Задача №6. Розрахунок на міцність при згині балок

Для заданої балки (рис. 6, табл. 5) підібрати двотавровий, круглий і прямокутний перетини (поклавши для прямокутного перетину відношення висоти до ширини h/b=2) і порівняти вагу одного метра довжини кожного профілю. Матеріал балок – сталь 3; [σ]=160MПа.

План розв’язання задачі:

1. Визначити реакції опор.

2. Записати вирази для визначення поперечних сил і згинальних моментів на ділянках балки, знайти їх значення.

3. Побудувати епюри поперечних сил і згинальних моментів, визначити перетин, в якому діє максимальний згинальний момент.

4. Підібрати розміри перетинів, виходячи з умови міцності за нормальними напруженнями.

5. Порівняти вагу балок, прийнявши вагу двотаврової балки за 100%.

Таблиця 5

№ п/п	q, кН/м	F, кН	М, кН/м	α, м
0	2	3	9	2
1	3	4	5	3
2	4	5	8	4
3	1	2	4	5
4	4	6	7	2
5	2	3,5	5,5	5
6	3	4,5	7,5	3
7	2	2,5	4,5	4
8	5	6,5	9,5	3
9	4	5,5	8,5	2

Рис. 6

Задача №7. Розрахунок вала на згин з крученням

Стальний вал трансмісії (рис. 7, табл. 6) з частотою обертання n передає через шківи потужності, задані в табл. 6; діаметри шківів D₁=60см; D₂=40см; D₃=30см; α=100см. Визначити діаметр вала, якщо [σ]=100МПа.

Таблиця 6

№ п/п				n, об/хв	N1, кВт	N2, кВт	N2, кВт
0	0	90	180	150	-	10	20
1	90	180	0	100	10	-	20
2	180	0	90	200	10	20	-
3	90	0	180	300	-	30	40
4	270	0	90	400	30	-	40
5	180	180	90	500	30	40	-
6	180	90	0	600	-	50	60
7	270	90	180	700	50	-	60
8	0	270	180	800	50	60	-
9	270	0	180	900	-	90	50

План розв'язання задачі:

1. Визначити потужність на шківі, де вона не задана, виходячи з умови балансу потужностей.

2. Визначити скручувальні моменти на кожному шківі і побудувати епюру крутних моментів.

3. Визначити тиск, що передається шківами на вал, вважаючи, що натяг ведучої вітки паса у два рази більший, ніж натяг веденої.

4. Визначити величини складових сил тиску, що діють у горизонтальній і вертикальній площинах.

5. Побудувати епюри згинальних моментів у горизонтальній і вертикальній площинах.

6. Побудувати сумарну епюру згинальних моментів.

7. Визначити розрахунковий момент, користуючись третьою теорією міцності.

8. Визначити діаметр вала із умови міцності.

Рис. 7