ЗАДАНИЯ ДЛЯ ПРАКТИЧЕСКОГО ЗАНЯТИЯ № 4
ЗАДАЧА. Для стальной консольной балки построить эпюры поперечных сил и изгибающих моментов; подобрать из условия прочности необходимый размер двутавра (швеллера), приняв [ ]=160МПа. Данные своего варианта взять из таблицы к ПЗ № 4
а) | б) |
Схемы к задаче ПЗ № 4 |
Таблица ПЗ № 4
М , кН·м | 20 | -25 | 30 | -10 | 15 | F , кН |
q , кН/м | 1,2 | -6 | 1,5 | 1,4 | -9 | |
№ варианта и задачи | 01 | 02 | 03 | 04 | 05 | 40 |
06 | 07 | 08 | 09 | 10 | -20 | |
11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 18 | |
16 | 17 | 18 | 19 | 20 | -30 | |
21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 2,5 | |
26 | 27 | 28 | 29 | 30 | -5,0 | |
31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 32 |
Примечание. Профиль сечения балки:
для четных вариантов – двутавр; для нечетных – швеллер.
ПРИМЕР РЕШЕНИЯ ПЗ № 4
ЗАДАЧА. Жестко заделанная консольная балка АВ нагружена, как показано на рис. ПЗ №4. Построить эпюры Qy и Mx, подобрать сечение в форме двутавра.
Дано : F=20 кН; q=21 кН/м; М=28 кН∙м; [σ]=160 МПа.
НАЙТИ: Qy; Мх; Wх.
Решение:
1. Изобразим балку (см. рис. ПЗ №4, а).
2. Делим балку на участки по характерным точкам: ВС, С D , DA.
3. Определяем Qy на каждом участке и строим эпюру (см. рис. ПЗ № 4, б):
ВС, сечение I-I, слева, 0≤z1≤3 м Qy1=0.
СD, сечение II-II, слева, 0≤z2≤2 м; Qy2=F=20 кН.
DA , сечение III-III, слева, 0≤z3≤2 м, Qy3=F - q·z3,
при z3=0 Qy3=F=20 кН; при z3=2 м Qy3=F - q·2=20-21·2=20-42=-22 кН.
Qy3=0 при z3'=0,95 м.
4. Определяем Мх на каждом участке и строим эпюру (см. рис. ПЗ № 4, в):
ВС, сечение I-I, слева, 0≤z1≤3 м; Мх1=М=28 кН∙м.
С D, сечение II-II, слева, 0<z2<2 м, Мх2=М-Fz 1,
|
|
при z2=0 Мх2=М=28 кН∙м; при z2=2 м Мх2=М-F ·2=28-20·2=-12 кН·м.
DA , сечение III-III, слева, 0<z3<2 м, Мх3=М- F(z2+2)+qz2 /2,
при z2=0 Мх3=28-20·2=-12 кН·м;
при z2=2 м Мх3=28-20·4+21·22/2=-10 кН·м;
при z2=0,95 м Мх3=28-20·2,95+21·0,952 /2=-21,5 кН·м.
Исходя из эпюры Мх.: êМх maxú=28 кН·м=28·106 Н·мм.
5. Определяем осевой момент сопротивления сечения:
Wx ≥êМх maxú/[σ]; Wx≥28000000/160≥175000 мм3≥175 см3.
По ГОСТ 8239-89 выбираем двутавр № 20 с Wх=184 см3.
ОТВЕТ: Wх=184 см3 ― двутавр № 20 по ГОСТ 8239-89
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 5
Темапрограммы: Гипотезы прочности
Тема практического занятия: Определение диаметра вала при изгибе с кручением
Цель занятия: Определить диаметр вала, используя гипотезы прочности
Последовательность решения задачи:
1) используя принцип независимости действия сил, составить расчетные схемы вала в вертикальной и горизонтальной плоскостях;
2) определяем реакции подшипников в горизонтальной и вертикальной плоскостях;
3) вал разделить на участки, границами которых являются сечения, в которых приложены: сосредоточенные силы, сосредоточенные моменты. Такие сечения называются характерными;
4) применяя метод сечений, вычислить значения изгибающих моментов в характерных сечениях в горизонтальной и вертикальной плоскостях, построить эпюры изгибающих моментов в плоскостях по отдельности;
|
|
5) применяя метод сечений, определяем действующий на валу крутящий момент, строим его эпюру;
6) для характерных точек определяем эквивалентные моменты, используя гипотезы прочности;
7) из условия прочности определить моменты сопротивлений сечений вала;
8) определяем диаметры ступеней вала.
Контрольные вопросы для студентов:
1) Чем характеризуется и как изображается напряженное состояние в точке?
2) Какие напряжения называются главными?
3) Перечислите виды напряженных состояний.
4) Чем характеризуется деформированное состояние в точке?
5) Что такое эквивалентное напряжение?
6) Поясните назначение гипотез прочности.
7) Какое напряженное состояние возникает в поперечном сечении вала при совместном действии изгиба и кручения?
8) Напишите условие прочности для расчета вала.
9) Напишите формулы для расчета эквивалентного момента при расчете по гипотезе максимальных касательных напряжений и гипотезе энергии формоизменения.
10) Как выбирается опасное сечение при расчете вала?
Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 648; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!