2. Составление выражения поперечных сил f

На участке I: F^I=-F=-15кН

На участке II: F^II=-F+F_A-q(x-a),

при x=a F^II=-15 +36,25=21,25кН,

при x=a+b F^II=-15+36,25-15·1=6,25кН.

На участке III: F^III=-F+F_A-q·b-F=-15+36,25-15-15=-8,75кН

На участке IV поперечные силы отсутствуют.

3) Построение эпюры поперечных сил F ( рис.1.4 )

Эпюру поперечных сил строим по полученным в разделе 2 значениям.

На участке II значения поперечной силы ввиду действия равномерно распределенной нагрузки зависят от расстояния Х, поэтому получим наклонную прямую.

4) Составление выражения изгибающих моментов

При решении принимаем, что если любое из силовых воздействий стремится повернуть левую часть балки по часовой стрелке (а правую – против часовой стрелки), то значение момента будет положительным.

Начинаем составлять выражение слева, от участка I.

На участке I: M^I=-F·x при х=0; M^I=0 · при х = а; M^I=-F·а=-15·1=- 15 кН.м

На участке II: M^II=-F·x+F_A(x-a)-q(x-a) ·

при х=а; M^II=-F·а=-15 кН·м.

при х=а+b; M^II= -F·(а+b)+ F_A·b-q·b²/2=-15·2+36,25·1-15·0,5=1,25 кН·м.

На участке III: M^III=-F·x+ F_A·(x-a) -q·b(x -а-b/2)-F(х -а-b)

при х=а+b; M^III= -F·(а +b)+ F_A·b-q·b/2=1,25 кН·м.

при х=а+b+с; M^III= -F·(а+b+с)+ F_A·(b+с)-qb(b/2+с)-F·c=-15·3+36,25-15·1=-10

На участке IV (составляем управление справа налево) M^IV=-M= -10 кН·м.

На границе участков III и IV значение М совпадает, что говорит о правильности расчета.

5) Построение эпюры изгибающих моментов

Полученные в разделе 4 значения откладываем на границах участков.

Если на участке балки нет распределенной нагрузки, то два соседних значения изгибающих моментов соединяются прямой линией, а при наличии распределенной нагрузки – по параболе. В месте приложения изгибающего момента - вертикальный скачок на величину этого момента.

6) Подбор балки.

Для определения размеров балки воспользуемся уравнением ;

Максимальный изгибающий момент M_max=15 кН·м .

Этому условию удовлетворяет двутавровая стальная балка ( ГОСТ 8239 – 72) №16, у которой =109 (см. таблицу 1).

Раздел 2. Задачи по теории механизмов и машин.

2.1. Определение величины степени подвижности и определение класса механизма. Целью решения задач по данной теме является выработка навыков структурного анализа кинематических цепей механизмов. В результате структурного анализа устанавливается: являются ли анализируемые кинематические цепи механизмами, из каких структурных групп – с установлением их классов и, если требуется, видов – образованы анализируемые кинематические цепи [1].