bannerka.ua

Изгиб. Изгиб и кручение

7 (6 ч)

Изгиб. Изгиб и кручение.

1. Цель работы: Ознакомиться с основными понятиями и терминологией раздела Изгиб и Сложный сопротивление бруса. Усвоить основные расчетные формулы по изгибу и кручению материала балок и валов и условия прочности и жесткости их конструкций. Научиться строить эпюры моментов изгиба и поперечных сил и подбирать с помощью их стандартные профили балок.

2.Типы задачи: Задача. К стальному, с двумя разными диаметрами d1 и d2, вала, который имеет сплошное поперечное сечение и зарубку А, приложишь вращающиеся моменты Т1 = 1,5 кНм и T2-1,5 кНм соответственно в сечениях 2-2 и 4-4 и силы F1 = 1 кН и F2 = 2 кН соответственно в сечениях 1-1 и 3-3. Направление векторов вращающихся моментов Т1 и Т2, а также сил F1 и F2 противоположный. Размеры вала показаны на рисунке 1.

Допускаемым напряжение на изгиб принять [σ] = 125 МПа.

Изгиб. Изгиб и кручение

Определить диаметры d1 и d2 вала.

Решения задачи. Определим реакцию в опоре А RА:

ΣFy = 0; — F + Ry = 0; RA = F = 1 кн

Строим эпюру моментов изгиба:

— сечение с плечом X: Мх =-FХ, при х = 0. Мо = — F * 0, при х = l — d Изгиб. Изгиб и кручениеНм; — найдем моменты изгиба в сечениях 3-3 М (3-3) и 2-2

М (3-3) = — Fс = -1000-1,5 = -1500 Нм;

М (2-2) = — F (с + в) = -1000 (1,5 +1,5) = -3000 Нм.

Диаметры вала d1 и d2:

-d1 в сечении 1-1 при условии изгиба и кручения (определяют по моментам М (3-3)
и Мк в сечении М (3-3):

Изгиб. Изгиб и кручениеМ

-d2 в сечении 2-2 при условии изгиба и кручения:

Изгиб. Изгиб и кручениеМ

-d2 в опоре А при только изгиба до момента изгиба Ма = 4,5 кНм:

Изгиб. Изгиб и кручениеМ

При конструировании вала необходимо принимать расчетные диаметры <d1 = 0,0521 м = 52,1 мм и d2 = 0,6695 м = 66,95 мм, которые надо округлить до стандартных d1 = 53 мм и d2 = 67 мм по СТ СЭВ 514-77 из ряда R40 стандартных чисел:

17, 18, 19, 20, 21, 22, 24, 25, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42, 45, 48, 50, 53, 56, 60, 63, 67, 71, 75, 80, 85, 90, 95, 100, 105, 110, 120, 125, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 210, 220, 240, 250, 260, 280, 300, 320, 340, 360, 380, 400, 420, 450, 480, 500. Размеры d1 = 55 мм и d2 = 70 мм также должны округляться до стандартного значения из следующего ряда чисел для подшипников качения: 17, 20, 25, 30, 35, 40,45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100. задачи.

Кручение.

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ. При изучении темы студент должен сосредоточить внимание на следующих вопросах теоретического характера, которые освещены в базовом учебнике (1) и дополнительных источниках. При изучении теоретических (вопросов 1-2) студент должен усвоить: Кручение как один из основных видов деформации круглых брусьев, знать силовые факторы — крутяший момент и скручующий момент. Уметь строить эпюры крутящего момента и определять диаметры валов..

Типовые задачи. Задача. Определить из расчетов на прочность и жесткость необходимые размеры поперечного сечения вала в двух вариантах а) сечение — круг, б) сечение — кольцо с отношением внутреннего диаметра к внешнему с = 0,7. Сечение вала считать по всей длине постоянным. Принять Изгиб. Изгиб и кручение= 25 МПа и Изгиб. Изгиб и кручение= 5,3 10-3 рад / м. Вал вращается с угловой ω = 23рад / с.

Подобрать наиболее рациональную последовательность расположения шкивов на валу.

Решения.

Приняв расположение шкивов, как показано на рисунке 1. получим схему вала и Эпюру Крутящий момент, показаны на рис 2.

Вращающие моменты, передающие каждым из шкивов определим по формуле (1) М = Р / ω,

Поменяв городами шкивы 1 и 2, получим расчетную схему и эпюру МΖ показаны на рис 2. Конечно, второй вариант целесообразен, потому что в этом случае расчетный крутящий момент МΖmax = 1132 Нм значительно меньше, чем в первом варианте, где МΖmax = 2078 Нм. Несложно убедиться, что при других вариантах расположения шкивов расчетный крутящий момент не уменьшится. С рассмотренного можно сделать наступать вывод, что приемный шкив нужно расположить между шкивами, передающими мощности рабочим органам таким образом, чтобы моменты, передающие участками валов слева и справа от него, были по возможности одинаковыми.

Определим нужен полярный момент сопротивления сечения вала из расчета на прочность:

Wр ≥ Изгиб. Изгиб и кручение= Изгиб. Изгиб и кручение= 45,3 х10-6 м3 = 45,3 х103 мм3.

Диаметр вала круглого сечения

Dk = Изгиб. Изгиб и кручение= Изгиб. Изгиб и кручение= 61,5 мм.

Внешний диаметр вала кольцевого сечения

D = Изгиб. Изгиб и кручение= Изгиб. Изгиб и кручение= 67,2 мм.

Нужен полярный момент инерции сечения вала из расчета на жесткость (Изгиб. Изгиб и кручениеПодставляем в рад / м)

JP = Изгиб. Изгиб и кручение= Изгиб. Изгиб и кручение= 267Изгиб. Изгиб и кручениеМ4.

Диаметр вала круглого сечения

Dk = Изгиб. Изгиб и кручение= Изгиб. Изгиб и кручение= 72,5 мм.

Наружный диаметр кольцевого сечения

D = Изгиб. Изгиб и кручение= Изгиб. Изгиб и кручение= 77,5 мм.

Необходимые размеры сечения получили из расчета на жесткость больше, чем из расчета на прочность, поэтому их и принимаем в качестве законченных расчетов с небольшим округлением: dk = 72 мм, d = 78 мм. По кривой 2 на рис.3 устанавливаем, что при с = 0,7 вал кольцевого сечения будет легче сплошного вала примерно на 42%.

Задания для закрепления и самоконтроля. ЗАДАЧА .Для заданной схемы балки (рисунок 2). Нужно построить эпюры моментов изгиба и поперечных сил: определить максимальный момент изгиба Мmах и по нему подобрать стальную двутавровую балку с назначением его номера по ГОСТ 8239-72. Допускаемым напряжение на изгиб необходимо принимать [σ] = 120 туман.

Изгиб. Изгиб и кручение

Рис.2.

1. Что такое чистый и поперечный изгибы?

2. Какие напряжения возникают при деформации изгиба балок?

3. Что такое момент изгиба и поперечная сила?

4. Как определяются знаки моментов изгиба и поперечных сил?

5. Что такое эпюра моментов изгиба и поперечных сил?

6. Как строятся эпюры моментов изгиба и поперечных сил?

7. Что называется статическим моментом плоского сечения?

8. Как определить координаты центра тяжести с помощью статических моментов
Плоского сечения?

9. Что называется осевым, полярным и центробежным моментом инерции
Плоского сечения?

10. Что называется центральным осевым моментом инерции плоского
сечения?

11.Какие вычислить осевой момент инерции плоского сечения относительно

Параллельной оси?

12.Чому равна осевой момент инерции прямоугольника, квадрата и круга,

И полярный момент инерции круга?

13.Як определить осевые моменты сопротивления плоского сечения?

14.Що называется кручением?

15.Розкажить о таких понятиях: крутящий и крутящий моменты, вал.

16.Як строятся эпюры крутящего момента?

17.Как расчетные формулы при изгибе и крученые?

18.Як определяется диаметр вала, если на него действуют моменты изгиба и

Крутящий момент?

Tagged with: , , , , ,
Posted in Прикладная механика 4к.2с
Перечень предметов
  1. Бухучет в ресторанном хозяйстве
  2. Введение в специальность 4к.2с
  3. Высшая математика 3к.1с
  4. Делопроизводство
  5. Информационные технологии в области
  6. Информационные технологии в системах качества стандартизаціісертифікаціі
  7. История украинской культуры
  8. Математические модели в расчетах на эвм
  9. Методы контроля пищевых производств
  10. Микробиология молока и молочных продуктов 3к.1с
  11. Микропроцессорные системы управления технологическими процессами
  12. Научно-практические основы технологии молока и молочных продуктов
  13. Научно-практические основы технологии мяса и мясных продуктов
  14. Общая технология пищевых производств 4к.2с
  15. Общие технологии пищевых производств
  16. Организация обслуживания в предприятиях ресторанного хозяйства
  17. Основы научных исследований и техничнои творчества
  18. Основы охраны труда
  19. Основы пидприемницькои деятельности и агробизнеса
  20. Основы физиологии и гигиены питания 3к.1с
  21. Пищевые и диетические добавки
  22. Политология
  23. Получения доброкачественного молока 3к.1с
  24. Прикладная механика
  25. Прикладная механика 4к.2с
  26. Теоретические основы технологии пищевых производств
  27. Технологический семинар
  28. Технологическое оборудование для молочной промышленности
  29. Технологическое оборудование для мьяснои промышленности
  30. Технология продукции предприятий ресторанного хозяйства
  31. Технология хранения консервирования и переработки молока
  32. Технология хранения, консервирования и переработки мяса
  33. Технохимическому контроль
  34. Управление качеством продукции ресторанного хозяйства
  35. Физика
  36. Физическое воспитание 3к.1с
Возможно Вы искали: