ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ЛИПЕЦКИЙ ФИЛИАЛ

МЕЖДУНАРОДНОГО ИНСТИТУТА КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Факультет: Энергетический

Кафедра: Электроэнергетических систем

Специальность: 140205-«Электроэнергетические системы и сети»

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА ПО ПРИКЛАДНОЙ МЕХАНИКЕ

Тема: «Теоретическая механика.

Основы расчетов прочностной надежности элементов конструкций»

Схема №17 Вариант №5

Выполнила:

студентка 1-го курса ЭЭзу-11

Буракова О.Н.

Проверил:

преподаватель кафедры СГиОПД

Халеев В.И.

Липецк 2012

СОДЕРЖАНИЕ:

1. Расчет прочностной надежности бруса при растяжении (сжатии)……………….3

1.1 Построение эпюры продольных сил……………………………………………………4

1.2 Определение вида нагружения участка бруса…………………………………………4

1.3 Определение геометрических размеров поперечных сечений бруса………………...4

1.4 Построение эпюры максимальных нормальных напряжений………………………..5

1.5 Определение деформаций бруса и построение эпюры абсолютных удлинений…...5

2. Расчет прочностной надежности вала круглого поперечного сечения при кручении…………………………………………………………………………………….6

2.1Построение эпюры крутящих моментов……………………………………………….7

2.2 Определение геометрических размеров поперечных сечений вала…………………7

2.3 Построение эпюры максимальных касательных напряжений……………………….7

2.4 Построение эпюры относительных углов закручивания…………………………..8

3. Список литературы……………………………………………………………....9

1. Расчет прочностной надежности бруса при растяжении (сжатии)

F1=500kH, F2=600kH, F3=700kH -заданные внешние силы

K1=300мм, К2=300мм, К3=400мм -длины участков

d1/D=0.6 d2/D=0.8 -заданное соотношение диаметров

[Ơ]=160МПа -нормальное напряжение; условие прочности при растяжении- Ơ<[Ơ]

Е=2*10 МПа-модуль упругости материала первого рода

рис.

1.1Определяем продольные силы на каждом участке бруса и по результатам строим эпюру N(см. рис.1)

N_Ⅰ =-F₁=-500kH; N_Ⅱ=-F₁+F₃=-500+700=200kH; N_Ⅲ=F₂+F₃-F₁=600+700-500=800kH

1.2 Определяем вид нагружения участков бруса

Ⅰ-N<0 - сжатие

Ⅱ-N>0 - растяжение

Ⅲ-N>0 – растяжение

1.3 Определение геометрических размеров поперечных сечений бруса

Ơ≤[Ơ] Ơ=N/A AN/[Ơ] –площадь поперечного сечения(мм) A=

N_Ⅰ/ [Ơ] 0.09 N_Ⅰ/ [Ơ]

N_Ⅱ/ [Ơ] 0.16 N_Ⅱ/ [Ơ]

N_Ⅲ/[Ơ] 0.09 N_Ⅲ/[Ơ]

DⅠ==105.25 мм

DⅡ==мм

DⅢ=мм –“опасный участок”

Принимаем D=135 мм

d1=135*0.6=81≈80 мм

d2=135*0.8=110.4≈105мм

1.4Построение эпюры максимальных нормальных напряжений (см. рис.1)

Ơ_Ⅰ=N_Ⅰ/A_Ⅰ=N_Ⅰ/=МПа

Ơ_Ⅱ=N_Ⅱ/A_Ⅱ=N_Ⅱ/=МПа

Ơ_Ⅲ=N_Ⅲ/A_Ⅲ=N_Ⅲ/= МПа

1.5Определение деформаций бруса и построение эпюры абсолютных удлинений (см.рис.1)

Ơ=E*Ԑ ; Ԑ=ΔL/L_i*100% - относительная деформация ; ΔL= ΔL_i

ΔL_Ⅰ=Ơ_Ⅰ/E*L_Ⅰ=мм

ΔL_Ⅱ=Ơ_Ⅱ/E*L_Ⅱ=мм

ΔL_Ⅲ=Ơ_Ⅲ/E*L_Ⅲ=мм

ΔL_Σ=ΔL_i=-0.132+0.032+0.283=0.183 мм

ΔL=Ơ/E*Z ; 0 ≤ Z ≤ L_i-координата положения текущего поперечного сечения на участке бруса

---

ΔL_Ⅱ=ΔL_Ⅲ+ΔL_Ⅱ=0.283+0.032=0.315мм

ΔL_Ⅰ=ΔL_Ⅱ+ΔL_Ⅰ=0.315-0.132=0.183мм

Ơ=E*Ԑ; Ԑ=Ơ/E=ΔL/ΔL_i

Ԑ=ΔL_Σ/L_iΣ=%=0.0183%

2.Расчет прочностной надежности вала круглого поперечного сечения при кручении

Т1=0,5kHм; Т2=0,6kHм; Т3=1,1kHм-внешние вращающие моменты

К1=300мм;К2=300мм;К3=400мм;К4=300мм=длиныуччастков

τ≤[τ]=20МПа-условие прочности при кручении

рис.2

2.1Построение эпюры крутящих моментов (см.рис.2)

Т₁+Т₂-Т₃-Т₄=0-условие равновесия вала

Т₁+Т₂-Т₃=Т₄ 0,5+0,6-1,1=0

Т_Ⅰ=Т₄=0 ; Т_Ⅱ=Т₄=0; Т_Ⅲ=Т₄+Т₁=0+0,5=0,5kHм; Т_Ⅳ=Т₃=1,1kHм

2.2 Определение геометрических размеров поперечных сечений вала

τ≤[τ] τ=Т/Wρ Wρ ≥T/[τ] Wρ-полярный момент сопротивления сечения(мм²)

τⅠ=TⅠ/ Wρ≤[τ] Wρ=0.2d³≥d≥

τⅡ=TⅡ/ Wρ≤[τ] DⅠ=0 ; DⅡ=0

τⅢ=TⅢ/ Wρ≤[τ] DⅢ=2d; DⅣ=1.5d

dⅢ=1/2=1/2мм

dⅣ=1/1.5=1/1.5мм –

Принимаем d=45мм опасный участок - Ⅳ

1,5d=45*1.5=67.5=68мм

2d=2*45=90мм

0.5d=0.5*45=22.5мм

2.3 Построение эпюры максимальных касательных напряжений (см.рис.2)

τ_Ⅰ=0 τ_Ⅱ=0

τ_Ⅲ≥T_Ⅲ/Wρ_Ⅲ=МПа

τ_Ⅳ≥T_Ⅳ/Wρ_Ⅳ=МПа

2.4 Построение эпюры относительных углов закручивания (см.рис.2)

φ =T/G*Iρ*Z – угол закручивания 0≤Z≤90

G=0,8*10МПа-модуль упругости материала вала при сдвиге

Iρ=0.1d-полярный момент инерции поперечного сечения вала

φ_Ⅲ =T_Ⅲ/ G*Iρ*Z=град

φ_Ⅳ =T_Ⅳ/ G*Iρ*Z=град

φ_Ⅲ=φ_Ⅲ+φ_Ⅳ=0,0216+0,1101=0,1317град

φ_Ⅱ=φ_Ⅱ+φ_Ⅲ=0+0,1317=0,1317град

φ_Ⅰ=φ_Ⅱ+φ^Ⅰ=0,1317+0=0,1317град

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Техническая механика. В.П.Олофинская .Москва 2003г

2. Задания и методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине «Теоретическая механика» для студентов специальности 140205 “Электроэнергетические системы и сети”.Липецк 2010г

0

.

5

d

2

.

---

Смотрите также файлы

• Элегазовый выкл.docx

• отчет к 7 работе.docx

• Физ-ра Чеснокова.docx

• Курсовая по Схемотехнике.docx

• Ankilov.pdf