- •Загальні принципи розрахунків надійності на міцність (настановна лекція)
- •Розділ 1 Розтяг і стисК стрижнів
- •1.1 Напруга і переміщення. Закон Гука
- •Переміщення в стрижні
- •1.1.2 Напруга в стрижні
- •1.2 Механічні характеристики і властивості матеріалів
- •1.2.1 Теоретичні передумови
- •1.2.2 Випробування на розтяг. Діаграма розтягу
- •1.2.3 Основні характеристики матеріалу згідно до діаграми розтягу
- •1.3 Допускна напруга і запас міцності
- •1.4 Розрахунки стрижнів на міцність
- •2 Визначення граничного (допускного) навантаження для деталі з певними розрізами поперечного перерізу і допускної напруги .
- •3 Визначення площі поперечного перерізу стрижня за заданою поздовжньою силою і допускною напругою:
- •1.5 Приклади розрахунків систем на міцність
- •Розділ 2 гнуття прямолінійного бруса
- •2.1 Загальні поняття
- •2.2 Розрахунки балки на міцність і жорсткість
- •2.3 Приклади розрахунків
- •2.4 Загальна методика розв’язання завдань на гнуття
- •2.5 Визначення переміщень при гнутті балки
- •Розділ 3 кручення стрижня круглого попереччя
- •3.1 Загальні відомості
- •3.2 Розрахунки на міцність і жорсткість стрижнів при крученні
- •Розділ 4 окремі основні поняття опору матеріалів
- •4.1 Складний опір
- •4.2 Поздовжнє гнуття (стійкість стиснутих стрижнів)
- •4.3 Місцева напруга
- •4.4 Змінна напруга
- •4.5 Основні теорії міцності (замість висновку)
- •4.6 Загальна характеристика лабораторних робіт з опору матеріалів
- •Розділ 5 розрахунково графічні роботи (ргр) з опору матеріалів
- •5.1 Загальні методичні вказівки та методика розв’язання задач
- •5.2 Частина 1. Розтяг і стиск
- •5.2.1 Послідовність розв’язання першого типу задач
- •5.2.2 Задачі другого типу (статично невизначні)
- •5.2.3 Завдання до першої частини ргр
- •5.3 Частина 2. Гнуття і кручення
- •5.3.1 Послідовність розв’язання задач
- •Розв’язання:
- •Розв’язання:
- •5.3.2 Розв’язанні задач на спільну дію гнуття і кручення
- •Визначаємо еквівалентний момент у перерізі c.
- •5.3.3 Завдання до другої частини ргр
- •Додаток а Сталь гарячекатана. Балки двотаврові. Сортамент
- •Додаток б міжнародна система одиниць сі
- •Термінологічний словник
- •Література
- •Опір матеріалів
- •73000, Україна, м. Херсон, пров. Пугачова, 5/20
Визначаємо еквівалентний момент у перерізі c.
Варіант а):
.
Варіант б):
8 Визначаємо необхідні розміри вала за варіантами “а” і “б”.
За варіантом “а”:
За варіантом “б”:
Приймаємо більше значення діаметра вала, а саме: d = 34,5 мм. Але за ГОСТ 6636-77 приймаємо найбільше ближче значення розміру за рядом розмірів Ra40: d = 36 мм.
5.3.3 Завдання до другої частини ргр
Варіанти завдань зазначені у таблиці 5.3, а вихідні дані в окремих умовах до групи задач, в таблицях 5.4, 5.5, 5.6 і на рисунках 5.9, 5.10 і 5.11.
Кожний курсант відповідно до свого варіанту розв’язує дві задачі: перша на гнуття консольної або двохопорної балки, друга – на спільну дію гнуття й кручення.
Таблиця 5.3 Варіанти контрольних завдань
Варіант |
01 |
02 |
03 |
04 |
05 |
06 |
07 |
08 |
09 |
10 |
Задача №1 |
1 |
21 |
2 |
22 |
3 |
23 |
4 |
24 |
5 |
25 |
Схема до задачі №1 |
5.9.1 |
5.10.1 |
5.9.2 |
5.10.2 |
5.9.3 |
5.10.3 |
5.9.4 |
5.10.4 |
5.9.5 |
5.10.5 |
Задача №2 |
41 |
42 |
43 |
44 |
45 |
46 |
47 |
48 |
49 |
50 |
Схема до задачі №2 |
5.11.2 |
5.11.2 |
5.11.3 |
5.11.4 |
5.11.5 |
5.11.6 |
5.11.7 |
5.11.8 |
5.11.9 |
5.11.10 |
Продовження таблиці 5.3
Варіант |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
Задача №1 |
6 |
26 |
7 |
27 |
8 |
28 |
9 |
29 |
10 |
30 |
Схема до задачі №1 |
5.9.6 |
5.10.6 |
5.9.7 |
5.10.7 |
5.9.8 |
5.10.8 |
5.9.9 |
5.10.9 |
5.9.10 |
5.10.10 |
Задача №2 |
51 |
52 |
53 |
54 |
55 |
56 |
57 |
58 |
59 |
60 |
Схема до задачі №2 |
5.11.1 |
5.11.2 |
5.11.3 |
5.11.4 |
5.11.5 |
5.11.6 |
5.11.7 |
5.11.8 |
5.11.9 |
5.11.10 |
Варіант |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
28 |
29 |
30 |
Задача №1 |
11 |
31 |
12 |
32 |
13 |
33 |
14 |
34 |
15 |
35 |
Схема до задачі №1 |
5.9.1 |
5.10.1 |
5.9.2 |
5.10.2 |
5.9.3 |
5.10.3 |
5.9.4 |
5.10.4 |
5.9.5 |
5.10.5 |
Задача №2 |
61 |
62 |
63 |
64 |
65 |
66 |
67 |
68 |
69 |
70 |
Схема до задачі №2 |
5.11.1 |
5.11.2 |
5.11.3 |
5.11.4 |
5.11.5 |
5.11.6 |
5.11.7 |
5.11.8 |
5.11.9 |
5.11.10 |
Варіант |
31 |
32 |
33 |
34 |
35 |
36 |
37 |
38 |
39 |
40 |
Задача №1 |
16 |
36 |
17 |
37 |
18 |
38 |
19 |
39 |
20 |
40 |
Схема до задачі №1 |
5.9.6 |
5.10.6 |
5.9.7 |
5.10.7 |
5.9.8 |
5.10.8 |
5.9.9 |
5.10.9 |
5.9.10 |
5.10.10 |
Задача №2 |
71 |
72 |
73 |
74 |
75 |
76 |
77 |
78 |
79 |
80 |
Схема до задачі №2 |
5.11.1 |
5.11.2 |
5.11.3 |
5.11.4 |
5.11.5 |
5.11.6 |
5.11.7 |
5.11.8 |
5.11.9 |
5.11.10 |
Умови задач
Задачі № 120. Для сталевої балки, що має жорсткий закріп одного кінця з навантагою, як показано на рисунку 5.9 (схеми 110 в залежності від варіанту), побудувати епюри поперечних сил і гнучих моментів. Визначити з умови міцності необхідний розмір двотавру балки, вважаючи [σ] = 160 МПа.
Додаткові вихідні дані взяти з таблиці 5.4.
Задачі № 2140. Для заданої двоопорної балки (рисунок 5.10, схеми 1-10 в залежності від варіанту) визначити реакції опор, побудувати епюри поперечних сил і гнучих моментів. Підібрати з умови міцності розміри попереччя прямокутника (схеми 1, 3, 5, 7, 9) або круга (схеми 2, 4, 6, 8, 10), прийнявши для прямокутника h = 2b. Вважати [σ]=150 МПа.
Додаткові вихідні дані взяти з таблиці 5.4.
Задачі № 4180. Для сталевого вала постійного попереччя із двома зубчастими колесами (рисунок 5.11, схеми 1-10 в залежності від варіанту), що передає потужність N кВт, при кутовій швидкості рад/с (числові значеннях цих величин взяти з таблиці 5.5) розв’язати наступні питання.
1 Визначити вертикальні і горизонтальні складові реакції підшипників.
2 Побудувати епюру крутних моментів.
3Побудувати епюри гнучих моментів у горизонтальній і вертикальній площинах.
4 Визначити діаметр вала, прийнявши [] = 60 МПа (для схем 1, 3, 5, 7, 9) або [] = 70 МПа (для схем 2, 4, 6, 8, 10),
прийнявши Рr1 = 0,4Р1; Рr2 = 0,4 Р2.
Всі розміри на схемах надані в міліметрах.
Таблиця 5.4 Додаткові вихідні дані до задач 1 40
№ задачі |
01 |
02 |
03 |
04 |
05 |
06 |
07 |
08 |
09 |
10 |
Р1, кН |
2 |
4 |
8 |
6 |
4 |
6 |
1 |
6 |
3 |
2 |
Р2, кН |
6 |
3 |
1 |
3 |
5 |
2 |
8 |
5 |
6 |
1 |
М, кНм |
10 |
12 |
20 |
15 |
25 |
18 |
30 |
16 |
32 |
14 |
№ задачі |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
Р1, кН |
2 |
3 |
4 |
6 |
3 |
2 |
1 |
2 |
6 |
10 |
Р2, кН |
10 |
8 |
5 |
2 |
5 |
4 |
2 |
5 |
2 |
4 |
М, кНм |
8 |
10 |
12 |
16 |
15 |
20 |
30 |
40 |
35 |
14 |
№ задачі |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
28 |
29 |
30 |
Р1, кН |
20 |
12 |
10 |
8 |
16 |
12 |
8 |
15 |
40 |
30 |
Р2, кН |
10 |
8 |
20 |
12 |
8 |
20 |
16 |
4 |
20 |
20 |
М, кНм |
12 |
20 |
15 |
10 |
25 |
40 |
15 |
8 |
30 |
18 |
№ задачі |
31 |
32 |
33 |
34 |
35 |
36 |
37 |
38 |
39 |
40 |
Р1, кН |
5 |
12 |
10 |
15 |
4 |
10 |
8 |
5 |
15 |
20 |
Р2, кН |
20 |
16 |
20 |
9 |
18 |
6 |
12 |
14 |
10 |
3 |
М, кНм |
4 |
4 |
30 |
6 |
3 |
12 |
4 |
2 |
6 |
8 |
Таблиця 5.5 Додаткові вихідні дані до задач 41 80
№ задачі |
41 |
42 |
43 |
44 |
45 |
46 |
47 |
48 |
49 |
50 |
N, кВт |
6 |
8 |
10 |
9 |
3 |
20 |
12 |
5 |
3 |
12 |
, рад/с |
22 |
36 |
40 |
30 |
45 |
50 |
68 |
20 |
50 |
48 |
№ задачі |
51 |
52 |
53 |
54 |
55 |
56 |
57 |
58 |
59 |
60 |
N, кВт |
10 |
20 |
15 |
37 |
12 |
14 |
8 |
10 |
18 |
25 |
, рад/с |
30 |
80 |
45 |
60 |
38 |
18 |
42 |
45 |
22 |
40 |
№ задачі |
61 |
62 |
63 |
64 |
65 |
66 |
67 |
68 |
69 |
70 |
N, кВт |
3 |
8 |
10 |
12 |
22 |
20 |
20 |
9 |
8 |
15 |
, рад/с |
25 |
48 |
56 |
46 |
24 |
60 |
22 |
36 |
42 |
35 |
№ задачі |
71 |
72 |
73 |
74 |
75 |
76 |
77 |
78 |
79 |
80 |
N, кВт |
5 |
6 |
7 |
12 |
15 |
12 |
9 |
10 |
7 |
20 |
, рад/с |
40 |
36 |
35 |
24 |
15 |
32 |
42 |
45 |
21 |
36 |
|
|
Схема № 1 |
Схема № 6 |
|
|
Схема № 2 |
Схема № 7 |
|
|
Схема № 3 |
Схема № 8 |
|
|
Схема № 4 |
Схема № 9 |
|
|
Схема № 5 |
Схема № 10 |
Рисунок 5.9 – Схеми до задач із завдань 01 . . . 20
|
|
Схема № 1 |
Схема № 6 |
|
|
Схема № 2 |
Схема № 7 |
|
|
Схема № 3 |
Схема № 8 |
|
|
Схема № 4 |
Схема № 9 |
|
|
Схема № 5 |
Схема № 10 |
Рисунок 5.10 – Схеми до задач із завдань 21 . . . 40
Рисунок 5.11– Схеми до задач із завдань 41 . . . 80