевого, а не сплошного пересечения?

9. Как изменится величина максимальных касательных напряжений и угла закручи-вання вала, если его диаметр увеличить в два раза?

10. Изменится ли величина максимальных касательных напряжений и угол поворота пересечения, если заменить материал вала; например, вал сделать не стальным, а из сплава алюминия?

11. Почему из условия прочности и жесткости вала на кручение определяют минимально допустимую, а не максимально допустимую угловую скорость вращения вала? 37

12. В котором из двух указанных случаев (рисунок 18) можно выбрать меньшим диаметром вал и почему?

20кН•м 7кН•м• 8кН•м 5кН•м

8кН•м 20кН•м• 7кН•м 5кН•м

Рисунок 18

К теме 20

1. Какие геометрические характеристики пересечения при растягивании (сжатии), срезе, смятия и кручении?

2. Что такое статический момент пересечения?

3. Что такое осевой и центробежный момент инерции плоского пересечения?

4. Изменяются ли осевые моменты инерции при параллельном перенесении осей?

5. Что такое главные и главные центральные оси инерции?

6. Какая связь существует между моментами инерции относительно параллельных осей, из которых одна является центральной?

7. Которая существует зависимость между моментами инерции относительно двух взаимно перпендикулярних осей и полярным моментом инерции относительно точки пересечения этих осей?

8. Напишите формулы для вычисления осевых моментов инерции для прямоугольника, круга и кольца.

9. Как определяются осевые моменты инерции сложных составных пересечений?

К теме 21.

1. В каком случае балка работает на изгиб?

2. Что такое чистый и поперечный изгиб? Какие внутренние силовые факторы возникают в поперечных пересечениях бруса в этих случаях?

3. Что такое прямой и косой изгибы? Может ли брус круглого поперечного пересечения испытывать косой изгиб?

4. Каким методом определяются внутренние силовые факторы, действующие в поперечных пересечениях при изгибе?

5. Почему ровная поперечная сила и сгибающий момент в произвольном пересечении балки при изгибе?

6. Для чего строят эпюры Q_Y и М_Х ?

7. Скажите правило знаков для поперечной силы Q_Y и сгибающего момента М_Х.

8. Какими линиями очерчиваются эпюри Q_Y и М_Х на участке действия равномерно распределенной нагрузки?

9. Что можно сказать об эпюри QY и МХ для участка балки, что испытает чистый изгиб?

10. Как меняется характер эпюр поперечных сил QY и изгибистых моментов МХ в точках добавления сосредоточенных сил и моментов?

11. Как меняются по высоте пересечения нормальные напряжения ? при изгибе?

12. По каким формулам определяются нормальные и касательные напряжения при поперечном изгибе?

13. Напишите формулы для определения осевых моментов сопротивления при изгибе для прямоугольника, круга и кольца.

14. Балка работает на изгиб и выполнена из материала, неодинаково растягивание и сжатие, что оказывает сопротивление. Какое пересечение в этом случае считается рациональным и почему?

15. Какими перемещениями сопровождается изгиб?

К теме 22.

1. Почему в случае одновременного действия изгиба и кручения оценку прочности проводят, применяя гипотезы прочности?

2. Приведите примеры деталей, что работают на изгиб с кручением.

3. Какие точки поперечного пересечения являются опасными, если брус круглого поперечного пересечения работает на изгиб с кручением?

К теме 23.

1. Как называется механическая характеристика материала, что определяет его сопротивление переменным напряжениям?

2. Какой цикл изменения напряжений с точки зрения прочности более опасен: симметричный или пульсирующий?

3. Что такое концентрация напряжений? Приведите примеры деталей, что имеют концентраторы напряжений.

4. Какие факторы влияют на снижение границы выносливости?

5. Как определяется коэффициент запаса прочности вала, что работает на изгиб с кручением при переменных напряжениях?

К теме 24.

1. Которой из указанных на рисунку 19 стержней потеряет стойкость при меньшем значении сжимающей силы? Пересечения и материал стержней одинаковы.

Р Р

Рисунок 19 39

2. На примере сжатого стержня объясните явление потери стойкости.

3. Что такое критическая сила?

4. Какое пересечение, сплошное или кольцевое, более рационально с точки зрения стойкости и почему?

5. Что такое гибкость стержня и предельная гибкость материала? От каких факторов они зависят?

6. В каком случае расчет стойки на стойкость ведут по формуле Эйлера и когда по формуле Ясинского?

Детали машин

ПРОГРАММА

Тема 25. Основные положения «Деталей машин»

Цель и задачи раздела «Детали машин». Основные определения, Механизм и машина. Классификация машин. Детали машин и их классификация. Современные тенденции в развитии машиностроения.

Государственный стандарт (ГОСТ) как основной документ, что устанавливает единственные технические требования к промышленной продукции.

Требования, что предъявляются к машинам и деталям. Основные критерии работоспособности и расчета деталей машин: прочность и жесткость. Проектные и проверочные расчеты.

СОЕДИНЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ МАШИН

Тема 26. Неразъемные соединения

Сварные соединения: достоинства, недостатки, область применения. Основные типы сварных швов. Короткие сведения о расчете сварных соединений при осевой нагрузке. Клеевые соединения: достоинства, недостатки область применения.

Тема 27. Резьбовые соединения

Винтовая линия, винтовая поверхности их образования. Основные типы резьбы, их стандартизация, сравнительная характеристика и область применения. Конструктивные резьбовых соединений. Стандартные крепежные изделия. Гаечные замки . Основа расчета резьбовых соединений при постоянной нагрузке. Материалы и напряжения, что допускаются.

ПЕРЕДАЧИ

Тема 28. Общие сведения о передачах

Вращательное движение и его роль в машинах и механизмах. Назначение передач в машинах. Принцип работы и классификация передач. Основные кинематические и силовые соотношения для механических передач.

Тема 29. Фрикционные передачи

Фрикционные передачи, их назначение и классификация. достоинства, недостатки и область применения фрикционных передач. Цилиндровая передача гладкими катками. Основные геометрические и кинематические соотношения. Усилие в передаче. Основные сведения о расчете передачи на контактную прочность и износостойкость.

Тема 30. Зубчатые передачи

Общие сведения о зубчатых передачах: достоинства, недостатки и область применения. Классификация зубчатых передач. Основная теорема зацепления (без вывода). Зацеплениее двух эвольвентных зубчатых колес, основные элементы и характеристики зацепления; взаимодействие зубьев. 40

Зацепление эвольвентного зубчатого колеса с рейкой. Стандартные параметры некорректируемого зацепления зубчатого колеса. Материал зубчатых колес. Виды разрушения зубов.

Прямозубые цилиндровые передачи. Основные геометрические соотношения. Силы, действующие в зацеплении. Основы расчета зубъев на контактную прочность и изгиб: начальное положение расчета, расчетная нагрузка, формулы проверочного и проектного расчетов. Короткие сведения о выборе основных параметров, расчетных коэффициентов и допустимых напряжений; косозубые и шевроновые цилиндровые передачи. Основные геометрические соотношения. Силы, действующие в зацеплении. Особенности расчета непрямозубых передач на контактную прочность и изгиб. Основные параметры и расчетные коэффициенты. Прямозубые конические передачи. Основные геометрические соотношения и усилия в зацеплении.

Тема 31. Передача винт – гайка

Общие сведения о винтовых механизмах. Силовые соотношения и КПД (коэффициент полезного действия) винтового пара. Основы расчета на износостойкость и прочность. Основные параметры и расчетные коэффициенты.

Тема 32. Червячные передачи

Общие сведения о червячных передачах: достоинства, недостатки и область применения. Материалы червяков и червячных колес. Геометрические соотношения в червячной передаче. Передаточное число. Силы, действующие в ущемлении: ККД червячной передачи. Основы расчета зубов на контактную прочность и изгиб; формулы проверочного и проектного расчетов. Расчет вала червяка на жесткость. Тепловой расчет червячного редуктора. Короткие сведения о выборе основных параметров, расчетных коэффициентов и допустимых напряжений.

Тема 33. Передачи пасов

Общие сведения о передачах пасов: Устройство, недостатки, и область применения. Классификация передач пасов. Детали ременчатых передач: приводне ремни , натяжение, шкивы. Усилия и напряжения в ремнях. Основные геометрические и кинематические соотношения в открытой передаче. Понятие о расчете плоско- и клиноременных передач по тяговой способности. Короткие сведения о выборе основных параметров и расчетных коэффициентов.

Тема 34. Цепные передачи

Общие сведения о цепных передачах; устройство, достоинства, недостатки и область применения. Приводные цепи и звездочки. Короткие сведения о подборе цепей и их проверочному расчету. Основные параметры цепных передач.

Тема 35. Общие сведения о некоторых механизмах

Механизмы поворотный – поступательного и колебательного движения. Шарнирный четирёхзвенник . Кривошипно – шатунный механизм. Характер движения его звеньев. Назначение и область применения. Кулачковые механизмы. Особенности кулачковых механизмов и их роль в автоматизации технологических процессов. Разновидность кулачковых механизмов. Кулисные механизмы. Механизмы храповые. Мальтийские механизмы. Устройства, принцип действия и область применения.

ВАЛЫ, ОСИ, ПОДШИПНИКИ, МУФТЫ

Тема 36. Валы, оси, соединение шпоночные и зубчатые

Вращающиеся и неподвижные оси. Основы расчета валов и осей на прочность и жесткость. Типы соединений шпонов и их сравнительная характеристика. Обзор стандартных типов шпонок. Подбор шпонок и проверочный расчет соединения. Прямосторонние и эвольвентные зубчатые (шлицевые) соединения, область применения.

Тема 37. Подшипники

Подшипники и подпятники скольжения; типы и область применения. Материалы деталей подшипников. Условные расчеты подшипников скольжения. Подшипники качения: устройство и сравнительная характеристика подшипников катит и скольжения. Классификация подшипников катит и обзор основных типов. Подбор подшипников катит по динамической грузоподъемности.

Тема 38. Муфты

Муфты, их назначение и короткая классификация. Основные типы постоянных, сцепных, самоуправляемых и предохранительных муфт. Короткие сведения о выборе и расчете муфт.

ЛИТЕРАТУРА

1. Эрдеди А.А., Аникин И.В., Чуйков А.С., Медведев Ю.А. Техническая механика. М.,1980.

2. Курсовое проектирование деталей машин. Под ред. С.А. Чернавского, Г., 1979.

3. Чернилевский Д.В. Курсовое проектирование деталей машин и механизмов. Г., 1980.

4. Е.В.Лаврова, Д.В.Чернилевский, Техническая механика, контрольные задания, Москва, «Висшая школа», 1980, 104с.

Дата добавления: 2020-12-22; просмотров: 192; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 234 5 6 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!