Формы элементов конструкции

БИЛЕТ 4

1 .*Определение равнодействующей геометрическим способом

Геометрический способ заключается в построение силового многоугольника, аналитический – в определении суммы проекций всех действующих сил на две взаимноперпендикулярные оси.

*Плоская система сходящихся сил.

Плоская система сходящихся сил – это система сил линии действия которых сходятся в одной точке, называются сходящимися.

2 .*Пружины и рессоры.

Пружина — упругий элемент, предназначенный для накапливания и поглощения механической энергии. Пружины изготавливаются из материалов, имеющих высокие прочностные и упругие свойства.

Рессора — упругий элемент подвески транспортного средства. Рессора передаёт нагрузку с рамы или кузова на ходовую часть и смягчает удары и толчки при прохождении по неровностям пути.

 

БИЛЕТ 5 (X)

1 .* Определение равнодействующей аналитическим способом.

Величина равнодействующей равна векторной (геометрической) сумме векторов системы сил. Определяем равнодействующую геометрическим способом.

Выберем систему координат, определим пропорции всех заданных векторов на эти оси (рис. 3.4, а).

Складываем проекции всех векторов на оси х и у (рис. 3.4, б).

 

Модуль (величину) равнодействующей можно найти по известным проекциям:

*Проекции силы на ось.

Проекция сил на ось определяется отрезком оси, отсекаемой перпендикулярами, опущенными на ось из начала и конца вектора.

Величина проекции силы на ось равна произведению модуля силы на косинус угла между вектором силы и положительным направлением сил. Проекция имеет знак: "+" при одинаковом направлении вектора силы и оси, "-" при направлении в сторону отрицательной полуоси.

2.*Изгиб

Изгиб — в сопротивлении материалов вид деформации, при котором происходит искривление осей прямых брусьев или изменение кривизны осей кривых брусьев.

(X) *Внутренние силовые факторы при изгибе.

 

БИЛЕТ 6

1.*Две равные и параллельные силы, направленные в противоположные стороны и не лежащие на одной прямой, называются "парой сил".

"Моментом силы"-относительно точки называется произведение модуля силы на кротчайшее расстояние (взятое по перпендикуляру к силам), называемым плечом силы.

2.*Допущения о характере деформаций.

Все материалы под нагрузкой деформируются, т. е. меняют форму и размеры.

Характер деформации легко проследить при испытании мате­риалов на растяжение.

(РИС. 002)

— от точки 0 до точки 1 — прямая линия (деформация прямо пропорциональна нагрузке);

— от точки 2 до точки 5 де­формации быстро нарастают, и образец разрушается, разрушению предшествует появление утончения (шейки) в точке 4.

Если прервать испытания до точки 2, образец вернется к ис­ходным размерам; эта область называется областью упругих дефор­маций. Упругие деформации полностью исчезают после снятия наг­рузки.

При продолжении испытаний после точки 2 образец уже не воз­вращается к исходным размерам, деформации начинают накапли­ваться.

*Классификация нагрузок и элементов конструкций.

Классификация нагрузок

Статистические нагрузки - не меняются со време­нем или меняются очень медленно.

Повторно-переменные нагрузки - многократно меня­ют значение или значение и знак. Действие таких нагрузок вызывает усталость металла.

Динамические нагрузки - меняют свое значение в короткий промежуток времени, они вызывают большие ускоре­ния и силы инерции и могут привести к внезапному разрушению конструкции.

Способу приложе­ния нагрузки могут быть сосредоточеннымиили распределенными по поверхности.

Формы элементов конструкции

Брус — любое тело, у которого длина значительно больше других размеров.

Пластина — любое тело, у которого толщина значительно меньше других размеров.

Массив — тело, у которого три размера одного порядка.

БИЛЕТ 7 (X)

1 .*Теорема Пуансо о параллельном переносе сил.

Теорема Паусона: Силу можно перенести параллельно линии ее действия, при этом нужно добавить пару сил с моментом, равным произведению модуля силы на расстояние, на которое перенесена сила.

*Приведение к точке плоской системы произвольно расположенных сил.

Все силы системы переносят в одну произвольно выбранную точку, называемую "точкой приведения". При этом применяют теорему Пуансо. При любом переносе силы в точку, не лежащую на линии действия, добавляют пару сил.

Появившиеся при переносе пары называют "присоединенными парами".

2.*

 

БИЛЕТ 8

1.*Следствие из второй и третьей аксиомы.-"ответ в БИЛЕТ 2"

2.*Общие сведения о передачах.

Передачей называется устройство для передачи энергии на расстояние. От способа осуществления передачи энергии различают механические, электрические, пневматические и гидравлические передачи.

*Основные причины применения передач в машинах.

- требуемые скорости рабочих органов машины часто не совпадают со скоростями стандартных двигателей;

- скорости рабочего органа машины часто необходимо регулиро­вать в процессе работы;

- большинство рабочих органов машин должны работать при ма­лых скоростях и обеспечивать большие вращающие моменты, а высокооборотные двигатели экономичнее;

- двигатели изготовляют для равномерного вращательного движе­ния, а в машинах иногда требуется прерывистое поступательное движение.

*Классификация передач.

Передачи зацерлением: зубчатые, червячные, цепные

Передачи трения: фрикционные, ременные

БИЛЕТ 9 ()

1.*Условие равновесия произвольной плоской системы сил.

Для равновесия плоской произвольной системы сил - необх.чтобы сумма проекций всез сил на оси X и Y и сумма моментов всез сил относительно произвольной точки были равны нулю.(ФОРМУЛЫС ФОТА 26)

2.*Фрикционные передачи и вариаторы.

Фрикционные передачи передают движение за счет сил трения.

"Вариатор"–это фрикционная передача, характеризующаяся переменным передаточным отношением, т.к. одно из колес или оба колеса этой передачи имеют переменный диаметр вращения.

Фрикционные вариаторы применются в сельхозмашиностроении, станкостроении, сварочных и литейных машинах, машинах текстильной, химической и бумажной промышленности, различных отраслях приборостроения и т.д.

БИЛЕТ 10 ()

1. *Виды нагрузок и разновидности опор балочных систем.

Виды нагрузок:

По способу приложения нагрузки делятся на

· сосредоточенные и

· распределенные.

Разновидности опор балочных систем:

- Шарнирно-подвижная опора

- Шарнирно-неподвижная опора

- Балка на двух шарнирных опорах

2.*Растяжение и сжатие.

Растяжение и сжатие называется вид нагрузки, при котором поперечное сечение бруса возникает только один силовой фактор – продольная сила.

Продольные силы меняются по длине бруса. При расчетах после определения величин продольных сил по сечениям строится график- эпюра продольных сил.

*Пример построения эпюр

1.Вычерчивается (в масштабе) расчетная схема элемента с указанием всех размеров и приложенных внешних нагрузок

2.Обозначаются характерные сечения бруса;

3.Определяются опорные реакции;

4. Рассматриваемый элемент разбивается на силовые участки;

5.Для каждого силового участка выбирается рассматриваемая часть бруса (балки)

6.Рассчитываются значения на границах участков.

7.В некоторых случаях необходимо определять экстремумы эпюр

8.После расчета всех значений выполняется построение эпюр.

 

БИЛЕТ 11

1.*Момент силы относительно оси.

Момент силы относительно оси равен алгебраическому значению проекции момента этой силы на плоскость, перпендикулярную этой оси относительно точки пересечения оси с плоскостью, то есть

(фото формулы на телефоне)

Основной единицей измерения момента силы в системе СИ является: [M]=Н•м

*Пространственная сходящаяся система сил.

Пространственная сходящаяся система сил — система сил, не лежащих в одной плоскости, линии действия которых пересекаются в одной точке.

2.*Цепные передачи.

Цепная передача — это передача механической энергии при помощи гибкого элемента — цепи, за счёт сил зацепления.

*Оценка цепных передач.

Достоинства цепных передач:

• передача движения зацеплением, а не трением позволяет переда­вать большие мощности, чем с помощью ремня;

• практически не требуется натяжение цепи, следовательно, умень­шается нагрузка на валы и опоры;

• отсутствие скольжения и буксования обеспечивает постоянство среднего передаточного отношения;

• цепи могут устойчиво работать при меньших межосевых расстоя­ниях и обеспечивать большее передаточное отношение, чем ре­менная передача;

• цепные передачи хорошо работают в условиях частых пусков и торможений;

• цепные передачи имеют высокий КПД.

Недостатки цепных передач:

• износ цепи при недостаточной смазке и плохой защите от грязи;

• сложный уход за передачей;

• повышенная вибрация и шум;

• по сравнению с зубчатыми передачами повышенная неравномер­ность движения;

• удлинение цепи в результате износа шарниров и сход цепи со звездочек.

* Классификация. Цепных передач

Роликовые; Втуловые; зубчатые цети - в свою очередь могут быть одно- и многорядными

*Геометрические и кинематические параметры.

Геометрические:

1.Оптимальное межосевое расстояние передачи

2.Длину цепи вычисляют по формуле, аналогичной формуле для определения длины ремня.

3.Межосевое расстояние передачи при окончательно выбранном числе шагов

Кинетические:

1.Шаг цепи

2.Число звеньев цепи

3.Допускаемая величина стрелы провисания

4.Делительный диаметр звездочки 5.Диаметр вершин зубьев: для втулочных и роликовых цепей

БИЛЕТ 12

1.*Произвольная пространственная система сил. (ППСС)

ППСС - называется система сил, линии действия которых не лежат в одной плоскости. находится в равновесии, если сумма проекций сил на каждую из координатных осей и сумма моментов всех сил относительно осей координат равны нулю.

2.*Ременные передачи.

Ремённая передача — это передача механической энергии приводного ремня, за счёт сил трения или сил зацепления (зубчатые ремни).

*Оценка ременных передач.

Достоинства ременных передач:

• ременная передача смягчает толчки и удары — может демпфиро­вать колебания;

• ременная передача может служить предохранительным звеном при перегрузках;

• ременная передача может использоваться для бесступенчатой ре­гулировки скорости

• возможность передачи движения на значительные расстояния (до 15 м и более).

Недостатки ременных передач:

• большие габаритные размеры;

• невозможно обеспечить постоянство передаточного отношения;

• долговечность ремня недостаточна;

• значительные нагрузки на опоры, особенно у плоскоременных передач.

*Классификация

По форме сечения: плоскоременные, клиноремрнные, круглоременные, с зубчатыми ремнями, поликлиновыми ремнями

По взаимному расположению валов и ремн: открытая передача (шкивы врафаются в одном направлении); перекрестная передача (шкивы вращаются во встреч. напрвлениях); полуперекрестная передача (чаще всего 90 граду.); угловая передача.

По количеству валов, охватываемых одним ремнем: двухвальная и тд.

По наличию вспомогательных роликов: снатяжным роликом, с направляющими роликами.

БИЛЕТ 13

1.*Центр тяжести однородных плоских фигур

Очень часто приходится определять центр тяжести различных плоских тел и геометрических плоских фигур сложной формы. Для плоских тел можно записать: V = Аh, где А — площадь фигуры, h — ее высота.

*Сила тяжести

Си́ла тя́жести — сила, действующая на любое физическое тело, находящееся вблизи поверхности Земли или другого астрономического тела. F=gm; g-ускорение свободного падения, m- масса тела

*. Точка приложения силы тяжести.

Для определения точки приложения силы тяжестииспользуем теорему Вариньона о моменте равнодействующей:

Момент равнодействующей относительно оси равен алгебраической сумме моментов сил системы относительно этой оси.

2.*Статические испытания на растяжение и сжатие. Механические характеристики.

Образец закрепляется в зажимах разрывной машины и растягивается до разрыва. Машина снабжена прибором для автоматической записи диаграммы растяжения - зависимости между нагрузкой и абсолютным удлинением.

БИЛЕТ 14

1.* Виды нагрузок и разновидности опор балочных систем.

БИЛЕТ 10-1.

2.*Кручение

Кручение - нагружение, при котором в поперечном сечении бруса возникает только один внутренний силовой фактор — крутящий момент.

*Внутренние силовые факторы при кручении.

один внутренний силовой фактор — крутящий момент, также вешними нагрузками являются две противоположно на­правленные пары сил.

*Построение эпюр крутящих моментов.

 

БИЛЕТ 15

1.*Траектория. Пройденный путь. Уравнение движения точки. Скорость движения. Ускорение точки

Траектория - воображаемая линия, которую описывает материальная точка при своем движении.Траектория бывает прямолинейной и криволинейной.

Пройденный путь - это длина траектории.

При движении точки эти координаты являются однозначными и непрерывными функциями времени: (2). Эти уравнения называются уравнениями движения точки

Ско́рость — векторная физическая величина, характеризующая быстроту перемещения и направление движения материальной точки(относительно выбранной системы отсчёта.)

Ускорение точки - это векторная величина, характеризующая быстроту изменения вектора скорости по времени.

2. БИЛЕТ 12 *Ременные передачи. Оценка ремерных передач. Классификация.

БИЛЕТ 16

1.*Кинематика точки.

Кинема́тика точки — раздел кинематики, изучающий математическое описание движения материальных точек.

*Анализ видов и кинематических параметров движений.

Равномерное движение — это движение с постоянной скоростью: v — const.

Равнопеременное движение — это движение с постоянным каса­тельным ускорением: at = const.

При неравномерном движении численные значения скорости и ускорения меняются.

Кинематические графики — это графики изменения пути, ско­рости и ускорений в зависимости от времени.

2.*Цепные передачи. Оценка цепных передач. Классификация. В БИЛЕТЕ 11

БИЛЕТ 17

1.*Поступательное и вращательное движения.

Поступательное движение — это механическое движение системы точек, при котором отрезок прямой, связывающий две любые точки этого тела, форма и размеры которого во время движения не меняются.

Вращательное движение – это движение твердого тела, имеющего как минимум две неподвижные точки.

2.* Подшипники качения и скольжения

Подшипники качения, как и подшипники скольжения, предназначены для поддержания вращающихся осей и валов.

Подшипники качения – это опоры вращающихся или качающихся деталей, использующие элементы качения (шарики или ролики) и работающие на основе трения качения.

Подшипник скольжения – опора или направляющая механизма или машины, в которой трение происходит при скольжении (сопряженных)/взаимосвязанных поверхностей.

 

БИЛЕТ 18

1.*Частные случаи вращательного движения.

Равномерное вращение (угловая скорость постоянна) ω = const.

Равнопеременное вращение (угловое ускорение постоянно) ε = const.

2.*Неразъемные соединения

Неразъемным называют такое соединение деталей и узлов, разборка которого невозможна без повреждения деталей.

*Клепочное соединение.

Клепочное соединение - соед. 2-ух деталей с помощи заклепки. (заклепка-заклепывается)

*Классификация

по назначению – прочные, плотные и прочно-плотные

по числу поверхностей среза, приходящихся на одну заклёпку - односрезные и тд.

*Оценка заклепочных соединений.

Достоинства заклепочных соединений:

• хорошо работают в конструкциях, подверженных вибрациям и повторным динамическим нагрузкам, где сварные соединения не­достаточно надежны;

• применяют для соединения материалов, не поддающихся сварке или трудносвариваемых, не допускающих нагрев при сварке, ко­робящихся или меняющих механические характеристики.

 

Недостатки заклепочных соединений:

• повышенная металлоемкость;

• трудоемкость изготовления;

• невысокая технологичность.

*Материалы и конструкции заклепок.

Материал: алюминий, нержавейка, сталь, медь, полиамид

Конструкция: Головки, стержня заклепки, обратной головки

 

БИЛЕТ 19

1 .*Плоскопараллельное движение твердого тела.

Плоскопаралле́льное движе́ние (плоское движение) — вид движения абсолютно твёрдого тела, при котором траектории всех точек тела располагаются в плоскостях, параллельных заданной плоскости.

*Метод расположения сложного движения на поступательное и вращательное.

Сложное движение точки (тела) – такое движение, при котором точка (тело) одновременно участвует в нескольких движениях

2.*Разъемные соединения.

Разьемное соединение - соединение, разборка которого присходит без нарушения целостности составных частей изделия.

*Резьбовые соединения.

Резьбовое соединение — крепёжное соединение в виде резьбы.

 

БИЛЕТ 20

1.*Метод определения Мгновенного Центра Скоростей.

М.Ц.С. - это точка, скорость которой = 0 в данный момент времени.

2.*Фрикционные передачи и вариаторы. БИЛЕТ 9

 

БИЛЕТ 21

1.*Содержание и задачи динамики.

Динамика — раздел теоретической механики, в котором; устанавливается связь между движением тел и действующими на них силами.

В динамике решают два типа задач:

— определяют параметры движения по заданным силам;

— определяют силы, действующие на тело, по заданным кине­матическим параметрам движения.

*Аксиомы динамики.

1. Ускорение а, сообщаемое материальной точке приложенной к ней силой F, имеет направление силы и по значению пропорционально ей

2.аксиому независимости действия сил, устанавливающую, что при действии на материальную точку нескольких сил ускорение, получаемое точкой, будет таким же, как при действии одной силы, равной геометрической сумме этих сил

2.* Растяжение и сжатие.

Растяжение и сжатие называется вид нагрузки, при котором поперечное сечение бруса возникает только один силовой фактор – продольная сила.

*Построение эпюр.

1.Вычерчивается (в масштабе) расчетная схема элемента с указанием всех размеров и приложенных внешних нагрузок

2.Обозначаются характерные сечения бруса;

3.Определяются опорные реакции;

4. Рассматриваемый элемент разбивается на силовые участки;

5.Для каждого силового участка выбирается рассматриваемая часть бруса (балки)

6.Рассчитываются значения на границах участков.

7.В некоторых случаях необходимо определять экстремумы эпюр

8.После расчета всех значений выполняется построение эпюр.

 

БИЛЕТ 22

1. * Понятие о трении.

Трение — сопротивление, возникающее при движении одного шероховатого тела по поверхности другого.

* Виды трения (Трение качения. Трение скольжения)

Тре́ние каче́ния — сопротивление движению, возникающее при перекатывании тел друг по другу т.е. сопротивление качению одного тела (катка) по поверхности другого.

Трения скольжения силы, возникающие между соприкасающимися телами при их относительном движении.

2.*Подшипники качения и скольжения БИЛЕТ 17

БИЛЕТ 23