Задача №3
Для заданого вала (рис.3) визначити діаметри окремих його ділянок (з умови міцності при крученні) та величину кутів закручування на окремих ділянках. Вихідні дані наведені в табл. 3.
План розв’язання задачі
-
Визначити крутний момент М0 .
-
Побудувати епюру крутних моментів.
-
Із умови міцності обчислити діаметри суцільного вала на окремих його ділянках. Накреслити ескіз ступінчастого вала.
-
Визначити величину кутів закручування на окремих ділянках і побудувати епюру кутів закручування для всього вала, приймаючи за нерухомий переріз лівий кінець вала.
-
Порівняти максимальне значення кута закручування вала з допустимою величиною
Таблиця 3
|
№ |
М1 кНм |
М2 кНм |
М3 кНм |
М4 кНм |
а м |
b м |
c м |
d м |
|
1 |
2 |
2 |
6 |
4 |
0,6 |
0,4 |
0,8 |
0,4 |
|
2 |
6 |
2 |
6 |
4 |
0,4 |
0,4 |
0,8 |
0,6 |
|
3 |
4 |
2 |
6 |
4 |
0,4 |
0,8 |
0,6 |
0,4 |
|
4 |
4 |
6 |
4 |
2 |
0,8 |
0,4 |
0,4 |
0,6 |
|
5 |
2 |
6 |
4 |
4 |
0,6 |
0,4 |
0,8 |
0,4 |
|
6 |
2 |
4 |
6 |
4 |
0,8 |
0,6 |
0,4 |
0,4 |
|
7 |
6 |
2 |
2 |
4 |
0,4 |
0,4 |
0,6 |
0,8 |
|
8 |
4 |
2 |
6 |
2 |
0,4 |
0,8 |
0,6 |
0,4 |
|
9 |
4 |
6 |
2 |
2 |
0,4 |
0,4 |
0,8 |
0,6 |
|
0 |
2 |
6 |
2 |
4 |
0,6 |
0,8 |
0,4 |
0,4 |
Рис.3. Схеми до задачі №3
Рис.3. Схеми до задачі №3
Розрахунково-графічна робота №2
ПОБУДОВА ЕПЮР ПОПЕРЕЧНИХ СИЛ ТА ЗГИНАЛЬНИХ МОМЕНТІВ
ТА РОЗРАХУНОК БАЛОК НА ЗГИН
Література: /1/ с. 44-75, /2/ с. 93-117, /3/ с. 188-227.
Спочатку потрібно засвоїти особливо важливі поняття згинального моменту М та поперечної сили Q і навчитися будувати епюри М та Q. Необхідно пам’ятати, що поперечна сила в заданому перерізі дорівнює алгебраїчній сумі проекцій сил на нормаль до осі стержня, розташованих з одного боку від розглядуваного перерізу, а згинальний момент у заданому перерізі дорівнює алгебраїчній сумі моментів сил, розташованих з одного боку перерізу відносно центра ваги цього перерізу. Необхідно засвоїти визначення нормальних і дотичних напружень при поперечному згині, умови міцності за нормальними, дотичними і головними напруженнями.
При визначенні поперечних сил та згинальних моментів розглядати можна як ліву від перерізу, так і праву частину балки (залежно від того, з якого боку легше отримати вирази Q і М). Для консольних балок розрахунки доцільно вести з вільного кінця консолі.
Правила знаків: поперечна сила Q вважається додатною, якщо зовнішнє навантаження повертає відсічену частину балки відносно перерізу за годинниковою стрілкою, в протилежному випадку – від’ємною; згинальний момент М вважають додатним, якщо зовнішнє навантаження вигинає відсічену частину балки випуклістю вниз (верхні волокна балки стиснуті, нижні – розтягнуті), в протилежному випадку – від’ємні.