РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА ПО СТАТИКЕ.

2.1. Растяжение, сжатие. Расчет бруса

2.2. Растяжение, сжатие. Определение размеров поперечного сечения стержня BD

2.3. Срез, смятие. Расчет шарнирного узла А

2.4. Кручение. Расчет вала

2.5. Изгиб. Построение эпюр поперечных сил и изгибающих моментов по характерным точкам для балки, нагруженной сосредоточенными силами и моментами.

2.6. Изгиб. Выбор рациональной формы поперечного сечения балки

Расчетно-графическая работа по деталям машин

3.1.Составление кинематических схем приводов к различным механизмам

3.2.Силовой и кинематический расчет привода

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА ПО СТАТИКЕ.

1.1 Система сходящихся сил. Определение величины, направление равнодействующей заданных активных сил и реакций связей.

Стержни АС и ВС нагружены системой сил F₁,F₂,F₃. Соединения в точках А, В и С - шарнирные. Определить графически величину и направление равнодействующей заданных ак­тивных сил, а также графически и аналитически реакции связей.

Рисунок 1-Заданная схема конструкций Рисунок 2-Силы, действующие на узел С

в координатной плоскости

Решение:

1. Рассмотрим равновесие узла С, к которому приложены все силы

2. Освободим узел С от связей, действие связей заме­ним реакциями

3. Покажем активные и реактивные силы, действую­щие на узел

4. Определим графически величину и направление равнодействующей заданных активных сил F₁,F₂,F_3.

Для этого выберем масштаб сип (µ_F = кН/мм), определим длины векторов заданных сил F₁,F₂,F₃ и построим в масштабе силовой многоугольник, замыкающая сторона которого будет равнодействующая F_1-3.

Длины векторов заданных сил:

L_F1 =,мм

L_F2 = мм,

L_F3 = мм.

Длина вектора равнодействующей: .L_F1-3 = Модуль равнодействующей: |F_1-3| = Рисунок 3-Силовой многоугольник

5. Определим графически реакции стержня. Для этого достроим силовой многоугольник за счет проведения двух прямых, параллельных реакциям стержней. Так как под действием пяти сил (трех активных и двух реактивных) узел С находится в равновесии, то многоугольник должен быть замкну­тым, то есть векторы сил F₁,F₂,F₃,R₁,R₂ должны быть направлены в одну сторону. Измеряем длины полученных векторов реакции R₁ и R₂, и с учетом масштаба сил определяем модули реакций.

Длины векторов реактивных сил: Модуль векторов реактивных сил:

L_R1 = |R₁| =

L_R2 = |R₂| =.

6. Выполним проверку найденных значений реакции стержней, решая задачу аналитически; для этого проведем оси координат (одну из осей направим по известной силе R) и, используя аналитическое условие равновесия, определим значения реакций.

ΣF_IX = 0

Рисунок 5- Заданная схема конструкций Рисунок 6- Силы, действующие на тело

в координатной плоскости

Решение:

1. Рассмотрим равновесие тела.

2. Освободим тело от связей, действия связей заменим ре­акциями. Покажем активные и реактивные силы, действующие на тело.

3. Решаем задачу графо-аналитически, для чего используем геометрическое условие равновесия системы сходящихся сил и строим замкнутый силовой треугольник, решая который, найдем неизвестные силы. Построение начинаем с известной силы G, а затем по заданным углам достраиваем реакции. Решая треугольник сил, определим неизвестные реакции.

Рисунок 7- Силовой треугольник

3. Делаем проверку найденных значений реакций, решая аналитически.

Для этого проведем оси координат, причем одну из осей направим по неизвестной силе и, используя ана­литическое условие равновесия системы сходящихся сил, найдем реакции связей.

ΣF_IX =0

ΣF_IY =0

R₂ =

R₁₌

Значения реакций связей, найденных графо-аналитически и аналитически совпали, значит, реакции найдены верно.

Ответ:

 

Рисунок 9- Заданная схема конструкции балки Рисунок 10-Балка, освобождённая от связей

 

Решение:

 

1. Рассмотрим равновесие балки АВ,

2. Освободим балку от связей, действие связей заменим реакциями.

3. Определяем реакцию связей, используя условия равновесия для произвольной плоской системы сил.

ΣF_IX =0

ΣF_IY =0

ΣM_A(F) =0

Имеем систему 3-х уравнений с 3 неизвестными, т.е. задача статически определимая. Решаем эти уравнения.

 

 

4. Выполняем проверку найденных значений, для чего составляем уравнение моментов относительно точки В.

ΣM_B(F) =0

 

0=0, т.е. реакции опор найдены, верно.

Вывод: реакции связей получились положительными, значит, направления выбраны, верно.

По теореме Пифагора выражаем R_B:

 

 

 

Рисунок 11-Чертёж заданной пластины Рисунок 12-Пластина, разделённая на части

 

Решение:

1. Разбиваем пластину на части

2. Выбираем оси координат

3. Определяем координаты центров тяжести каждой части

Х₁= У₁=

Х₂= У₂=

Х₃= У₃=

4. Определяем площади составных частей:

A₁ =

A₂ =

А₃=

5. Вычисляем координаты центра тяжести всей фигуры:

 

X_C = (ΣA₁X_C1)/ΣA =

Y_C = (ΣA₂X_C2)/ΣA =

6. Покажем положение центра тяжести на чертеже по найденным значениям координат. Ответ: X_C = Y_C =

2. Расчетно-графическая работа по сопротивлению материалов. 3. 2.1. Растяжение, сжатие. Расчет бруса. Для стального бруса, нагруженного силами F1, F2, F3, построить эпюры продольных сил и нормальных напряжений. Проверить прочность бруса в опасном сечении, вычислить перемещение свободного конца, при |σ| = 160 МПа и E = 2·105 МПа

2. РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА ПО СОПРОТИВЛЕНИЮ МАТЕРИАЛОВ.