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: 63; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ