Механика (стр. 2 )

1. Определить опорные реакции и произвести их проверку.

2. Написать аналитические выражения изгибающего момента и поперечной силы Q для каждого участка.

3. Построить эпюры изгибающих моментов и поперечных сил Q. На эпюрах указать численные значения ординат для характерных сечений.

4. По максимальному изгибающему моменту подобрать стальную балку двутаврового поперечного сечения при допус­каемом напряжении.

Длина одного пролета балки .

Исходные данные:

-  схему выбрать на рис.5 по предпоследней цифре учебного шифра;

- расчетные параметры выбрать из таблицы 7 по номеру строки, определяемой по последней цифре шифра.

Для цифры 0 выбирается схема X.

Рис. 5

Таблица 7

Номер строки	, кНм	, кН	Номер строки	, кНм	, кН
1	5	10	6	3	8
2	4	8	7	4	7
3	3	7	8	3	6
4	6	6	9	6	10
5	5	10	0	4	8

;.

Задача 5

Приведите краткое описание наиболее распространенных типов резьб. Укажите их основные параметры и область применения.

Задача. Определить диаметр болта (рис.6 а) из Ст 3 с метрической резьбой, исходя из условия, что при коэффициенте трения сила трения между листами больше сдвигающей силы. Для Ст 3 .

Определить диаметр болта (рис.6 б) из Ст 3 с метрической резьбой, исходя из условия, что болт поставлен без зазора. Для Ст 3 допускаемые напряжения среза

[t]ср = 80 МПа, а допускаемые напряжения смятия для материала скрепляемых листов [s]см = 65 МПа (толщины листов d1=10мм, d2=15мм).

Расчетные данные приведены в таблице 8.

Номер варианта выбирается по последней цифре учебного шифра.

а б

Рис. 6

Таблица 8

Вариант	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
, кН	1	1.5	2	2,5	3	3,5	4	4.5	5	5,5

Задача 6

Приведите краткое описание известных вам типов шпоночных соединений.

Задача. Рассчитать наибольший крутящий момент, который может передать соединение (рис.7) с номинальным диаметром стандартной призматической шпонкой, длина которой , если допускаемые напряжения среза материала шпонки.

, смятия .

Данные для расчета приведены в таблице 9.

Номер варианта выбирается по последней цифре учебного шифра.

Размеры и сечения призматической шпонки стандартизованы и выбираются по ГОСТ , а также стр. 302 [8].

Рис.7

Таблица 9

и , мм	Вариант
0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
	10	20	30	40	45	50	55	60	65	70
	16	32	40	50	56	63	70	70	80	80

Задача 7

Полосы из стали Ст3 сварены встык (рис.8) вручную электродами Э42. Осевая сила изменяется в пределах от до . Определить допускаемое значение , если допускаемое напряжение для свариваемых полос,

. Данные приведены в таблице 10.

Номер варианта выбирается по последней цифре учебного шифра.

Рис. 8

Таблица 10

Вариант	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
	-0,5	-0,8	-0,6	-0,4	-0,2	-0,4	-0,3	-0,7	-0,1	0,8
,мм	50	63	80	100	200	250	63	50	100	160
,мм	3	8	10	12	10	6	3	10	12	20

Методические указания

К задаче I.

Изучите и усвойте специальную терминологию, определения и основные положения «Теории механизмов и машин» [1, с]. На их базе строятся все последующие исследования и выводы.

Прежде всего, надо знать, что называют механизмом и машиной.

Механизмом называют механическую систему тел, предназначенную для преобразования движения одного или нескольких из них в требуемое движение других тел. Комплекс механизмов, состоящий из двигателей, передач, рабочих органов и контрольно-регулирующих устройств, выполняющий работу по преобразованию энергии, материалов, информации или перемещению грузов, называют машиной.

По структурно-конструктивным признакам механизмы делятся на семь следующих видов: рычажные, зубчатые, винтовые, кулачковые, фрикционные, механизмы с гибкими связями и прочие, в том числе комбинированные.

Механизм и, следовательно, машину собирают из отдельных «частей» - деталей. Деталью называют изделие, изготовленное из монолитного материала без применения сборочных операций. Одна или несколько деталей, образующих жесткую систему тел, предназначенные для выполнения определенной функции в составе механизма, называют звеном. Звено мажет быть подвижным и неподвижным. Неподвижное звено называют стойкой.

Под кинематической парой понимают подвижное соединение двух звеньев, допускающее их относительное движение. Места контакта каждого из двух звеньев называют элементами кинематической пары. Элементы низших пар — поверхности, высших — линии или точки.

На относительное движение каждого звена элементы кинематической пары налагают ограничения, называемые связями. В зависимости от числа налагаемых связей кинематические пары разделяют на пять классов. Под кинематической цепью понимают связанную систему звеньев, образующих между собой кинематические пары. Цепи различают открытые и замкнутые, простые и сложные, плоские и пространственные.

Число степеней свободы плоских механизмов W определяют по формуле Чебышева:

,

где — количество подвижных звеньев; — количество кинематических пар 5 класса (низших пар) и — количество кинематических пар 4 класса (высших пар).

Разложение кинематической цепи механизма на структурные группы называют структурным анализом. При структурном анализе определяют количество звеньев, количество и класс кинематических пар, число степеней свободы, класс и порядок структурных групп. По Артоболевскому класс и порядок механизма соответствует наивысшему классу и порядку входящих в него структурных групп.

В качестве примера для решения задачи № 1 контрольной работы проведем исследование схемы механизма, представленной на рис. 9, у которого ведущее звено 1 (кривошип ) вращается со скоростьюпо часовой стрелке; размеры механизма: ; ; ; ; ; , угол положения ведущего звена