Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение

высшего профессионального образования

ТАМБОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра: Прикладная механика и сопротивление материалов

УТВЕРЖДАЮ

Зав. кафедрой

д.т. н., В.Ф.Першин

подпись, инициалы, фамилия

“______”_______________________2013г.

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовой работе на тему:

Исследование равновесия и движения механических систем

Автор проекта (работы) Д.С. Алимов Группа БАИ-11

Специальность 110800 «Агроинженерия»

Обозначение курсовой работы ТГТУ. 110800.001

Руководитель проекта (работы) Т. В. Рындина

Подпись, дата

Проект (работа) защищен (а) Оценка _________________

Члены комиссии:

Подпись, дата инициалы, фамилия

Подпись, дата инициалы, фамилия

Нормоконтролер:

Подпись, дата инициалы, фамилия

Тамбов 2013 г.

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального обучения

ТАМБОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра: Прикладная механика и сопротивление материалов

УТВЕРЖДАЮ

Зав. кафедрой

д.т. н., профессор В.Ф. Першин

подпись, инициалы, фамилия

“ ” 2013 г.

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ

Студент Алимов Д.С. код ТГТУ. 110800.001 группа БАИ-11

1.Тема: Исследование условий равновесия и движения механических систем

утверждено ____________________________________________

от “ _____ ” __________________ 2013 г.

2.Срок предоставления проекта к защите “ ” 2013 г.

3. Исходные данные для проектирования (научного исследования):

Расчетные схемы механических систем в состоянии равновесия и движения.

4. Перечень разделов пояснительной записки.

4.1 Исследование равновесия конструкции под действием произвольной плоской системы сил.

4.2 Определение кинематических характеристик механизма, совершающего плоскопараллельное движение.

5. Перечень графического материала: Графический материал, иллюстрирующий решение задач курсовой работы, состоит из … рисунков, находящихся в тексте пояснительной записки.

Руководитель проекта (работы) Т. В. Рындина

Подпись, дата

Задание принял к исполнению Д.С. Алимов

Подпись, дата,

АННОТАЦИЯ

Курсовая работа на тему «Исследование условий равновесия и движения механических систем» выполнена студентом группы БАИ-11 Алимовым Д.С. под руководством преподавателя Т. В. Рындиной в 2013 году.

Курсовая работа рассматривает и решает задачи из двух разделов механики, а именно: статику и кинематику.

В итоге были определены реакции опор составных конструкций, а также было произведено исследование кинематических характеристик механизма, совершающего плоскопараллельное движение.

Объём пояснительной записки – 25 листа.

Количество рисунков в пояснительной записке – 13.

Содержание

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………….…................…..5 1. Определение реакций опор конструкции…………...………...………….……...6

1.1 Теоретическая часть...…………..………………………………………….…....6

1.2 Постановка задачи…………….…………………………………………...…...10

1.3 Алгоритм решения задачи……………………..………………………….…..10

1.4 Основные результаты…………………………….……………………...…….12

2. Кинематический анализ плоского механизма……...…..…...………….…......13

2.1 Теоретическая часть...………..……………………………………….….. .......13

2.2 Постановка задачи…………….…………………………………………..........19

2.3 Алгоритм решения задачи……………………..……………...………………19 2.4 Основные результаты…………………………….…………………….…..…..23

ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………..…....24

Список литературы…………………………………………………….………...…25

ВВЕДЕНИЕ

Теоретическая механика – наука об общих законах механического движения тел, целью которых, является изучение и практическое применение этих законов. Под механическим движением подразумевается происходящее в пространстве и во времени изменения положения одних тел по отношению к другим.

В теоретической механике обычно выделяют такие разделы, как: кинематики, статики и динамики.

«Статика»-  раздел механики, в котором изучаются условия равновесия механических систем под действием приложенных к ним сил и моментов.

«Кинематика»- это раздел механики, в котором изучается движение тел, точек с геометрической точки зрения без учета сил, которые вызывают это движение. В кинематике изучаются движения «само по себе», вне связи с теми силами, под действием которых оно происходит. Так же скорость, ускорение и траектория являются основными кинематическими характеристиками.

«Динамика» - это раздел механики, в котором изучаются движение материальных тел под действием сил.

В данной курсовой работе мы рассмотрим задачи из двух разделов механики, а именно: статики и кинематики.

1.Определение реакций опор составной конструкции.

1.1 Теоретическая часть.

«Статика»- это раздел механики, в котором рассматриваются методы преобразования одних систем сил в другие (эквивалентные) и устанавливаются условия равновесия систем сил.

Проекция силы на ось .

Проекция () силына некоторую ось () называется скалярная величина равная взятой с соответствующим знаком длине отрезка заключенного между проекциями начала и конца вектора силы на эту ось. Проекция силы на ось равна произведению модуля силы на косинус угла между вектором силы и положительным направлением оси.

(1.1)

(1.2)

>(1.3)

рис.1.1

Уравнения равновесия системы сил

Из основной теоремы статики следует, что любая система сил и моментов, действующих на твердое тело, может быть приведена к выбранному центру и заменена в общем случае главным вектором и главным моментом.

Если система уравновешена, то получаем условия равновесия:R=0, M_o=0. Из этих условий для пространственной системы сил получается шесть уравнений равновесия, из которых могут быть определены шесть неизвестных:

 ∑x_i =0,      ∑M_ix=0;

                                                     ∑y_{i =0},       ∑M_iy=0;                  (1.4)

∑z_i =0,      ∑M_iz=0.

    Для плоской системы сил (например, в плоскости Oxy ) из этих уравнений получаются только три:

 ∑x_i=0;

                                                            ∑y_i=0;                (1.5)

 ∑M_o=0,

причем оси и точка O , относительно которой пишется уравнение моментов, выбираются произвольно. Это первая форма уравнений равновесия.

    Уравнения равновесия могут быть записаны иначе:

 ∑x_i =0;

                                                              ∑M_A=0;  (1.6)

 ∑M_B=0.

    Это вторая форма уравнений равновесия, причем ось Ox  не должна быть перпендикулярна линии, проходящей через точки A  и B .

 ∑M_A=0;

                                                              ∑M_B=0; (1.7)

∑M_C=0.

    Это третья форма уравнений равновесия, причем точки A , B  и  C не должны лежать на одной прямой. Предпочтительность написания форм уравнений равновесия зависит от конкретных условий задачи и навыков решающего.