ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
ИРКУТСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ
РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСК ая РАБОТ а
ПО ПРЕДМЕТУ
«ТЕХНИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА»
ВАРИАНТ 10
Выполнил: студент гр. 2РЗ1
Грудинин В.Н.
Проверил: преподаватель
Семенюк Л.А.
| Работа № | |||||||
| Оценка |
ИРКУТСК 2011
Практическая работа № 1
Определение равнодействующей плоской системы сходящихся сил
Задания:
Заданы модули сил F1, F2, F3, пересекающихся в одной точке, и направление этих сил – углы α1, α2, α3 относительно оси Х (рис. 1.1 и табл. 1.1).
Цель работы – произвести графическое и аналитическое исследование плоской системы сходящихся сил, выявить уравновешена ли заданная система сил.
Дано:
F1 = 7 Н, α = 150 
, F2 = 8Н, α2 = 45 , F3 = 9H, α3 = 330
Графическое определение равнодействующей.
Выбираем масштаб сил – μF = 1Н/ см
Модуль равнодействующей - 
= μF * 1 = 0.1*87,4 = 8,74
Направление равнодействующей - 
= 32,20°
2. Аналитическое определение равнодействующей проекции заданных сил на оси х и у:
F1x = F1* cosα1= 7*cos150° = -6,062177 Н; F1y = F1* sinα1 = 7* sin150° = 3,5 H;
F2x = F2 * cosα2 = 8* cos45° = 5,656854 H; F2y = F2 * sinα2 = 8* sin45° = 5,656854 H;
F3x = F3* cosα3 = 9* cos330° = 7,794228 H; F3y = F3* sinα3 = 9*sin330° = - 4,5 H;
Проекции равнодействующей:
F∑x = ∑Fix = - 6,062177+5,656854+7,794228=7,388905Н,
F∑y =∑Fiy = 3,5+5,6568-4,5=4,656854Н.
Модуль равнодействующей: F∑ 
= 
= 
= 8.733968 H;
Направление равнодействующей: α 
= arctg 
Относительные погрешности
Погрешность вычисления модуля равнодействующей.
* 100% = 
* 100% = 0,069%
Погрешность вычисления направления равнодействующей
*100% = 
*100% = -0,071%
Вывод: система является неуравновешенной.
Модуль равнодействующей - F∑ 
= 8,74 Н, направление - 
= 32,222°.
Относительные погрешности не превышают 5%.
Вывод 2: Погрешность программы, по которой был начерчен чертёж
не превышает 0,2% (скорее всего программа просто округлила значения до десятых долей)
Контрольные вопросы №1
1. Графическое сложение плоской системы сходящихся сил производят построением силового многоугольника.Порядок сложения векторов т.е НЕ F1 к F2 к F3 и т.д, а например F3 к F1 к F5 Сильно влияет на величину равнодействующей.
2. Равнодействующая направлена из начала координат к концу последнего вектора.
3. Да. Если конец вектора последней силы совпал с началом вектора первой силы, то система уравновешена.
5. Если модуль равнодействующей равен нулю, то система уравновешена.
4.Она определяется умножением силы на угол 
. Проекция равна нулю если: 1) проекция ведётся на ось х и угол равен 90 т.е cos90=0. 2)П проекция ведётся на ось у и угол равен 180 т.е sin180=0.
6. Графический способ определения равнодействующей следует применять, если сил мало и для наглядного изображения, а аналитический для точного расчёта.
7. Чтоб произвести уравновешивание плоской системы сходящихся сил надо наверное вычислить равнодействующую и заменить её век
Практическая работа № 2
Расчётные схемы балок и определение реакции их опор
Задание
Задана горизонтальная двух опорная балка. Балка нагружена активными силами: сосредоточенной F, распределенной силой интенсивностью q и парой сил с моментом М (табл.2.1 и рис 2.6).
Цель работы – построить расчётную схему балки, составить уравнения равновесия балки, определить реакции ее опор и выявить наиболее нагруженную опору.
Дано:
q = 4 H/м, F = 50 H, M = 10 H*м, α = 120°
Преобразование заданных сил:
Fx = F cos α = 50cos 120° = -25, Fy = F sinα = 50 sin120° = 43.3012
Q = q*l = 4*1=4H.
Составим расчётную схему
 | |||||||
 | |||||||
 | |||||||
 | |||||||
QМ
F
А В С D
Уравнения равновесия и определение реакций опор:
а) ∑Mia = 0; -Q *AB/2 – Fy * AC+ RB * 3 – M = 0;
RB = 
б) ∑MiB =0: - RAy*AB + Q *AB/2 + Fy *AC – M = 0:
RAy = 
в) ∑Fix=0: RAx + Fx =0: RAx= - Fx = 25H.
5.Проверка:
∑Fiy = 0; RAy = Q – Fy + RB = 0; 4 – 43.3012+40.3= 0; 0 = 0
Вывод:
Наиболее нагруженной является опора В – RB =-40.3Н. Нагрузка на опору А – RA = 
Контрольные вопросы №2
1.Сколько независимых уравнений равновесия можно составить для плоской системы параллельных сил?
Для плоской системы параллельных сил составляется два независимых уравнения равновесия. Для плоской системы произвольно расположенных сил-три(исключая проверочное уравнение).
2.Какие составляющие реакции опор балок возникают в шарнирно – подвижной, шарнирно – неподвижной опорах и жёсткой заделке?
В шарнирно – подвижной опоре балки возникает реакция, направленная вверх перпендикулярно опорной плоскости. В шарнирно-неподвижной опоре – реакция направлена перпендикулярно оси шарнира, такую реакцию разлагают на две взаимно-перпендикулярные составляющие. В жёсткой заделки возникает реактивная сила с реактивным моментом. Реактивную силу разлагают на две взаимно-перпендикулярные составляющие.
3.Какую точку целесообразно выбрать в качестве центра момента при определении реакций опор?
Точку приложения силы.
4.Какая система является статически неопределимой?
Конструкции, в которых уравнений статики недостаточно для определения опорных реакций и внутренних усилий. Число связей, наложенных на статически неопределимую систему, больше того количества связей, которые обеспечивают геометрическую неизменяемость конструкции.
Практическая работа № 3
Определение параметров движения твердого тела
Задание
Движение груза А задано уравнением y = at 
+ bt + c, где [y] = м, [t] = c.
Цель работы – подставив заданные коэффициенты в общее уравнение движения, определить вид движения. Определить скорость и ускорение груза в моменты времени t 
и t 
, а также скорость и ускорение точки В на ободе барабана лебедки.
0 2 3 0,6 2 4
Дано: a = 2м/с 
, b = 0 м/с, с = 0 м, r = 0,8м, t1 = 3c, t2 = 5 c.
1. Определяем кинематические характеристики движения барабана. Угол поворота барабана за время t y = 0*4 + 2*2 + 3= 7 рад.
Угловая скорость барабана w = y´ = (at + bt + c)´ = 4* t + 0 ≠ const – движение неравномерное. При t = 3 с получим w = 2 * 3 + 3 = 9 рад/с
Угловое ускорение барабана ε = a´= (2t + 0)´ = 2 рад/с = const. Так как ускорение положительно и постоянно, то барабан вращается равноускоренно.
2. Кинематические характеристики движения любой точки на ободе барабана, например точки
B, определяются через угловые характеристики движения барабана.
Для момента времени t получим: расстояние, пройденное точкой s = y*r = 7* 0.6 = 4.2м
Скорость точки v = w *r = 9 * 0,6 = 5,4 м/с; касательное ускорение a 
= εr = 2*0,6 = 1,2 м/с ; нормальное ускорение а 
= w r = 9 *0,6 = 48,6 м/с .
3. Кинематические характеристики груза равны соответствующим характеристикам любой точки тягового троса, а значит, и точки B, лежащей на ободе барабана.
Контрольные вопросы №3
1. В чем заключается принцип кинетостатики?
Принцип кинетостатики заключается в том, что уравнения движения записываются в форме уравнений равновесия, т.к силы инерции вместе с активными и реактивными силами.
2. Могут ли при поступательном движении тела траектории его точек не прямыми линиями?
При поступательном движении тела траектории его точек могут быть и не прямыми линиями.
3. Равна ли скорость перемещения груза скоростям точек на ободе вращающегося шкива?
Скорость перемещения груза является равной линией скорости движения точек шкива.
4. Как повлияет на скорость груза увеличение диаметра шкива при неизменной угловой скорости?
При увеличение диаметра шкива и неизменной узловой скорости, скорость груза увеличивается.
5. Какое ускорение (касательное или нормальное) характерно для точек вращающегося тела?
Для любой точки, вращающегося тела, характерно и нормальное и касательное ускорение, за исключением равномерного вращения, для которого характерно только нормальное ускорение, касательное в этом случае равно нулю.
Практическая работа № 4