Подготовка к практическим занятиям
Требования к построению отчета
1 Отчет должен содержать следующие структурные элементы:
Название работы, ее номер; тема; цель; ответы на вопросы входного и выходного контроля; текст работы; схемы (при необходимости); необходимые расчеты.
2. Текст должен содержать специальные научные термины и определения по соответствующей учебной дисциплине.
3. Следует применять термины, обозначения и сокращения, общепринятые в данной учебной дисциплине или отрасли знаний.
4. Допускаются только общепринятые сокращения.
5. Все слова пишутся полностью по правилам русского языка от своего имени в прошедшем времени, например: «произвел расчет», «выполнил проверку »
и т. д
6.Текст отчета должен быть кратким, разборчивым, понятным по содержанию, логичным, последовательным.
7. Текст отчета рекомендуется иллюстрировать таблицами, графиками и др.
8. Нумерация пунктов сквозная, без повторов и перескакивания.
9. В конце отчета рекомендуется сделать «Вывод», исходя из поставленной цели и достигнутого результата.
10. Описание должно точно соответствовать проводимым операциям, излагаться от своего лица, а не копировать текст методички.
Ход работы
Задание 1 Тест
| №п/п | В о п р о с ы | О т в е т ы | ||
| 1 | Выбрать соответствующую эпюру продольных сил в поперечных сечениях бруса.
| А | ||
| Б | ||||
| В | ||||
| Г | ||||
| 2 | Для бруса, изображенного на схеме к вопросу 1, рассчитать наибольшую продольную силу, возникающую в поперечном сечении.
| А) 70 кН | ||
| Б) 130 кН | ||||
| В) 110 кН | ||||
| Г) 200 кН |
Задание 2. Построить эпюры продольных сил и нормальных напряжений по длине бруса. Определить перемещение свободного конца бруса. Двухступенчатый брус нагружен силами F1, F2, F3. Площади поперечных сечений А1 и А2 .
Принять Е= 2·105 МПа
Т а б л и ц а 1 – Данные вариантов для задачи 1
| Вариант/схема | F1, кН | F2, кН | F3, кН | А1,см² | А2,см² | а,м |
| 1-а | 20 | 10 | 5 | 1,8 | 3,2 | 0,2 |
| 2-б | 26 | 20 | 10 | 1,6 | 3,8 | 0,3 |
| 3-в | 20 | 8 | 4 | 1,0 | 1,8 | 0,4 |
| 4-г | 17 | 13 | 8 | 2,0 | 46 | 0,2 |
| 5-д | 16 | 25 | 28 | 1,2 | 3,0 | 0,3 |
| 6-е | 10 | 12 | 13 | 0,9 | 2,0 | 0,4 |
| 7- а | 26 | 9 | 24 | 2,8 | 4,5 | 0,5 |
| 8-б | 40 | 55 | 10 | 2,1 | 4,6 | 0,6 |
| 9-в | 14 | 16 | 5 | 1,9 | 2,8 | 0,2 |
| 10-г | 28 | 14 | 15 | 2,2 | 4,8 | 0,3 |
| 11-д | 34 | 10 | 10 | 1,8 | 3,6 | 0,2 |
| 12-е | 18 | 20 | 14 | 1,6 | 2,0 | 0,5 |
| 13- а | 12 | 8 | 8 | 1,0 | 2,0 | 0,6 |
| 14 -б | 26 | 13 | 28 | 2,0 | 5,2 | 0,6 |
| 15-в | 42 | 25 | 13 | 2,8 | 3,9 | 0,4 |
| 16-г | 14 | 12 | 24 | 1,8 | 2,8 | 0,5 |
| 17-д | 28 | 9 | 10 | 1,6 | 2,1 | 0,6 |
| 18-е | 34 | 35 | 5 | 2,0 | 5,9 | 0,2 |
| 19-е | 18 | 46 | 25 | 1,2 | 3,2 | 0,4 |
| 20- а | 10 | 14 | 10 | 2,9 | 4,.2 | 0,3 |
| 21-б | 26 | 10 | 24 | 2,8 | 4,0 | 0,2 |
| 22-в | 40 | 20 | 8 | 2,1 | 4,5 | 0,2 |
| 23-г | 14 | 8 | 28 | 1,9 | 4,6 | 0,3 |
| 24-д | 28 | 13 | 13 | 1,8 | 2,8 | 0,2 |
| 25-е | 34 | 25 | 24 | 1,6 | 4,8 | 0,5 |
|
|
|
| 26-б | 18 | 12 | 10 | 1,0 | 3,5 | 0,6 |
| 27- а | 34 | 9 | 18 | 2,0 | 3,6 | 0,6 |
| 28-в | 25 | 35 | 10 | 1,6 | 4,8 | 0,4 |
| 29-е | 28 | 46 | 32 | 2,4 | 3,5 | 0,2 |
| 30-д | 30 | 25 | 18 | 1,6 | 3,6 | 0,5 |
Выходной контроль
Контрольные вопросы
6. Что называют деформацией?
7. Какие деформации называют упругими?
8. Какие напряжения возникают в поперечном сечении при действии продольных сил?
9. Какие внутренние силовые факторы возникают в сечении бруса при растяжении и сжатии?
10. Как назначаются знаки продольной силы и нормального напряжения?
11. Запишите формулу для расчета нормальных напряжений при растяжении и сжатии?
12. Что показывает эпюра продольной силы?
13. В каких единицах измеряется напряжение?
Внеаудиторная самостоятельная работа № 12
Тема : 2.3. Срез и смятие
Задание: Выполнение индивидуальных домашних заданий по расчету на прочность при срезе и смятии
Входной контроль
1. Какие внутренние силовые факторы возникают при сдвиге?
2. Условие прочности при смятии
Теоретический материал
Сдвигом называется нагружение, при котором в поперечном сечении бруса возникает только один внутренний силовой фактор – поперечная сила.
|
|
|
Условие прочности при сдвиге (срезе)
[ τ с ] = Q/Аср < [ τ с ] ,
где [ τ с ] - допускаемое напряжение сдвига, обычно его определяют по формуле
[ τ с ] = (0,25÷0,35) σ
При разрушении деталь перерезается поперек. Разрушение детали под действием поперечной силы называют срезом.
Смятие
Довольно часто одновременно со сдвигом происходит смятие боковой поверхности в месте контакта в результате передачи нагрузки от одной поверхности к другой. При этом на поверхности возникают сжимающие напряжения , называемые напряжениями смятия , σ см .
Условие прочности при смятии.
σ см = F / Асм ≤[σ см] ;
где Асм = dδ, где d – диаметр окружности сечения; δ – наименьшая высота;
Асм = расчетная площадь смятия;
Примеры деталей, работающих на сдвиг (срез)
и смятие
1. Болт (рис.1)
Рис.1
Ас = πdh; Асм = π / 4 (D² - d²).
2. Заклепка односрезная (рис.2) , двухсрезная (рис.3)
Рис.2 Рис.3
3. Сварное соединение (рис.4)
Рис.4
Угловой шов разрушается под углом 45º к плоскости разъема в результате среза. К- катет углового шва, подбирается по толщине свариваемого листа. Двухсторонний шов : Ас = 2·0,7 К b .
|
|
|
Примеры решения задач
Пример1. Определить потребное количество заклепок для передачи внешней нагрузки 120 кН. Заклепки расположить в один ряд. Проверить прочность соединения листов. Известно: [σ] =160 МПа; [σ см ]=300 МПа; [σ с ] = 100 МПа; диаметр заклепки 16мм. (рис.5).
Решение
1. Определить количество заклепок из расчета на сдвиг.
Условие прочности на сдвиг :
[ τ с ] = Q/Ас < [ τ с ] ; Q = F/ z;
где Ас = π r² ; F _ 120 · 10³
z – количество заклепок. Откуда z = Ас [ τ с ] = 3,14 · 8²·100 = 5,97 ≈ 6.
Таким образом. Необходимо 6 заклепок.
2. определить количество заклепок из расчета на смятие.
Условие прочности на смятие:
σ см = F ′ / Асм ≤[σ см] ;
F ′ = F / z ; z = F / Асм [σ см] ,
Асм = d δmin ; F ′- нагрузка на одну заклепку.
Откуда z = 120 · 10³ = 3,12 ≈ 4.
8 ·16· 300
Для обеспечения прочности на сдвиг (срез) и смятие необходимо 6 заклепок.
Рис.5
Для удобства установки заклепок расстояние между ними и от края листа регламентируется. Шаг в ряду(расстояние между центрами) заклепок 3d ; расстояние до края 1,5d. Следовательно для расположения шести заклепок диаметром 16мм необходима ширина листа 288мм. Округляем до 300мм (b= 300мм) (рис.6)
Рис.6
73,53 МПа < 160 МПа. Следовательно прочность листа обеспечена.
Пример 2. Проверить прочность заклепочного соединения на срез и смятие. Нагрузка на соединение 60 кН. [ τ с ] = 100 МПа; ; [σ см ]=240 МПа;
Решение
1. Соединение двухсрезными заклепками последовательно воспроизводится тремя заклепками в левом ряду, а затем тремя заклепками в правом ряду (рис.7).
Площадь сдвига каждой заклепки Ас = π r² ;
Площадь смятия боковой поверхности Асм = d δmin .
Рис.7
2. Проверим прочность соединения на сдвиг(срез).
Q = F/ z – поперечная сила в поперечном сечении заклепки:
[ τ с ] = Q/Аср = F / z Ас ;
[ τ с ] = (60 · 10³) = 75,4 МПа < 160 МПа
3 ·2 ·3,14 · 6,5²
Прочность на сдвиг обеспечена.
3. Проверить прочность соединения на смятие:
σ см = F / z Асм ;
σ см = (60 · 10³) = 192,3 МПа < 240 МПа.
3 ·13 ·8
Прочность заклепочного соединении я обеспечена.
Пример 3. Проверить прочность сварного соединения угловыми швами с накладкой. Действующая нагрузка 60 кН, допускаемое напряжения металла шва на сдвиг 80 МПа.
Решение
1. Нагрузка передается последовательно через два шва слева, а далее - два шва справа (рис.8). Разрушение угловых швов происходит по площадкам, расположенным под углом 45º к поверхности соединяемых листов.
2. Проверить прочность сварного соединения на срез.
Двухсторонний угловой шов можно рассчитать по формуле:
[ τ с ] = Q/Ас < [ τ с ] ,
где Q = F; Ас = 2·0,7 К b . Ас - расчетная площадь среза шва;
К – катет шва, равен толщине накладки; b- длина шва.
Рис.8
Следовательно
[ τ с ] = 60 · 10³ = 59,5 МПа
2·0,7 ·6 · 120
59,5 МПа < 80 МПа. Расчетное напряжение меньше допускаемого, прочность обеспечена.
Дата добавления: 2020-04-08; просмотров: 571; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!