Расчетно-графическая работа 3
Тема: Деформация растяжение и сжатие. Расчеты из условия прочности
Цель работы: Для стального бруса:
а) построить эпюры продольных сил Nz и нормальных напряжений σ;
б) определить удлинение (укорочение) бруса, принять Е=2·105 МПа ;
в) определить коэффициент запаса прочности n, если материал образца__________________ и σт_____МПа.
Вариант_____
Дано:
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Рисунок 3.1- Вид
фигуры
Решение:
а) Определяем продольную силу Nz:
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
Определяем нормальное напряжение σ в сечениях:
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
Строим эпюры продольных сил Nz и нормальных напряжений σ.
Рисунок 3.2 – Эпюры Nz и σ
б) определяем удлинение (укорочение бруса) ∆ℓ:
На участках:
____________________________________________________________
__________________________________________________________________
____________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________
__________________________________________________________________
Общее удлинение (укорочение) бруса:
__________________________________________________________________
в) Определяем коэффициент запаса прочности:
__________________________________________________
Ответ:____________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
Расчетно-графическая работа 4
Тема: Деформация кручения. Проектный расчет вала
Цель работы: Для стального вала:
а) построить эпюры крутящих моментов Мкр;
б) из условия прочности и жесткости определить диаметры вала на каждом участке;
в) выполнить эскиз вала.
Вариант ____
Дано:
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Рисунок 4.1 – Схема вала
Решение:
а) Определяем вращающие моменты на валу Мвр:
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
Пренебрегая трением в подшипниках и весом самого вала, определяем крутящие моменты Мкр на всех участках вала, рассматривая каждый раз условие равновесия отсечённой части вала:
_Сечение 1-1:__________________________________________________________________
_Сечение 2-2:__________________________________________________________________
_Сечение 3-3:__________________________________________________________________
_Сечение 4-4:__________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________
Строим эпюру крутящих моментов. Положительные ординаты откладываем вверх от базисной линии (параллельной от бруса), отрицательные ординаты - вниз.
Рисунок 4.2 – Эпюра Мкр
б) Из условия прочности τ = Мкр /WР ≤ [τ] и условия жесткости
Θ0 = Mкр /GJP ≤ [Θ0] выполняем проектный расчет вала (подбор сечения) на каждом участке:
WР ≥ Mкр /[τ]; WР = πd3/16≈0,2d3;
или
__d1 =____________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
JР ≥ MK /G[Θ0]; JР =πd4/32≈0,1d4;
где G – модуль упругости при сдвиге; G = 8∙104 МПа (для стали)
__d1 = _____________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
На каждом участке из двух полученных диаметров вала по условию прочности и условию жесткости удовлетворяет больший. Принимаем:
d1 =_____мм; d2 =_____мм; d3 =_____мм
в
)
Выполняем эскиз вала
Рисунок 4.3 – Эскиз вала
Ответ: Опасное сечение на участке вала__________, в котором d =_______мм.