Задача №2

Для заданого ступінчастого бруса (рис.2) побудувати епюри поздовжніх сил, нормальних напружень і поздовжніх переміщень, якщо E=210⁵ МПа. Вихідні дані – в таблиці 2.

План розв’язання задачі

1. Накреслити розрахункову схему.

2. Розбити ступінчастий брус на ділянки.

3. Визначити значення поздовжніх сил без урахування власної ваги в межах кожної ділянки. Побудувати епюру поздовжніх сил.

4. Визначити значення нормальних напружень у межах кожної ділянки. Побудувати епюру нормальних напружень.

5. Визначити деформації кожної ділянки бруса. Побудувати епюру розподілу дефор­мацій по довжині бруса.

Таблиця 2

№	А1 см2	А2 см2	А3 см2	F1 кН	F2 кН	а м	в м	c м	d м
1	10	15	20	160	60	1	2	2	1
2	20	40	60	200	320	1	2	1	2
3	50	100	150	500	800	2	1	1	2
4	40	60	80	640	400	2	2	1	1
5	20	30	40	120	320	2	1	2	1

x

x

x

x

x

Рис.2. Схеми до задачі №2

Рис.2. Схеми до задачі №2

Рис.2. Схеми до задачі №2

Розрахунок вала на кручення

Література: /1/ с. 206-212, /2/ с. 85-93, /3/ с. 55-59.

На відміну від розтягу-стиску, при якому нормальні напруження розподіляються рівномірно по всій площі поперечного перерізу, у випадку кручення круглого стрижня дотичні напруження в поперечному перерізі розподіляються нерівномірно, змінюючись за лінійним законом від нуля на осі до максимального значення на поверхні стрижня.

Слід уважно розібратися у побудові епюри крутних моментів і дотичних напружень при крученні вала круглого поперечного перерізу. Особливу увагу слід приділити таким поняттям, як умова міцності при крученні, а також закон Гука, який установлює зв’язок при крученні між силовим фактором (М_кр) та відповідною деформацією кручення (кутом закру­чування ).

Величину невідомого моменту М₀ знаходять з умови рівноваги вала. Ескіз вала викреслюється в масштабі.

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 таблиці 3.

План розв’язання задачі

1. Визначити крутний момент М₀ .

2. Побудувати епюру крутних моментів.

3. Із умови міцності обчислити діаметри суцільного вала на окремих його ді­лянках. Накреслити ескіз ступінчастого вала.

4. Визначити величину кутів закручування на окремих ділянках і побуду­вати епюру кутів закручування для всього вала, приймаючи за нерухомий переріз лівий кінець вала.

5. Порівняти максимальне значення кута закручування вала з допустимою величиною

Таблиця 3

№	М1 кНм	М2 кНм	М3 кНм	М4 кНм	а м	b м	c м	d м
1	2	4	6	2	0,4	0,6	0,4	0,8
2	4	2	2	6	0,6	0,4	0,4	0,8
3	2	6	4	2	0,8	0,6	0,4	0,4
4	6	2	2	4	0,4	0,8	0,6	0,4
5	4	2	6	2	0,6	0,4	0,8	0,4

Рис.3. Схеми до задачі №3

Рис.3. Схеми до задачі №3