Sbornik_RPR_mekhanika_TSV_OS_1 (1)

Формат документа: docx
Размер документа: 2.94 Мб




Прямая ссылка будет доступна
примерно через: 45 сек.



  • Сообщить о нарушении / Abuse
    Все документы на сайте взяты из открытых источников, которые размещаются пользователями. Приносим свои глубочайшие извинения, если Ваш документ был опубликован без Вашего на то согласия.


МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ
ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Филиал ФГБОУ ВПО УГНТУ в г. Стерлитамаке
Сборник заданий
расчетнографических работ
по дисциплине «Механика»
Стерлитамак 2011
В сборнике представлены задания по первой части курса «Механика» на темы: статика твердого тела, центральное растяжение (сжатие), кручение, изгиб, совместное действие изгиба и кручения. В сборнике четыре задания, состоящие из пяти задач, каждая из которых содержит 100 или 300 вариантов.
Варианты расположены таким образом, что более сложным расчетным схемам одной задачи соответствуют более простые схемы в другой задаче, чтобы в итоге набор задач всех вариантов был равной трудности.
Сборник заданий предназначен для выполнения расчетнографических работ студентами специальности 240401 «Химическая технология органических веществ».
Составители: Бахонин А.В., доц., канд.техн.наук
Рецензент: Даминев Р.Р., профессор, докт.техн.наук
Уфимский государственный нефтяной технический университет, 2011

УКАЗАНИЯ
по выполнению расчетнопроектировочных работ
Расчетно проектировочные работы являются одной из форм промежуточного контроля знаний студентов. Выполнение данного типа работ должно способствовать более глубокому и сознательному усвоению курса прикладной механики.
Задание задается шифром, представляющим собой трехзначный номер. Первая цифра означает номер варианта, две последние цифры – номер схемы. Например, полученный студентом шифр 305. Это означает, что во всех заданиях должна быть взята расчетная схема 5, а цифровые данные из третьей строки соответствующей таблицы.
При оформлении заданий должны соблюдаться следующие требования:
задания выполняются на бумаге стандартного формата А4 (210297) ГОСТ 2.301-68, с выполнением основной надписи на первом листе по форме 2, а на последующих по форме 2а ГОСТ 2.104-68, страницы нумеруются и брошюруются в общую обложку с титульным листом установленного образца;
решение каждой задачи следует начинать с новой страницы. На первой странице привести заданную схему и условие задачи со всеми данными;
решения проводятся в общем виде, сопровождая их расчетными схемами, при подсчете окончательных значений размерности указывать обязательно;
схемы и эскизы выполняются в масштабе с помощью чертежных принадлежностей с указанием всех размеров, используемых в расчете; на расчетных схемах и эпюрах силовые факторы приводить в общем виде и с расшифровкой численных значений;
отсеченные части конструкции, а также эпюры внутренних силовых факторов помещаются строго под конструкцией на той же странице;
важные промежуточные и окончательные результаты необходимо выделять;
при возвращении на исправление сохранять пометки преподавателя.
Прием и защита заданий проводится в часы консультаций. При приеме задания преподаватель опрашивает студентов по теории в объеме темы задания, а также предлагает дополнительные задачи. Студент успешно и в срок сдавший все задания, может быть по усмотрению преподавателя освобожден от задач на экзамене.

ЗАДАНИЕ 1
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПОРНЫХ РЕАКЦИЙ
Задание состоит из двух задач
Задача №1
Жесткая рама, расположенная в вертикальной плоскости, закреплена в точке А шарнирно, а в точке В прикреплена или к невесомому стержню с шарнирами на концах, или к шарнирной опоре на катках. В точке С к раме привязан трос, перекинутый через блок и несущий на конце груз весом F=25 кН.
На раму действует пара сил с моментом М=100 кН-м и две силы, значения, направления и точки приложения которых указаны в таблице 1 (например, в условиях №1 на раму действуют сила F2 под углом 15° к горизонтальной оси, приложенная в точке D, и сила F3 под углом 60° к горизонтальной оси, приложения в точке Е и т.д.).
Определить реакции связей в точках А и В, вызываемые действующими нагрузками. Принять а=0,5 м.
Таблица 1.1. Рисунок 1.1.
План решения задачи
Вычертить схему нагружения рамки.
Провести координатные оси.
Показать на схеме реакции связей.
Разложить силы F на горизонтальную и вертикальную составляющие.
Составить уравнения равновесия (На раму действует плоская система сил). Из уравнения равновесия определить опорные реакции.
Таблица 1.1 Числовые данные
Номер варианта Силы
59055212090F1
1
00F1
1
F1= 10 кН F2= 20 кН F3= 30 кН F4= 40 кН
762001270 F2
2
00 F2
2
4826024130 3
F3
00 3
F3
3873524130 4
F4
00 4
F4

Точка прило-жения 1, град Точка прило-жения 2, град Точка прило-жения 3, град Точка прило-жения 4, град
0 Н 30 K 60
1 D 15 E 60
2 К 75 Е 30
3 K 60 H 30
4 D 30 E 60
5 H 30 D 75
6 Е 60 K 15
7 D 60 H 15
8 Н 60 D 30
9 E 75 K 30

-4191080010Рисунок 1.1 Схемы нагружения рам
-571580010Продолжение рисунка 1.1
-5715-5715Продолжение рисунка 1.1
Продолжение рисунка 1.1-5715-5715
381060960Продолжение рисунка 1.1
Задача №2
Таблица 1.2 Рисунок 1.2
План решения
1 Вычертить схему нагружения
2 Определение реакции опор
Таблица 1.2 Числовые значения
Номера вариантов 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
q, Кн/м 10 12 16 20 18 26 24 22 28 14
a, м 2 2 1 2 0 0 2 1 1,5 2
b, м 2 1 1 1 2 2 1 2 2 2
c, м 0 0 2 0 2 0 2 1 1,5 2
Номера вариантов 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
q, кН/м 14 18 26 22 20 10 12 28 24 16
a, м 0 1 2 2 0 2 1 2 0 1
b, м 2 2 1 2 1,5 2 2 1 2 2
c, м 2 0 2 1 2 0 1 2 1 2
Номера вариантов 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
q, кН/м 8 10 12 14 16 18 20 24 22 26
a, м 2 2 2 2 0 1 2 1 1,5 2
b, м 2 1,5 2 2 2 2 2 1 2 2
c, м 1 0 1 0 1 0 1 2 1,5 1

228603810Рисунок 1.2 Схемы нагружения балок
228603810Продолжение рисунка 1.2
ЗАДАНИЕ 2
Задание состоит из двух задач
Задача №3
«РАСЧЕТ БРУСА НА ОСЕВОЕ РАСТЯЖЕНИЕСЖАТИЕ»
Таблица 2.1Рисунок 2.1
Спроектировать брус по вариантам:
110 ступенчатый, заданной формы
1120 постоянного сечения
2130 ступенчатый, равного сопротивления
Сечение бруса квадратное. Материал сталь.
[]=100МПаЕ=200ГПа
План решения задачи:
1.Вычертить схему нагружения бруса с обозначением численных значений приложенных нагрузок.
2.Построить эпюру продольной силы.
3.Подсчитать сторону «а» квадатного сечения, назначив значения «а» кратным 2. Минимальное конструктивное значение принимать равным 10 мм.
4.Вычертить эскиз бруса.
5.Определить нормальное напряжение на всех участках, построить эпюру нормального напряжения по длине бруса.
6. Определить абсолютную деформацию бруса.
Таблица 2.1 Исходные данные
Вариант 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
b, м 0,12 0,18 0,24 0,36 0,48 0,30 0,36 0,42 0,40 0,36
c, м 0,18 0,24 0,36 0,42 0,24 0,15 0,30 0,36 0,48 0,36
d, м 0,21 0,10 0,18 0,20 0,12 0,15 0,24 0,30 0,24 0,48
P1, кН 10 20 30 40 50 60 20 30 50 60
P2, кН 40 10 20 30 40 50 60 20 30 50
P3, кН 50 40 10 20 30 40 50 60 20 30

Рисунок 2.1 Схемы нагружения бруса


Продолжение рисунка 2.1


Продолжение рисунка 2.1

Задача №4
«РАСЧЕТ ВАЛА НА КРУЧЕНИЕ»
Таблица 2.2Рисунок 2.2
Спроектировать вал по вариантам:
110 постоянного сечения
1120 ступенчатый, равного сопротивления
2130 ступенчатый, заданной формы
[]=160МПаG=80ГПа
Принять а = 1 м.
План решения задачи:
1.Вычертить схему нагружения вала, построить эпюру крутящего момента.
2.Установить [] по III теории прочности и определить диаметры вала, округляя до стандартных размеров. Вычертить эскиз вала.
3.Построить эпюру угловых перемещений в градусах.
4.Для каждого силового участка определить максимальные касательные напряжения, а также главные напряжения и показать их на выделенном элементе.
Минимальное конструктивное значение диаметра принять равным 10 мм.
Таблица 2.2 Исходные данные
Вариант, кНм 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
М1 200 300 400 100 300 100 300 500 400 300
М2 300 500 400 200 400 100 200 600 800 200
М3 400 500 300 300 500 200 500 700 300 600
М4 500 200 500 400 600 200 300 800 500 500
Указание: диаметры деталей согласно ГОСТ 6636-53 должны соответствовать ряду предпочтительных чисел 20, 21, 22, 24, 25, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42, 45, 48, 50, 52, 55, 58, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100, 105, 110, 115, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 210, 220, 230, 240, 250 . . .


Рисунок 2.2 Схемы нагружения валов


Продолжение рисунка 2.2


Продолжение рисунка 2.2

ЗАДАНИЕ 3
Задача №5
«РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ БАЛОК ПРИ ИЗГИБЕ»
Таблица 3Рисунок 3
Материал балки Сталь 3.
План решения задачи:
1 Вычертить схему нагружения балки (принять l=6 м).
2 Построить эпюры поперечной силы Q и изгибающего момента Мизг.
3 Подобрать круглое, прямоугольное (с отношением высоты к ширине ) и двутавровое сечение.
4 Сравнить вес одного погонного метра длины каждого профиля.
5 Построить эпюру нормальных напряжений в опасном сечении двутавровой балки.
Таблица 3 Числовые данные
Номер варианта q, кН/м F, кН M, кНм n k
0 30 15 12 1/3 1/6
1 25 20 16 5/6 1/6
2 20 30 25 1/2 1/3
3 15 25 20 1/6 1/2
4 30 20 15 1/2 5/6
5 25 40 15 2/3 5/6
6 10 30 20 2/3 1/3
7 25 24 18 2/3 1/6
8 15 28 22 1/3 2/3
9 20 18 14 1/2 1/3


Рисунок 3 Схемы нагружения балок


Продолжение рисунка 3


Продолжение рисунка 3

ЗАДАНИЕ 4
Задача №6
«РАСЧЕТ ВАЛА НА СОВМЕСТНОЕ ДЕЙСТВИЕ
ИЗГИБА И КРУЧЕНИЯ»
Таблица 4Рисунок 4
На стальной вал через шкив 1(диаметром D1 = 0,5 м) и шестерни 2, 3, 4 (равного диаметра D2 = 0,1 м) передаются скручивающие моменты.
Определить диаметр вала.
а = 0,1 м[]=100МПаТ1 = 2t1
План решения задачи:
1 Вычертить схему нагружения вала. Определить моменты М2, М3, М4 по заданному соотношения моментов. Построить эпюру крутящего момента.
2 Показать схему нагружения вала в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Построить для них эпюры изгибающего момента.
3 Построить эпюру суммарного изгибающего момента.
4 Выбрать опасное сечение. Определить диаметр вала по IVгипотезе прочности, назначить его по ГОСТ 6636-53.
Таблица 4 Числовые данные
Вариант М1, кНм М2 : М3 : М4
0 0,2 1 : 1 : 2
1 0,4 1 : 2 : 2
2 0,3 1 : 3 : 1
3 0,5 2 : 1 : 2
4 0,8 2 : 1 : 1
5 0,9 1 : 2 : 1
6 0,7 3 : 1 : 1
7 1,0 1 : 1 : 3
8 1,1 2 : 2 : 1
9 1,2 1 : 1 : 3

Рисунок 4 Схемы нагружения валов

Продолжение рисунка 4

Продолжение рисунка 4

Продолжение рисунка 4

Продолжение рисунка 4

Продолжение рисунка 4
X