Задание 1
Центральное растяжение и сжатие прямых стержней переменного сечения
Для стального ступенчатого стержня, Рисунок 3.1 находящегося под действием сил Fi, приложенных в осевом направлении, требуется:
1) построить эпюры нормальных сил N, нормальных напряжений ;
2) построить эпюру осевых перемещений ;
3) определить его полное удлинение (укорочение) l.
Исходные данные в таблице 3.1
Рисунок 3.1
Таблица 3.1
|
№ п\п |
Нагрузка, кН |
Площадь сечения А104, м2 |
Длина участка а, м |
Угол , град |
||
|
F1, |
F2, |
F3, |
||||
|
1 |
20 |
10 |
25 |
8 |
1,2 |
45 |
|
2 |
15 |
25 |
30 |
6 |
1,5 |
30 |
|
3 |
10 |
24 |
22 |
10 |
1,8 |
60 |
|
4 |
13 |
30 |
35 |
5 |
1,1 |
65 |
|
5 |
18 |
28 |
26 |
12 |
1,3 |
50 |
|
6 |
16 |
22 |
20 |
9 |
1,7 |
35 |
|
7 |
14 |
20 |
36 |
7 |
1,9 |
45 |
|
8 |
12 |
26 |
18 |
6 |
2,0 |
40 |
|
9 |
10 |
21 |
24 |
11 |
1,9 |
50 |
|
10 |
8 |
29 |
22 |
5 |
1,5 |
20 |
|
11 |
22 |
8 |
16 |
10 |
2,1 |
70 |
|
12 |
11 |
20 |
32 |
7 |
2,2 |
45 |
|
13 |
24 |
12 |
8 |
5 |
2,0 |
60 |
|
14 |
16 |
22 |
30 |
9 |
2,4 |
55 |
|
15 |
20 |
16 |
12 |
6 |
2,5 |
40 |
|
16 |
18 |
28 |
14 |
8 |
0,9 |
65 |
|
17 |
12 |
30 |
8 |
12 |
0,7 |
30 |
|
18 |
10 |
22 |
40 |
11 |
0,6 |
50 |
Задание 2
Расчет на кручение круглых стержней.
Для стального вала, рисунок 4.1, один конец которого условно принят защемленным, при выбранных исходных данных требуется:
1) найти через известные мощности Pi соответствующие скручивающие моменты mi;
2) найти неизвестный момент m4 из условия равенства нулю угла поворота свободного конца вала;
3) построить эпюру крутящих моментов T;
4) подобрать круглое и кольцевое (при заданном =d/D) сечения из условий прочности;
5) построить эпюры углов поворота по длине вала круглого сечения;
Исходные данные в таблице 4.
Рисунок 4.1
Таблица 4
|
№ п\п |
Мощность, кВт |
Длины участков, м |
Угловая скорость , рад/с рад\с |
=d/D |
Допускаемые напряжения, , МПа |
Допускаемый угол закручивания, , град\м |
||||
|
P1 |
P2 |
P3 |
a |
b |
c |
|||||
|
1 |
100 |
50 |
30 |
1,0 |
0,3 |
0,4 |
25 |
0,8 |
40 |
0,40 |
|
2 |
80 |
50 |
40 |
0,9 |
0,8 |
0,7 |
26 |
0,8 |
45 |
0,35 |
|
3 |
90 |
40 |
60 |
0,5 |
0,3 |
0,6 |
28 |
0,9 |
30 |
0,45 |
|
4 |
90 |
60 |
30 |
0,6 |
0,2 |
0,5 |
32 |
0,9 |
32 |
0,25 |
|
5 |
80 |
50 |
40 |
0,4 |
0,6 |
0,7 |
35 |
0,8 |
28 |
0,50 |
|
6 |
120 |
100 |
50 |
0,3 |
0,4 |
0,8 |
30 |
0,9 |
80 |
0,20 |
|
7 |
70 |
40 |
50 |
0,5 |
0,6 |
0,4 |
40 |
0,8 |
35 |
0,30 |
|
8 |
70 |
30 |
60 |
0,6 |
0,4 |
0,5 |
45 |
0,8 |
25 |
0,25 |
|
9 |
50 |
40 |
30 |
0,8 |
0,4 |
0,6 |
50 |
0,9 |
50 |
0,40 |
|
10 |
50 |
30 |
40 |
0,7 |
0,5 |
0,6 |
60 |
0,9 |
60 |
0,45 |
|
11 |
40 |
30 |
80 |
0,3 |
0,6 |
0,4 |
55 |
0,8 |
40 |
0,25 |
|
12 |
40 |
60 |
30 |
0,4 |
0,5 |
0,2 |
70 |
0,9 |
30 |
0,20 |
|
13 |
30 |
80 |
40 |
0,5 |
0,8 |
0,6 |
80 |
0,9 |
20 |
0,30 |
|
14 |
30 |
60 |
20 |
0,4 |
0,7 |
0,6 |
75 |
0,8 |
28 |
0,35 |
|
15 |
120 |
50 |
100 |
0,7 |
0,8 |
0,5 |
65 |
0,8 |
35 |
0,40 |
|
16 |
100 |
40 |
80 |
0,3 |
0,5 |
0,4 |
80 |
0,9 |
32 |
0,45 |
|
17 |
60 |
100 |
30 |
0,2 |
0,3 |
0,6 |
50 |
0,9 |
60 |
0,50 |
|
18 |
60 |
120 |
50 |
0,8 |
0,4 |
0,3 |
60 |
0,8 |
80 |
0,50 |