Файл: Методические указания и контрольные задания для студентов заочников.docx

Скачать файл (4,39Мб)

Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 25.10.2023

Просмотров: 137

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Задание 6.

Определить диаметр стального вала постоянного сечения из условия прочности, приняв

Исходные данные – в таблице 6.

№ схемы	вариант	Р_1, кВт	Р_2, кВт	Р_3, кВт	W, рад/с	№ схемы	вариант	Р_1, кВт	Р_2, кВт	Р_3, кВт	W, рад/с
1	2	3	4	5	6	1	2	3	4	5	6
1	00	35	20	15	20	2	01	130	90	40	45
	12	150	100	50	45		13	100	65	25	35
	25	40	25	20	25		24	90	45	20	20
	30	110	60	30	35		33	120	30	30	20
	41	40	15	25	30		44	80	55	35	25
	52	75	40	15	20		55	110	50	40	20
	68	90	60	25	30		69	85	45	40	30
	71	65	35	20	25		70	72	54	36	18
	82	140	110	60	45		89	75	60	45	15
	99	120	80	40	35		98	120	40	20	20
3	02	15	10	35	16	4	03	60	40	20	20
	15	75	80	25	40		14	150	100	75	55
	27	55	65	25	20		26	95	70	45	35
	32	45	50	35	23		35	110	85	50	30
	43	80	65	45	30		46	130	90	55	40
	54	50	40	30	28		57	70	45	30	18
	66	70	60	40	25		67	85	50	25	20
	73	55	40	18	32		72	100	65	30	25
	85	65	55	35	35		88	90	70	35	25
	91	40	30	30	16		90	140	110	50	35
5	05	100	18	50	20	6	04	60	150	80	55
	17	50	15	25	18		16	45	100	60	30
	29	40	120	20	20		28	50	110	75	30
	34	100	80	65	25		37	20	85	35	20
	45	90	25	40	20		48	15	65	25	15
	56	30	100	25	30		59	35	90	45	20
	64	55	85	20	25		65	80	130	90	45
	75	110	20	60	15		74	25	80	40	18
	81	80	50	35	25		84	35	95	50	20
	93	95	45	20	18		92	45	20	60	30
7	07	18	35	40	10	8	06	20	50	30	10
	19	16	30	45	12		17	40	115	55	16
	21	20	35	100	25		20	65	140	80	35
	36	60	90	120	45		38	18	40	25	8
	47	35	50	80	40		49	70	150	95	40
	58	16	30	35	12		51	18	60	42	12
	62	80	100	150	50		63	20	65	38	10
	77	32	50	110	40		79	60	120	65	40
	80	24	38	55	18		87	30	100	45	15
	95	30	55	70	25		94	40	110	50	18
9	09	52	100	60	32	10	08	80	95	75	25
	11	30	80	45	15		10	75	120	90	30
	23	35	95	50	10		22	42	60	55	18
	39	50	120	65	20		31	35	75	40	20
	40	65	160	80	30		42	58	100	86	25
	50	75	150	95	30		53	50	130	95	30
	60	25	60	42	10		61	45	150	70	40
	76	42	75	50	15		78	32	50	42	14
	83	50	110	75	22		86	18	55	30	8
	97	24	50	38	9		96	16	35	20	7

1 1	6
2 2	7
3	8
4	9
5	10

Методические указания к выполнению задания 7.

Поперечные силы, направленные через центр тяжести сечения балки, вызывает её деформацию – прямой поперечный изгиб. У изогнутой выпуклостью вверх балки верхние волокна удлиняются, нижние сжимаются. Препятствует возникновению этих противоположных по направлению деформаций пара внутренних сил. Действие пары определяется параметром, называемым изгибающим моментом М_н.

При определении изгибающего момента в данном сечении балку представляют состоящей из двух частей: левой от сечения и правой. Тогда изгибающим моментом в сечении будет внутренний момент в сечении левой части М_нл, противодействующий и равный сумме моментов внешних сил правой части

, наоборот, изгибающий момент – это момент правой части М_нп, противодействующий и равный сумме моментов внешних сил левой части

. Поскольку в данном сечении изгибающие моменты равны, но противоположны по направлению, это следует учесть при построении эпюры изгибающего момента. Таким образом

Однако изгибающий момент недостаточно определяет напряжённость балки. Более точно её характеризует другой параметр действия внутренних сил – напряжения изгиба

. Напряжение изгиба учитывает влияние изгибающего момента М_и, площадь сечения А и высоту сечения. Геометрические параметры: площадь

и высота h объединяются в один параметр – момент сопротивления W_x.

Где b – ширина прямоугольного сечения.

Напряжение изгиба

Проверочные и проектные расчеты обычно проводят для наиболее опасного сечения, в котором действует максимальный изгибающий момент

Опасное сечение находят построением эпюр изгибающего момента.

Пример 7. Для стальной балки, нагруженной (рис. 19), построить эпюру изгибающих моментов и подобрать сечение балки квадратного сечения к массе балки двутаврового сечения. Допускаемое напряжение на изгиб

Данные своего варианта взять из таблицы 2.3.

1. Разбиваем балку на три участка по местам действий силовых факторов: F₁, M₁, F₂ (рис. 19).

2.Определяем загибающий момент в сечении 1 на расстояниях х₁(рис. 19)

3.Изгибающий момент в сечении 2 на расстоянии от начала второго участка Х₂. Сечение делит балку на две части: левую от заделки до сечения 2 и правую – от сечения 2 до конца балки, длиной Х₂+1.
М_и2=F₁(x₂+1)-M;

При х₂=0; М_и2=10(0+1)-30=-20кНм,

При х₂=3; М_и2=10(3+1)-30=10кНм.
4.Изгибающий момент в сечении 3. Правая часть от сечения имеет длину: х₃+3+1.

Нанося полученные точки на график и соединяя их прямыми линиями, получаем эпюру изгибающих моментов М_и(рис.20).

5.Определяем момент сопротивления сечения в точке приложения пары М: здесь изгибающий момент имеет максимум: М_и=20кНм. Имея в виду, что

или W_х=125см³

5.1. По таблицам сортамента ГОСТ 8239-79 W_x=125см³ обеспечивает двутавр N 18 c W_x=143см³,А₁=23см³.(Приложение 1)

5.2.Сторона и площадь квадрата с W_x=143см³

А₂=h²=90,25см².

5.3.Выигрыш в материале от применения двутаврового сечения

№ схемы на рис.21	вариант	F₁,кН	F₂,кН	М,кН м	№ схемы на рис.21	вариант	F₁,кН	F₂,кН	М,кН м
1	2	3	4	5	1	2	3	4	5
1	00	1	1	1	2	01	1,5	4	5
	13	2	1	4		15	2	1	6
	27	3	2	2		26	3	2	8
	33	4	2	6		32	2,5	3	4
	41	4	3	6		42	6	2	3
	59	5	4	4		51	5	1	6
	64	6	4	8		65	4	2	3
	73	7	5	6		77	8	1	2
	85	7	6	6		88	5	1,5	3
	96	9	6	8		99	1	4	5
3	02	6	1,5	4	4	0,3	2	5	7
	14	2	6	5		17	1	8	9
	29	5	1,5	6		28	3	6	10
	35	4	5	2,5		34	4	9	14
	49	7	2	4		40	2,5	10	16
	53	8	3	2		52	3	12	15
	62	6	2	10		63	5	7	20
	74	5	1,5	8		72	4	15	30
	82	2	4	1		86	3,5	20	25
	98	2,5	3	5		91	6	7	35
5	05	2	6	10	6	04	5	2	10
	16	4	3	12		19	6	1	16
	21	8	1	20		20	8	1	8
	37	6	3	15		36	5	2	12
	44	4	5	25		43	6	3	15
	50	6	2	17		54	4	5	20
	60	1	8	30		61	6	2	25
	70	6	5	16		78	4	5	30
	83	3	6	32		89	1	6	32
	90	2	1	14		93	10	2	40
7	07	1	1,5	5	8	06	2	10	8
	18	1,5	2,5	4		11	3	8	10
	23	3	1	5		22	4	5	12
	38	8	0,5	2		30	6	2	16
	46	3,5	2	6		45	3	5	15
	55	5	1	2		56	2	4	20
	67	2	1	6		66	1	2	30
	79	3	1,5	8		75	2	5	40
	81	4	2	10		84	6	2	35
	92	5	2,5	15		95	10	4	14
9	48	6	1	8	10	47	1	5	8
	57	8	2	12		58	6	3	4
	69	3	5	14		68	2,5	4	1
	76	1	5	25		71	1,5	3	5
	80	8	4	30		87	4	2	3
	94	3	6	15		97	8	2,5	7
	09	5	4	7		08	2	3	5
	10	3	2	9		12	5	1,5	2
	25	5	2	10		24	3	2	6
	31	2	3	20		39	4	1	10