Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

УРАЛЬСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ

Сельскохозяйственная академия

Инженерный факультет

Кафедра ТМ и РМ

Кузьмина О.Л.

Сопротивление материалов

Методические указания к выполнению и индивидуальные задания по домашним расчётно-графическим работам.

Екатеринбург-2009

УДК 539 3/8 (076)

Настоящее учебно-методическое пособие предназначено для студентов очного и заочного обучения по специальности:

110301 «Механизация сельского хозяйства».

110303«Механизация переработки сельскохозяйственной продукции».

110304 «Технология обслуживания и ремонт машин в АПК».

Пособие разработано профессором кафедры ТМ и РМ Корщиковым В.Д. с участием старшего преподавателя Кузьминой О.Л. (главы 6 и 7).

Рецензенты: зав. кафедрой «Графика и детали машин», Нагорских В.С. и профессор этой кафедры Комиссаров А.П.

Одобрено и рекомендовано к изданию методической комиссией инженерного факультета УрГСХА (протокол № от г.).

В пособии изложены кратко основные требования к оформлению, цели и задачи выполняемых студентами домашних расчётно-графических работ по курсу «Сопротивление материалов», теоретические основы, примеры решения типовых задач по основным темам курса и варианты индивидуальных заданий.

г.Екатеринбург, УрГСХА, 2009 г., стр. ______, рис. 75, табл. 6, приложений 6.

Содержание

ВВЕДЕНИЕ 4

1. Общие требования к оформлению домашних расчётно–графических работ. 5

2. РАСТЯЖЕНИЕ (СЖАТИЕ) ПРЯМОГО БРУСА - ЗАДАНИЕ №1 8

2.1. Примеры решения задач. 9

2.2. Варианты домашних заданий 17

3. Геометрические характеристики плоских сечений – задание № 2. 35

3.1.Пример решения задачи 37

3.2. Варианты домашних заданий 40

4. Кручение бруса и прямой изгиб балок – задание № 3. 42

4.1. ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ. 47

4.2. ВАРИАНТЫ ДОМАШНИХ ЗАДАНИЙ 60

5. Сложное сопротивление – задание № 4 68

5.1. Примеры решения задач 72

5.2. Варианты домашних заданий. 78

6. Расчет рамных конструкций – Задание № 5. 85

6.1 Пример расчета рамы. 87

6.2. Варианты домашних заданий 91

7. Устойчивость сжатых стержней – задание №6. 93

7.1.Примеры решения задач. 96

7.2 Варианты домашних заданий. 98

Литература: 100

Приложения 101

Введение

СОПРОТИВЛЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ - основополагающая (базовая дисциплина инженерной подготовки будущего специалиста любой выше указанной специальности. Несомненно, что уровнем освоения студентами данной учебной дисцип­лины будет в значительной мере определяться вся дальнейшая профес­сиональная подготовка инженера-механика. Вместе с тем, изучение курса "Сопротивление материалов" у многих студентов вызывает определённые затруднения.

С целью закрепления и углубления теоретических знаний, получаемых студентами из лекционных и лабораторно-практических занятиях, привитию студентам навыков самостоятельного решения конкретных инженерных задач расчёта на прочность, жёсткость и устойчивость типовых элементов сельскохозяйственных машин и оборудования и других конструкций, каждый студент должен выполнить в течении учебного года 6 домашних расчётно – графических работ (ДРГР) как правило, в каждой работе предусматривается

решение от двух до четырех задач различной сложности.

Опыт преподавания данной дисциплины показывает, что на выполне­ние одной расчетно-графической работы студенты расходуют от 4 до 12 и белее часов, включая время на ее оформление. Для получения наи­большей пользы от процесса выполнения домашнего задания при разумных затратах времени советуем студентам придерживаться следующих рекомендаций:

• безусловно лучше всего начинать решение задач домашнего задания сразу, без задержки, после завершения изучения соответствующих тем на лекциях и практических занятиях;

• поскольку значительной части студентов это не всегда удается, они отодвигают начало выполнения задания от рекомендуемых преподавателями сроков то естественно, им потребуется дополни­тельное время на восстановление всего материала, необходимого для проведения всех расчетных работ по конкретному домашнему заданию;

• внимательно изучить условия задачи, заданную расчётную схему или составить свою, если необходимо, продумать возможный спо­соб решения задачи и приступить к его реализации.

Общий план решения любой задачи расчета элементов конструкции или машин на прочность включает обычно следующие этапы:

• определение внутренних сил с помощью метода сечения. Если это не удаётся сразу сделать, то заданная схема является статически неопределимой. Для расчета такой системы нужно, отбросив мысленно линии связи и заменив их действие силами, составить необходимое число дополнительных уравнений перемещений (деформаций): рассматривая возможный характер деформации системы

• построить (при необходимости} эпюры распределения внутренних сил по длине бруса (стержня). По эпюрам определить положение опасного сечения, в котором действуют максимальные внутренние усилия;

• зная максимальные значения усилий а опасном сечении, определить величину действующих напряжений по известным зависимостям;

• проанализировав распределение напряжений по опасному сечению, установить опасные точки, в котором действуют максимальные расчетные напряжения;

• для оценки прочности рассчитываемого элемента конструкции нужно сравнить это расчетное напряжение с допускаемым напряжением.

Аналогичным образом проводится расчёт различных элементов машин и конструкций на жёсткость и устойчивость.