2 1  0,8 0,6 0,4 10 15 20 30 40 50 70 90 100 150 D,мм

Рис. 13. Зависимость коэффициента ε, учитывающего масштабный фактор, от диаметра вала.

3

4

5

2

1

β

0,8

0,6

0,4

110

90

70

50

30

в, кг/мм²

Рис. 14. К выбору коэффициента поверхностной чувствительности β.

Рис. 15. График значений α_σ для изгиба ступенчатого вала с галтелью.

q

α_σ=α _τ=1,2

1,5

1,4

1,3

1,8;1,9;2,0

1,7

1,6

40

60

80

100

в,кг/мм ²

0,8

0,6

0,4

0,2

Рис. 16. Значения коэффициента чувствительности материала к местным напряжениям для стали.

Кσ

1,5

Кτ

Кσ

Кτ

1,25

2,0

125

100

75

50

25

σв,кг/мм²

Рис. 17. Значения эффективных коэффициентов К_σ, К_σ.

Курсовая работа на тему « Расчет статически неопределимой рамы по методу сил».

Задание. Определить опасное по нормальным напряжениям поперечное сечение статически неопределимой рамы и подобрать рациональный прокатный профиль, используя данные по сортаменту прокатной стали, приведенные в соответствующих справочных таблицах.

Схема статически неопределимой рамы показана на рис. 18, 19. Номер схемы и величины нагрузок приведены в таблице 5.

Таблица 5.

Исходные данные для расчета рамы

Цифры шифра	Цифры шифра № схемы (1-я цифра шифра)	Нагрузки			Размеры, м
		p, кН	q, кН/м	M, кН∙м	l	h	b
		2-я цифра шифра	3-я цифра шифра	4-я цифра шифра	5-я цифра шифра	6-я цифра шифра
1	I	10	5	10	2,0	3,0	1,0
2	II	15	6	12	2,6	3,5	1,2
3	III	20	7	14	2,8	3,5	1,4
4	IV	25	8	15	3,0	4,0	1,6
5	V	30	9	16	3,6	4,5	1,8
6	VI	22	10	17	3,8	4,8	1,1
7	VII	24	12	18	4,0	5,0	1,3
8	VIII	26	13	20	4,6	5,5	1,5
9	IX	28	14	23	4,8	5,8	1,7
0	X	18	15	25	5,0	6,0	2,0

Допустимое напряжение для материала рам [σ]=160 МПа.

Содержание и порядок выполнения работы

1. Для заданной рамы определить степень статической неопределимости, выбрать несколько основных систем, одну из которых принять для расчета.

2. Составить канонические уравнения метода сил.

3. Построить эпюры изгибающих моментов в принятой основной системе от заданных нагрузок и единичных сил. Подсчитать коэффициенты канонических уравнений (перемещения от единичных сил и заданных нагрузок), приняв жесткость стержней рамы постоянной. Вычисление коэффициентов канонических уравнений вести способом Верещагина по формуле

где ω_i – площадь нелинейной эпюры изгибающих моментов M_i ;

y_k – ордината линейной эпюры изгибающих моментов M_k, соответствующая центру тяжести нелинейной.

Применяя способ Верещагина, следует иметь в виду следующее:

1. эпюры изгибающих моментов должны быть разбиты на участки, в пределах каждого из которых хотя бы одна из эпюр линейна;

2. при перемножении эпюр ставим знак минус, если эпюры находятся по разные стороны от оси отсчета;

3. в случае, когда на данном участке обе эпюры линейны, безразлично, на какой из них брать площадь и на какой – ординату;

4. если на одном участке эпюра берется за площадь, то на другом участке ее можно взять за ординату.

4. Определить лишние неизвестные реакции опор статически неопределимой рамы, решить систему канонических уравнений с вычисленными в п.3 коэффициентами.

5. Построить действительные (окончательные) эпюры внутренних силовых факторов для замкнутой статически неопределимой рамы.

6. Проконтролировать правильность построения окончательной эпюры моментов, ограничиваясь так называемой деформационной проверкой. Эта проверка основана на том, что в заданной статически неопределимой раме перемещение по направлению любой линии связи равно нулю, т.е. произведение окончательной эпюры изгибающих моментов на единичную эпюру моментов любого i-го состояния основной системы должно равняться нулю.

Для повышения надежности деформационной проверки следует брать единичные эпюры из неиспользованной основной системы. Количество деформационных проверок должно равняться числу лишних связей.

Таким образом, деформационная проверка производится в следующем порядке:

а) заданная статически неопределимая рама отбрасыванием лишних связей превращается в основную систему, ранее не используемую;

б) по направлению каждой отброшенной связи прикладывается единичное усилие;

в) от каждого усилия строится единичная эпюра изгибающих моментов M;

г) путем умножения единичной эпюры на окончательную эпюру изгибающих моментов (для заданной рамы) определяется перемещение в новой основной системе (см. п. а) по направлению каждой отброшенной связи;

д) если подсчитанные таким образом перемещения по направлению каждой отброшенной связи равны нулю, то это свидетельствует о правильности окончательной эпюры изгибающих моментов.

7. Определить опасное по нормальным напряжениям поперечное сечение статически неопределимой рамы и подобрать по таблицам

Рис. 18. Расчетные схемы (варианты I – VI).

Рис. 19. Расчетные схемы (варианты VII – X).

- окончательные эпюры изгибающих моментов, поперечных и продольных сил;

- эпюры изгибающих моментов от единичных сил в новой основной системе.

М

Рис. 14. Расчетные схемы по курсовой работе № 1 (варианты № 19 -24).

етодические рекомендации по выполнению лабораторных работ по дисциплине «Сопротивление материалов»

Инструкция по технике безопасности

1. Перед допуском к выполнению лабораторных работ каждый студент должен пройти инструктаж по технике безопасности. После инструктажа заполняются контрольные листы, в которых обязательно расписываются инструктируемые и инструктирующий.

2. По прибытию в лабораторию студенты рассаживаются за столами, соблюдая порядок; в зимнее время заходить в лабораторию в верхней одежде запрещается.

3. Категорически запрещается заходить в места расположения оборудования; включать рубильники, испытательные машины, приборы; притрагиваться к электропроводам, распределительным щитам. Помните, испытательные машины работают от электросети напряжением 220-380 В.

4. К проведению лабораторных работ допускаются студенты, изучившие устройство и принцип работы данной испытательной машины, установки, прибора и меры предосторожности при работе на них.

5. Во время работы нельзя отвлекаться, согласно правилам разрешается находиться только возле машины (установки), на которой проводится данная лабораторная работа.

6. Нельзя трогать, включать и выключать без разрешения преподавателя или лаборанта приборы и электроизмерительную аппаратуру, предназначенные для проведения лабораторных работ.

7. Нельзя снимать ограждения и защитные кожухи с движущихся частей испытательных машин и установок, и токоведущих частей оборудования.

8. При получении травмы необходимо прекратить работу, известить заведующего лабораторией и обратиться в медпункт.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Александров А.В. и др.Сопротивление материалов. – М.: Высш. шк. – 2000. – 560 с.

2. Писаренко Г.С.и др. Сопротивление материалов. – Киев: Выща шк.., 1986. ‑775 с.

3. Феодосьев В.И. Сопротивление материалов. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1999. – 624 с.