Техническая механика

Государственное бюджетное образовательное учреждение Астраханской
области
среднего профессионального образования
«Астраханский колледж вычислительной техники»
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ И КОНТРОЛЬНЫЕ
ЗАДАНИЯ
По дисциплине
Техническая механика
для студентов – заочников по специальности 220703
Автоматизация технологических процессов в нефтяной и газовой
промышленности
2012
Одобрена
цикловой комиссией
специальности 220703
Автоматизация технологических процессов в
нефтяной и газовой промышленности
Методические указания составлены в
соответствии с рабочей программой по
дисциплине Техническая механика по
специальности 220703Автоматизация
технологических процессов в нефтяной и
газовой промышленности
Председатель цикловой комиссии
Заместитель директора по методической работе
_______________ Медянкина Е.Л.
_______________ Каракаш Т.В.
Авторы:
_______________Ширяева Н.Г..
СОДЕРЖАНИЕ
1. Тематический план и содержание учебной дисциплины
2. Методические указания к выполнению контрольной работы
3. Варианты контрольной работы
4. Перечень лабораторных
дисциплине
и
практических
5. Перечень вопросов к зачетному занятию
работ
по
стр.
3
7
10
23
24
25
6. Список литературы
3
1 Тематический план и содержание учебной дисциплины
Техническая механика
Содержание учебного материала, практические занятия, самостоятельная работа обучающихся.
2
Основные разделы технической механики. Общие понятия технической механики в приложении к
профессиональной деятельности. Начальное тестирование.
Раздел 1
Основы теоретической механики.
Содержание учебного материала
Тема 1.1
Основные понятии и
1 Основные понятия и аксиомы статики: материальная точка и твердое тело. Силы и системы сил. Аксиомы
аксиомы статики
статики.
Содержание
учебного материала
Тема 1.2
Связи и их реакции
1 Свободное и связанное тело. Реакции основных типов связей. Аксиома связей.
Содержание учебного материала
Тема 1.3.
Плоская система
1 Нахождение равнодействующей силы геометрическим и аналитическим способами. Условия равновесия
сходящихся сил.
системы сходящихся сил.
Практическая работа
-«Определение равнодействующей системы сходящихся сил»
Содержание учебного материала
Тема 1.4
Пара сил и момент 1 Пара сил и ее характеристики. Сложение пар. Момент силы относительно точки. Условие равновесия системы
пары
параллельных сил.
Содержание учебного материала
Тема 1.5
Плоская система
1 Приведение произвольной системы сил к данному центру. Главный вектор и главный момент. Уравнения
произвольно
равновесия произвольной системы сил.
расположенных сил.
Практическая работа
-«Расчеты произвольной системы сил»
Содержание учебного материала
Тема 1.6
Центр тяжести
1 Сила тяжести как равнодействующая системы вертикальных сил. Центр тяжести простых и сложных
геометрических фигур.
Лабораторная работа
-«Определение центра тяжести плоских фигур»
Содержание учебного материала
Тема 1.7
Основные понятия
1 Основные кинематические характеристики: траектория, путь, время, скорость, ускорение.
кинематики
Содержание учебного материала
Тема 1.8
Кинематика точки 1 Способы задания движения точки. Скорость, ускорение. Частные случаи движения точки (уравнения и
графики).
Содержание учебного материала
Тема 1.9
Простейшие
1 Поступательно движение тела. Теорема о поступательном движении. Вращательное движение тела вокруг
движения твердого
неподвижной оси.
тела
1
Введение
4
Объем часов ауд.
занятий
3
-
Объем часов
самост. работы
4
2
52
-
2
-
6
1
2
-
2
1
1
-
4
1
-
4
1
2
-
2
-
2
Тема 1.10
Кинематические
расчеты.
Тема 1.11
Основные понятия и
аксиомы динамики
Тема 1.12
Движение
материальной точки.
Содержание учебного материала
1 Расчеты кинематических характеристик движения точки и тела.
1
3
Содержание учебного материала
1 Задачи динамики. Сила инерции. Основной закон динамики. Принцип независимости действия сил.
-
2
1
2
2
-
4
2
Содержание учебного материала
1 Движение материальной точки под действием сил. Метод кинетостатики. Принцип Д Аламбера.
Лабораторная работа:
-«Статическая балансировка деталей»
Содержание учебного материала
Тема 1.13
Трение. Работа и
1 Виды трения. Коэффициент трения. Трение качения и скольжения. Работа и мощность.
мощность.
Практическая работа
-«Определение коэффициента трения скольжения».
Раздел 2
Сопротивление материалов.
Содержание учебного материала
Тема 2.1
Основные положения 1 Деформация, упругая и остаточная деформация. Гипотезы и допущения сопромата.
раздела
Содержание учебного материала
Тема 2.2
Метод сечений
1 Классификация нагрузок. Метод сечений.
Содержание учебного материала
Тема 2.3
Испытания
1 Деформации продольные и поперечные. Закон Р.Гука. Коэффициент Пуассона. Испытание материалов на
материалов
растяжение. Диаграмма растяжения.
Содержание учебного материала
Тема 2.4
1 Внутренние силовые факторы при растяжении, сжатии. Эпюры продольных сил и нормальных напряжений.
Растяжение и
Расчет на прочность элементов механических систем.
сжатие
Практическая работа
-«Построение эпюр продольных сил и нормальных напряжений. Определение деформаций»
Лабораторная работа
-«Определение осадки винтовой цилиндрической пружины»
Содержание учебного материала
Тема 2.5
Расчеты на срез и
1 Основные расчетные предпосылки и расчетные формулы. Условия прочности. Примеры расчетов элементов
смятие.
механических систем на срез (смятие).
Содержание учебного материала
Тема 2.6
Кручение.
1 Внутренние силовые факторы при кручении. Эпюры крутящих моментов. Расчеты на прочность. Рациональное
положение колес (шкивов, маховиков, звездочек) на валу.
Содержание учебного материала
Тема 2.7
1 Внутренние силовые факторы при прямом изгибе. Эпюры поперечных сил и моментов изгибающих. Расчеты
Изгиб.
на прочность элементов механических систем. Рациональные формы поперечных сечений бруса.
Практическая работа
-«Эпюры поперечных сил и моментов изгибающих. Расчет на прочность».
Лабораторная работа
-«Определение прогибов и углов поворота балки при изгибе».
5
32
-
2
1
1
-
4
1
2
4
1
2
1
1
-
2
1
2
-
4
1
3
Раздел 3
Типовые детали машин и механизмов и способы их соединений.
Содержание учебного материала
Тема 3.1
Основные положения 1 Цели и задачи раздела. Критерии работоспособности и расчета параметров электрических и
раздела
электромеханических систем. Стандартизация и взаимозаменяемость.
Содержание учебного материала
Тема 3.2
Фрикционные и
1 Фрикционная цилиндрическая передача: общие сведения, принцип работы, устройство, область применения,
ременные передачи
детали передач. Ременная передача: общие сведения, принцип работы, устройство, область применения, детали
передач.
Содержание учебного материала
Тема 3.3
Зубчатые передачи
1 Классификация зубчатых передач. Геометрия зацепления. Прямозубые цилиндрические передачи:
геометрические соотношения, силы, действующие в зацеплении, расчет на изгиб. Виды разрушений.
Практическая работа
-«Расчет зубчатой передачи».
Содержание учебного материала
Тема 3.4
Цепные передачи
1 Устройство и работа цепных передач. Цепи, звездочки, натяжные устройства.
Содержание учебного материала
Тема 3.5
Валы и оси. Муфты. 1 Элементы конструкции и материалы валов и осей. Проектный расчет вала. Назначение, классификация и
принцип действия основных типов муфт.
Практическая работа
-«Расчет вала».
Содержание учебного материала
Тема 3.6
Подшипники
1 Общие сведения о подшипниках. Подшипники качения и скольжения.
Содержание учебного материала
Тема 3.7
Соединения
1 Назначение и классификация соединений. Соединения разъемные. Способы стопорения разъемных
соединений. Соединения неразъемные. Расчет соединений на прочность.
Практическая работа
-«Расчет соединений».
Зачетное занятие
Всего
2. Методические указания к выполнению контрольной работы
6
51
-
2
-
2
1
3
2
6
-
2
1
4
2
6
-
4
1
2
2
6
1
137/12(115)
F1=5 кн
F1
F2=8 кн
F2
F4
F3=2 кн
30˚
F4=4 кн
45˚
R–?
Сделать проверку
F3
Чтобы решить первую задачу следует воспользоваться теоремой о проекции
равнодействующей силы на ось. Проекция равнодействующей силы на ось равна
алгебраической сумме проекций всех сил системы на ту же ось. Поместим систему сил в
систему координат X0Y, спроецируем силы на оси, составим уравнения и решим их.
Сил
Y
X
Y
ы
F1
F1
0
F1
F2
F2*cos 30˚
F2*sin 30˚
F3
F3*cos 45˚
-F3*sin 45˚
F4
-F4
0
F2
30˚
F4
45˚
X
F3
Rx = ∑ Fn x =F2 * cos 30° + F3 * cos 45° − F4
Ry = ∑ Fn y =F1 + F2 * sin 30° − F3 * sin 45°
Rx = 8 * 0,86 + 2 * 0,71 − 4 = 4,3 (кн)
Ry = 5 + 8 * 0,5 − 2 * 0,71 = 7,58 (кн)
R = Rx 2 + Ry 2 = 4,3 2 + 7,58 2 = 18,49 + 57,45 = 75,95 = 8,71 (кн)
Проверка правильности решения выполнятся графически: на данных силах как на
сторонах строится силовой многоугольник (в масштабе 1 кн = 10 мм). Сила,
соединяющая начало первой силы с концом последней, и будет равнодействующей.
Измерим вектор R в миллиметрах и, пользуясь масштабом, убедимся, что
равнодействующая найдена верно.
F2
F3
R
F4
F1
R = 8,71 (кн)
F1=5 кн
F2=2 кн
F3=8 кн
Определить реакции опор. Выполнить проверку.
F1
F3
RB
RA
F2
А
1м
В
1м
3м
1м
Решение второй задачи осуществляется по следующему плану:
1. Освободим брус AB от шарниров в точках А и В и заменим их на реактивные
силы RA и RB, которые вместе с активными силами F1, F2 и F3 удерживают брус в
равновесии.
2. Запишем условия равновесия системы параллельных сил: алгебраическая сумма
моментов сил относительно точек опор должна быть равна 0.
∑m
A
(Fn) = 0
− F1 *1 + F2 * 2 + R B * 5 − F3 * 6 = 0
∑m
B
(Fn) = 0
− R A * 5 + F1 * 4 − F2 * 3 − F3 *1 = 0
F1 *1 − F2 * 2 + F3 * 6 5 *1 − 2 * 2 + 8 * 6
=
= 9,8 (кн)
5
5
F * 4 − F2 * 3 − F3 *1 5 * 4 − 2 * 3 − 8 *1
=
= 1,2 (кн)
RA = 1
5
5
RB =
3. Выполним проверку
∑ Fny = 0
R A − F1 + F2 + R B − F3 = 0
1,2 − 5 + 2 + 9,8 − 8 = 0
0=0
Задача №4
1. Построить эпюры поперечных сил,
2. моментов изгибающих.
3. Проверить прочность бруса.
F1
A
d
F3
B
F1=F3=5 кн
F2=6 кн
[σ] изг=140 МПа
F2
2м
RA
3м
1
3м
2
F1
1
d=50 мм
2
3
3
2
1
2м
F3
4
RB
4
F2
3
5
4
Q3
Q1
Q2
Q4
При решении четвертой задачи следует использовать те же приемы, что при
нахождении реакций бруса и построении эпюр при растяжении (сжатии).
1. Освобождаем брус от опор. Заменяем их реакциями шарниров RA и RB. Далее,
используя условия равновесия системы сил, находим реакции и делаем проверку.
∑m
A
(Fn) = 0
− 2F1 + 5F2 − 8F3 + 10R B = 0
RB =
2F1 − 5F2 + 8F3 2 * 5 − 5 * 6 + 8 * 5
=
=2
10
10
∑m
(Fn) = 0
B
[кн]
− 10R A + 8F1 − 5F2 + 2F3 = 0
RA =
8F1 − 5F2 + 2F3 8 * 5 − 5 * 6 + 2 * 5
=
=2
10
10
[кн]
Проверка
∑ Fny = 0
R A − F1 + F2 − F3 + R B = 0
2−5+6−5+2=0
0=0
2. Рассекаем брус сечениями, двигаясь слева направо. Часть бруса, лежащую
справа от сечения, отбрасываем, а оставшуюся часть рассматриваем в равновесии.
Очевидно, что сила RA, действующая на отсеченную левую часть поднимает её вверх и
поворачивает по часовой стрелке. Чтобы этого не произошло, в поперечном сечении
возникают внутренняя поперечная сила Q и внутренний изгибающий момент Мизг.
Определим сначала силы Q и построим эпюру.
Q1 = R A = 2
[кн]
Q2 = R A − F1 = 2 − 5 = −3
[кн]
Q3 = R A − F1 + F2 = 2 − 5 + 6 = 3
[кн]
[кн]
Q4 = R A − F1 + F2 − F3 = 2 − 5 + 6 − 5 = −2
Далее определяем момент изгибающий в характерных точках, которыми являются
точки приложения нагрузок.
Анализируя зависимость Мизг=RA*Z, обнаруживаем, что момент зависит от
величины Z, таким образом расположим сечения непосредственно в точках приложения
сил.
Мизг 1 = R A * 0 = 0
Мизг 2 = R A * 2 = 2 * 2 = 4
[кн * м]
Мизг 3 = R A * 5 - F1 * 3 = 2 * 5 − 5 * 3 = −5
[кн * м]
Мизг 4 = R A * 8 - F1 * 6 + F2 * 3 = 2 * 8 − 5 * 6 + 6 * 3 = 4
[кн * м]
Мизг 5 = R A * 10 - F1 * 8 + F2 * 5 - F3 * 2 = 2 * 10 − 5 * 8 + 6 * 5 − 5 * 2 = 0
[кн * м]
Следует обратить внимание на зависимость между направлением внешних сил,
эпюрами поперечных сил и моментов изгибающих:
1. Если внешняя сила направлена вверх, то эпюра сил направлена также вверх и
наоборот;
2. Если поперечная силы положительна, то момент изгибающий возрастает, сила
отрицательна – момент убывает.
Теперь определяем Мизгmax, он равен 5 кн*м (знак при определении максимального
момента не учитывается)
Запишем уравнение прочности при изгибе:
max
τ max =
M изг
Wx
где
τmax – напряжения, возникающие в детали,
≤ [τ ]изг ,
Мизгmax – максимальный изгибающий момент,
Wx – осевой момент сопротивления, равный для круга Wx =
для прямоугольника Wx =
max
τ max
M
= изг
Wx
=
bh 2
a3
, для квадрата Wx =
6
6
32 * M изг
πd 3
max
πd 3
32
[мм ]
3
Н
32 * 5 * 10 6
=
= 400
= 400 МПа
3
мм 2
3,14 * 50
nфакт =
[τ ]изг ,
где
nфакт – фактический запас прочности,
τ max
[τ]изг – допустимое напряжение на изгиб.
nфакт =
[τ ]изг
τ max
=
140
= 0,35
400
Вывод: т.к. фактический запас прочности меньше единицы, то данный брус
условиям прочности на изгиб не удовлетворяет.
Для того, чтобы решить пятую задачу следует изучить раздел Кинематика,
особенно поступательное и вращательное движения тела и понятие о передаточном
отношении. При решении задач можно воспользоваться таблицей и следующими
соотношениями.
Равномерное движение
ε=0
ω=const
φ= φ0+ ωt
ε – угловое ускорение
ω – угловая скорость
φ – угол поворота
Равнопеременное движение
ε=const
ω= ω0±εt
εt 2
φ= φ0+ ω0t±
2
,
Зависимость между скоростью, заданной в технических единицах об/мин
и рад/с
ϕ = ωt
ω=
ϕ
t
=
2ππ πn
=
60 30
или
ω = 0,1 * n
Зависимость между линейными и угловыми характеристиками
v = ωR
Передаточное отношение u =
где
an = ω 2 R
aτ = εR
ω1
,
ω2
ω1 и ω2 – угловые скорости ведущего и ведомого звеньев (валов,
зубчатых колес, шкивов ременной передачи и т.д.)
Передаточное отношение можно выразить через диаметры звеньев,
число зубьев, число оборотов
u=
ω1
ω2
u=
n1
n2
u=
D1
D2
u=
Z1
Z2
Следует учесть, что детали, расположенные на одной оси, вращаются
одинаково.
4. Варианты контрольной работы.
Контрольная работа оформляется в отдельной школьной тетради в клетку; на
обложке тетради пишется фамилия, имя, отчество, наименование дисциплины, номер
контрольной работы.
1.Работа выполняется четко и аккуратно, обязательно чернилами, строки
располагать через клетку. Для замечаний преподавателя должны быть оставлены поля
шириной не менее 40 мм, а в конце тетради следует оставить две-три чистые страницы для
рецензии.
2.Условия задачи переписывать обязательно, рисунки к задачам должны быть
выполнены четко и только карандашом.
3.Кроме аккуратно выполненных рисунков (схем, эпюр) решение задач
необходимо сопровождать подзаголовками (с указанием, что определяется, что
рассматривается), а также ссылками на применяемые теоремы, законы и т.д.
4.Вычерчивание в контрольной работе эпюр продольных сил и нормальных
напряжений (задача третья), а также поперечных сил и моментов изгибающих (задача
четвертая) должны располагаться строго под расчетной схемой.
5.Преобразование формул, уравнений, используемых в ходе решения задач,
следует проводить в общем виде, а уже затем, после подстановки исходных данных
(причём порядок подстановки числовых значений должен соответствовать порядку
расположения в формуле буквенных обозначений этих величин), вычислять
окончательный результат.
6.Особое внимание следует обратить на соблюдение размерности физических
величин.
7.После получения зачетной работы, студенту следует внимательно изучить
замечания преподавателя, проанализировать свои ошибки и доработать материал. Если
работа не засчитана, она выполняется заново полностью или частично.
8.Каждый студент выполняет только те задачи, которые соответствуют его
варианту. Вариант – это шифр, соответствующий списочному номеру студента по
журналу.
Если шифр – однозначная цифра, то перед ней следует поставить цифру 0. Задачи,
относящиеся к данному варианту, определяются таблицей вариантов.
ТАБЛИЦА ВАРИАНТОВ
Первая
цифра
шифра
0
Последняя цифра шифра
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1, 20,
25,
31 43
2, 19,
21,
37,
41
3, 18,
22,
37,
42
4, 17,
24,
36,
44
5, 16,
26,
35,
45
6, 15,
27,
32,
46
7, 14,
28,
32,
46
8, 13,
29,
34,
48
9, 12,
23,
38,
49
10,
11,
20,
39,
50
1
3, 19,
24,
32,
49
4, 18,
27,
33,
48
5, 12,
29,
38,
44
7, 20,
23,
31,
50
6, 13,
21,
34,
42
2, 17,
22,
35,
41
8, 12,
25,
36,
43
1, 11,
26,
37,
45
2, 20,
27,
39,
46
2
8, 17,
29,
34,
45
7, 19,
28,
35,
46
6, 15,
27,
36,
47
5, 13,
26,
37,
48
4, 11,
25,
38,
49
3, 12,
24,
39,
50
2, 18,
23,
40,
44
1, 14,
22,
31,
43
9, 16,
21,
32,
42
9, 16,
28,
40,
47
10,
20,
30,
33,
41
Задание 1-10
Для заданной системы сходящихся сил согласно варианту определить равнодействующую
силу аналитическим способом и выполнить проверку графическим способом.
1)
2)
F4
F1=4 кн
F2=4 кн
F3=3 кн
F4=5 кн
F1
30o
45o
F1
F4
F3
o
F1=2 кн
F2=3 кн
F3=4 кн
F4=2 кн
45o F2
20 o
F3
F2
3)
4)
F4
F1
60o F2
60o
F1=3 кн
F2=5 кн
F3=2 кн
F4=4 кн
F1
30o
F2
45o
F1=2 кн
F2=2 кн
F3=4 кн
F4=5 кн
F3
F3
F4
5)
6)
F1
45o
10o 20o
F2
F3
F1=4 кн
F2=3 кн
F3=3 кн
F4=4 кн
F4
F4
F1
60o
45o
F1=5 кн
F2=3 кн
F3=3 кн
F4=4 кн
45о
F3
F2
7)
8)
F1
F4
30о
45o F2
45o
F3
F1=3 кн
F2=3 кн
F3=2 кн
F4=4 кн
F1
o
45 F2
F4
45о
F3
30о
F1=4 кн
F2=3 кн
F3=4 кн
F4=5 кн
9)
10)
F1
30o F2
F4 45o
F3
F1=2 кн
F2=3 кн
F3=3 кн
F4=4 кн
F1
30o F2
45o
F4
F3
F1=4 кн
F2=3 кн
F3=5 кн
F4=3 кн
Задание 11-20
Для одной из балок (в соответствии со своим вариантом) определить реакции опор.
Произвести проверку.
11)
12)
F1
F2
F3
F1
А
F2
3м
3м
F1=6 кн
3м
F2=3 кн
В
А
В
1м
4м
2м
F1=3 кн
F3=1кн
1м
F2=5 кн
14)
13)
F2
F1
А
В
F3
А
F3
F2
В
F1
2м
F1=5 кн
2м
1м
F2=3 кн
2м
1м
F3=2 кн
15)
2м
F1=1 кн
6м
F2=8 кн
2м
F3=2 кн
16)
F1
F2
F3
F1
2м
F1=4 кн
2м
5м
1м
F2=2 кн
F3
А
1м
1м
F1=2 кн
F3=3 кн
17)
F2
В
В
А
3м
F2=2 кн
1м
F3=5 кн
18)
А
F1
2м
F1=5 кн
F3
3м
В
F2
3м
F2=6 кн
А
2м
F1
F2
1м
4м
F1=5 кн
F3=5 кн
В
3м
F2=6 кн
F3
2м
F3=4 кн
20)
19)
А
F1
1м
F1=8 кн
F2
3м
F3
3м
F2=2 кн
В
3м
F3=5 кн
А
F1
F2
1м
3м
F1=2 кн
F3
3м
F2=4 кн
В
1м
F3=8 кн
Задание 21-30
Для бруса, изображенного на рисунке (в соответствии с вариантом), построить
эпюру продольных сил, нормальных напряжений и определить перемещение свободного
конца бруса.
Есталь=2 105 н/мм2
21)
S2
22)
S2
S1
S1
F
F
0,3 м
0,1 м
F
F
0,2 м
0,3 м
F2=1 кн
F3=10 кн
F1=5 кн
2
2
S1=20 мм S2=30 мм
23)
S2
S1
F
0,1 м
0,2 м 0,1 м
0,2 м
0,1 м
F1=4 кн
F2=1 кн
F3=9 кн
2
2
S1=10 мм S2=20 мм
0,4 м
0,5 м
S1
F
F
0,1 м
0,4 м
F3
0,1 м
0,4 м
F
F
0,3 м 0,1 м 0,1 м
0,2 м 0,2 м 0,1 м
S1
F
0,2 м
F
0,3 м
F
0,4 м
0,4 м
F2=1 кн
F3=7 кн
F1=2 кн
2
2
S1=20 мм S2=40 мм
28)
S2
0,3 м
F1=1 кн
F2=2 кн
F3=10 кн
2
2
S1=20 мм S2=10 мм
29)
S2
S1
0,2 м
F
F
F
F2=1 кн
F3=6 кн
F1=3 кн
2
2
S1=15 мм S2=30 мм
27)
S2
F
F
F1=1 кн
F2=4 кн
F3=8 кн
2
2
S1=20 мм S2=15 мм
26)
S2
S1
25)
S2
S1
F2
F
F
F
0,4 м
F2=2 кн
F3=6 кн
F1=2 кн
2
2
S1=25 мм S2=20 мм
24)
S2
F
0,2 м
F
F
F
0,1 м 0,1 м 0,3 м
F1=1 кн
F2=2 кн
F3=6 кн
2
2
S1=20 мм S2=10 мм
30)
S2
F
F
F
0,3 м
S1
0,2 м
0,1 м 0,4 м
S1
F
F1=1 кн
F2=4 кн
F3=5 кн
2
2
S1=10 мм S2=40 мм
F1=4 кн
F2=1 кн
F3=8 кн
2
2
S1=25 мм S2=10 мм
Задание 31-40
31) Построить эпюры поперечных сил и изгибающих моментов и проверить
прочность.
d
F3
F1=20 кН
F2=20 кН
F1
F2
F3=30 кН
2м
1м
3м
1м
d=0,15 м
[σ]=180 Н/мм2
32) Построить эпюры поперечных сил и изгибающих моментов и проверить
прочность.
F1
F2
F3
d
F1=20 кН
F2=30 кН
F3=40 кН
1м
2м
1м
d=0,12 м
2м
[σ]=160 Н/мм2
33) Построить эпюры поперечных сил и изгибающих моментов и проверить
прочность.
F1
F2
d
F1=30 кН
F2=20 кН
F3
F3=40 кН
1м
3м
2м 1м
d=0,25 м
[σ]=180 Н/мм2
34) Построить эпюры поперечных сил и изгибающих моментов и найти d.
F1
d
F1=20 кН
F2=30 кН
F2
[σ]=180 Н/мм2
1м
3м
1м
35) Построить эпюры поперечных сил и изгибающих моментов и проверить
прочность.
h
F1
F1=40 кН
b
F2=30 кН
F2
F3
F3=20 кН
2м
2м
1м 1м
b=2h
b=200 мм
[σ]=180 Н/мм2
36) Построить эпюры поперечных сил и изгибающих моментов и проверить
прочность.
h
F1
F3
F1=30 кН
b
F2=20 кН
F2
F3=30 кН
1м 1м
2м
b=2h
2м
b=100 мм
[σ]=160 Н/мм2
37) Построить эпюры поперечных сил и изгибающих моментов и найти размеры
сечения.
F2
h
F1=30 кН
b
F2=20 кН
F1
F3
F3=40 кН
3м
2м
1м 1м
b=2h
[σ]=160 Н/мм2
38) Построить эпюры поперечных сил и изгибающих моментов и найти размеры
сечения.
F1
b
F=30 кН
b
[σ]=160 Н/мм2
3м
2м
39) Построить эпюры поперечных сил и изгибающих моментов и проверить
прочность.
F1
F2
F1=10 кН
a
F2=10 кН
a
F3
F3=30 кН
3м
2м 1м
1м
a=200 мм
[σ]=160 Н/мм2
40) Построить эпюры поперечных сил и изгибающих моментов и найти размеры
сечения.
F1
F2
h
F1=20 кН
F2=20 кН
b
h=2b
1м
3м
[σ]=160 Н/мм2
2м
Задача 41
Длина рычага центробежного регулятора AB=210 мм. В период
установившегося движения машины регулятор вращается с угловой
скоростью n=80 об/мин, причём рычаг АВ образует с вертикалью угол 30о.
Определить скорость центра шарика υB.
А
30о
В
30о
В
Задача 42
Определить, через какой промежуток времени зубчатое колесо О1
радиусом r1=10 см будет иметь угловую скорость n1=4320 об/мин, если оно
приводится во вращение из состояния покоя таким же колесом О2 радиусом
r2=15 см, которое вращается равноускоренно с угловым ускорением ε=2 1/c2.
О1
r1
О2
r2
Задача 43
Мерительный штифт 1 стрелочного индикатора движется со
скоростью υ1=10 мм/с, радиус колеса 2 r2=5 мм. Определить скорость вращения
стрелки А, если Z3=40, а Z4=20
А
4
2
3
1
Задача 44
Находящийся на валу электродвигателя шкив диаметром D=250 мм
имеет скорость
n=1000 об/мин. Найти скорость и ускорение точек лежащих на его ободе.
Задача 45
Шкив II приводится в движение из состояния покоя ремнём от шкива I
электродвигателя. Диаметры шкивов D1=25 см, D2=50 см. Угловое ускорение
шкива I в момент пуска равно ε=2 рад/с и постоянно. Определить угловую
скорость шкива II через 15 секунд после пуска двигателя (в рад/с и об/мин).
II
I
D2
D1
Задача 46
Двигатель при пуске в ход достигает скорости n=720 об/мин за 40 секунд.
Считая вращение равноускоренным, найти угловое ε и число оборотов за эти
40 секунд.
Задача 47
Маховое колесо начинает вращаться из состояния покоя равноускоренно;
через 10 минут после начала вращения оно имело угловую скорость n=120 об/мин.
Сколько всего оборотов успеет сделать колесо за эти 10 минут?
Задача 48
Шкив диаметром D=600 мм вращается вокруг своей оси. Скорость точек
на его ободе равна в данный момент υ=1,5 м/с. Определить угловую скорость
шкива в рад/с и об/мин.
Задача 49
В механизме при вращении рукоятки А начинают вращаться шестерни 1,
2, 3, 4 и 5, которые приводят в движение зубчатую рейку В. Определить
скорость рейки, если рукоятка А делает
30 об/мин. Числа зубцов шестерён: z1=6, z2=24, z3=8, z4=32; радиус пятой
шестерни r5=4 см.
А
B
4
1
2
5
3
Задача 50
Зубчатое колесо I D1=360 мм делает n=100 об/мин. Чему должен равняться
диаметр зубчатого колеса II, находящегося с колесом I во внутреннем
зацеплении и делающего 300 об/мин.
υ
II
O1
I
O2
4 Перечень лабораторных и практических работ по дисциплине
№ п/п
Название лабораторной или практической работы
1
Практическая работа №1 «Определение равнодействующей системы сходящихся сил»
2
Практическая работа №2 «Расчеты произвольной системы сил»
3
Практическая работа №3 «Определение осадки винтовой цилиндрической пружины»
4
Практическая работа №4 «Построение эпюр продольных сил и нормальных напряжений.
Определение деформаций».
5
Практическая работа №5 «Эпюры поперечных сил и моментов изгибающих. Расчет на прочность».
6
Практическая работа №6«Расчет зубчатой передачи».
7
Практическая работа №7 «Расчет вала».
8
Практическая работа №8 «Расчет соединений».
9
Лабораторная работа №1 «Определение центра тяжести плоских фигур».
10
Лабораторная работа №2 «Статическая балансировка деталей».
11
Лабораторная работа №3 «Определение коэффициента трения скольжения».
12
Лабораторная работа №4«Определение прогибов и углов поворота балки при изгибе».
6 Список литературы
Основные источники:
1. Андреев В. И., Паушкин А.Г., Леонтьев А.Н., Техническая механика. М.: Высшая
школа, 2010-224с.
2. Варданян Г.С., Андреев В. И., Атаров Н.М., Горшков А.А., Сопротивление материалов
с основами теории упругости и пластичности. М.: Инфра-М, 2010-193с.
3. Дубейковский Е.Н., Саввушкин Е.С. Сопротивление материалов. -М.: Высшая школа,
2008.
4. Ксендзов В.А. Техническая механика. М.: КолосПресс, 2010-291с.
5. Куклин Н.Г., Куклина Г.С. Детали машин. - М: Машиностроение, 2009.
6. Лачуга Ю.Ф. Техническая механика. М.: КолосС, 2010-376с.
7. Мовнин М.С. и др. Основы технической механики: учебник для технологических
немашиностроительных специальностей техникумов – Л.: Машиностроение, 2007.
8. Никитин Е.М. Теоретическая механика для техникумов – М.: Наука, 2008.
9. Фролов М.И. Техническая механика. Детали машин. - М.: Высшая школа, 2010.
10. Эрдеди А.А. и др. Техническая механика. - М.: Высшая школа, 2010.
Дополнительные источники:
1. Атаров Н.М. Сопротивление материалов в примерах и задачах. М.: Инфра-М, 2010262с.
2. Мишенин Б.В. Техническая механика. Задания на расчетно-графические работы для
ССУЗов с примерами их выполнения. - М.: НМЦ СПОРФ, 2007.
3. Мовнин М.С. и др. Руководство к решению задач по технической механике. Учебное
пособие для техникумов. М., «Высшая школа», 2007.
4. Паушкин А.Г Практикум по технической механике. М.: КолосС,2008-94с
5. Романов Н.Я., Константинов В.А., Покровский Н.А. Сборник задач по деталям машин.
- М.: Машиностроение, 2008.
6. Файн А.М. Сборник задач по теоретической механике. - М.: Высшая школа, 2007.