ussuriysk_2010_tehmeh_examples

ТЕХНИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА. Контрольные задания для студентов-заочников. Уссурийск 2010. Образцы оформления здесь

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 1

ТЕХНИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА. Контрольные задания для студентов-заочников. Уссурийск 2010 г
 
 
 
 
 
  ТЕХНИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА. Контрольные задания  для студентов-заочников. Уссурийск 2010 г
Задача 1. Стержни АВ и СВ соединены шарниром В, на ось которого действуют две нагрузки Р1 и Р2, как показано на рис. 19. Крепления стержней в точках А и С шарнирные. Определить усилия в стержнях. Аналитическое решение проверить графическим построением Задача 1. Стержни АВ и СВ соединены шарниром В, на ось которого действуют две нагрузки Р<sub>1</sub> и Р<sub>2</sub>, как показано на рис. 19. Крепления стержней в точках А и С шарнирные. Определить усилия в стержнях. Аналитическое решение проверить графическим построением
Задача 2. Определить реакции опор двухопорной балки. Данные своего варианта выбрать из таблицы №2. Схемы выбираются по рисунку №2
 
 
 
 
  Задача 2. Определить реакции опор двухопорной балки. Данные своего варианта выбрать из таблицы №2. Схемы выбираются по рисунку №2
Задача 3. На вал насажены шкив и зубчатое колесо, нагруженные силами F1 и F2 (смотри рисунок 3). Определить силы F2, Fr2=0.4*F2, а также реакции опор, если значение силы F1 задано. Данные для своего варианта взять из таблицы №3, рисунок №3 Задача 3. На вал насажены шкив и зубчатое колесо, нагруженные силами F<sub>1</sub> и F<sub>2</sub> (смотри рисунок 3). Определить силы F<sub>2</sub>, F<sub>r2</sub>=0.4*F<sub>2</sub>, а также реакции опор, если значение силы F<sub>1</sub> задано. Данные для своего варианта взять из таблицы №3, рисунок №3
Задачи 11...25. Найти реакции опор конструкции (рис. 7). Данные для своего варианта взять из табл. 2.;
 
 
 
 
 
 
  Задачи II...25. Найти реакции опор конструкции (рис. 7). Данные для своего варианта взять из табл. 2.
Задачи 46...60. Определить скорости и ускорения точки, заданной уравнением S=at3, в положениях 1,2,3 (рис. 10). В начальный момент точка находится в положении 0. Данные для своего варианта взять из табл. 3 (S - в метрах, t - в секундах) Задачи 46...60. Определить скорости и ускорения точки, заданной уравнением S=at3, в положениях 1,2,3 (рис. 10). В начальный момент точка находится в положении 0. Данные для своего варианта взять из табл. 3 (S - в метрах, t - в секундах)

ЗАДАЧА 4

Задача 4.1. Груз массой 18 кг, подвешенный на тросе, начали поднимать вертикально вверх. С какой силой необходимо потянуть за трос, чтобы через 0,5 с равноускоренного движения скорость груза достигла 1,4 м/с?

Задача 4.2. Груз массой 15 кг прикреплен к нити, которая рвется при натяжении в 280 Н. Можно ли с помощью этой нити поднять груз на высоту 0,8 м за 0,4 с, двигая его равноускоренно?

Задача 4.3. К потолку вагона на тонкой нити подвешен груз массой 0,2 кг. При трогании вагона с места нить с грузом отклонилась от вертикали на угол α=15°. Определить ускорение вагона и натяжение нити.

Задача 4.4. Шарик массой 1,8 кг, привязанный к нити длиной 120 см, вращается вместе с ней в вертикальной плоскости. При какой угловой скорости возникает опасность разрыва нити, если она может выдержать натяжение не более 30 Н?

Задача 4.5. На полке вагона, касаясь задней по ходу поезда стенки, лежит цилиндр массой 30кг. Начав двигаться равноускоренно, вагон за первые 5 с проходит 20м. С какой силой давит теперь цилиндр на горизонтальную полку и вертикальную стенку?

Задача 4.6. Шарик массой 1,5 кг привязан к нити, которую можно натягивать силой не более 300 Н. Какой длины нить можно взять, чтобы при вращении с шариком в вертикальной плоскости с частотой 170 об/мин она не порвалась?

Задача 4.7. Маневровый тепловоз трогает с места железнодорожный вагон, масса которого 40000 кг. За первые 40 с равноускоренного движения тепловоз с вагоном прошли расстояние 200 м. Определить натяжение стяжки между тепловозом и вагоном, если сила трения составляет 0,05 веса вагона.

Задача 4.8. Автомобиль, масса которого 1200 кг, проехал выпуклый мост длиной 50 м за 4 с. Радиус кривизны моста 100 м. С какой силой давит автомобиль на мост, проезжая его середину?

Задача 4.9. Какой постоянной силой нужно двигать стоящую на рельсах вагонетку, масса которой 200 кг, чтобы через 5 с после начала действия силы она приобрела скорость 1,4 м/с. Сопротивление трения считать постоянным и равным 0,02 веса вагонетки.

Задача 4.10. На нити длиной 120 см подвешен шарик, который, двигаясь по окружности в горизонтальной плоскости, заставляет нить описывать коническую поверхность, отклоняясь от вертикали на угол α = 40°. Определить вес шарика и скорость его движения, если нить натянута силой 50 Н.

ЗАДАЧА 5

Задача 5.1. Груз А массой 200 кг с помощью, наклонной плоскости с углом подъема α=30° поднят на высоту h=1,5 м силой, параллельной наклонной плоскости (рис. 4, схема I). При перемещении груза по наклонной плоскости коэффициент трения ƒ=0,4. Определить работу силы Р и КПД наклонной плоскости.

Задача 5.2. На шкив электродвигателя надета тормозная лента, один конец которой прикреплен к динамометру, а к другому прикреплена гиря в 1 кг (рис. 4, схема II). Когда двигатель включен, его шкив, диаметр которого d = 200 мм, вращается с частотой 1400 об/мин, а динамометр растянут силой 32 Н. Определить мощность двигателя. Какую работу совершил двигатель за 10 000 оборотов шкива?

Задача 5.3. Сваебойный молот делает 108 ударов в минуту. Масса ударной части 240 кг; высота подъема ударника 0,5 м; КПД молота 0,8. Определить мощность двигателя, приводящего в движение молот.

Задача 5.4. Шлифовальный камень диаметром 500 мм вращается с частотой 105 об/мин. Мощность, потребляемая при шлифовании, 1,4 кВт. Коэффициент трения шлифовального камня о деталь равен 0,28. С какой силой прижимает камень шлифуемую деталь?

Задача 5.5. Насос с двигателем мощностью в 2,5 кВт перекачивает воду, поднимая ее на высоту 7,5 м. КПД насоса 0,75. В течение какого времени насос перекачает 2000 м3 воды?

Задача 5.6. По наклонной плоскости с углом подъема α - 18° равномерно вкатывают каток массой 400 кг диаметром 0,5 м (рис. 4, схема III). Определить работу силы Р на пути t = 5 м и КПД наклонной плоскости, если коэффициент трения качения ƒк = 0,5 см.

Задача 5.7. Тело А массой 80кг равномерно передвинуто по горизонтальной плоскости силой Р на расстоянии 10 м за 50 с (рис. 4, схема IV). Определить работу силы Р и развиваемую мощность, если коэффициент трения ƒ=0,4.

Задача 5.8. При вращении шкива станка с помощью ременной передачи (рис. 4, схема V) натяжение ветвей ремня составляет T1 = 4 кН (ведущей) и Т2 = 2 кН (ведомой). Определить работу вращающего момента, приложенного к шкиву, за 1500 его оборотов. Какова мощность электродвигателя, приводящего шкив в движение, если КПД передачи 0,85, а работа продолжалась 4 мин?

Задача 5.9. Определить работу при перемещении кантованием из положения 1 в положение 2 (рис. 4, схема VI) ящика, масса которого 200 кг, а размеры показаны на рисунке. Каким должен быть коэффициент трения между полом АВ и ящиком, чтобы такая же работа была затрачена при перемещении его по полу горизонтальной силой.

Задача 5.10. Определить полезную мощность одноцилиндрового двигателя внутреннего сгорания, если среднее давление на поршень в течение всего хода 0,6 МПа, длина хода поршня 40 см, диаметр 22,5 см, число рабочих ходов в минуту 150 и коэффициент полезного действия 0,9.

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №2

Задача 1. Двухступенчатый стальной брус, длины ступеней которого указаны на рисунке 1 (схемы 1-10), нагружены силами F1, F2, F3. Построить эпюры продольных сил и нормальных напряжений по длине бруса. Определить перемещение ∆ℓ свободного конца бруса, приняв Е = 2 х 105 МПа Задача 1. Двухступенчатый стальной брус, длины ступеней которого указаны на рисунке 1 (схемы 1-10), нагружены силами F<sub>1</sub>, F<sub>2</sub>, F<sub>3</sub>. Построить эпюры продольных сил и нормальных напряжений по длине бруса. Определить перемещение ∆ℓ свободного конца бруса, приняв Е = 2 х 10<sup>5</sup> МПа
Задача 3. Для стальной балки, жестко защемленной одним концом и нагруженной, как показано на рисунке 2 (схемы 1-10), построить эпюры поперечных сил и изгибающих моментов и подобрать на условия прочности необходимый размер двутавра, приняв [σu] = 160 МПа
  Задача 3. Для стальной балки, жестко защемленной одним концом и нагруженной, как показано на рисунке 2 (схемы 1-10), построить эпюры поперечных сил и изгибающих моментов и подобрать на условия прочности необходимый размер двутавра, приняв [σ<sub>u</sub>] = 160 МПа
Задача 4. Для двухопорной балки, нагруженной, как показано на рис. 3, определить реакции опор, построить эпюры поперечных сил, изгибающих моментов и, исходя из условия прочности при [σ] = 160 МПа, подобрать необходимый размер поперечного сечения (двутавр или два швеллера) Задача 4. Для двухопорной балки, нагруженной, как показано на рис. 3, определить реакции опор, построить эпюры поперечных сил, изгибающих моментов и, исходя из условия прочности при [σ] = 160 МПа, подобрать необходимый размер поперечного сечения (двутавр или два швеллера)
Задача 5. Для стального вала постоянного поперечного сечения с двумя зубчатыми колесами (рисунок 4), передающего мощность P – кВт, при угловой скорости α – рад/с (числовые значения этих величин для своего варианта взять из таблицы 3) 1. Определить вертикальные и горизонтальные составляющие реакции подшипников Задача 5. Для стального вала постоянного поперечного сечения с двумя зубчатыми колесами (рисунок 4), передающего мощность P – кВт, при угловой скорости α – рад/с (числовые значения этих величин для своего варианта взять из таблицы 3) 1.	Определить вертикальные и горизонтальные составляющие реакции подшипников
Задача 5. 2. Построить эрюру крутящих моментов. 3. Построить эпюру нагибающих моментов в вертикальной и горизонтальных плоскостях. 4. определить диаметр вала, приняв [σu] = 60 МПа, Fr1 = 0,4*F1, Fr2 = 0,4 F2. Расчет производить по гипотезе наибольших касательных напряжений Задача 5. Для стального вала постоянного поперечного сечения с двумя зубчатыми колесами (рисунок 4), передающего мощность P – кВт, при угловой скорости α – рад/с (числовые значения этих величин для своего варианта взять из таблицы 3) 1.	Определить вертикальные и горизонтальные составляющие реакции подшипников
2.Задачи расчетно – графической работы: ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ЦЕНТРА ТЯЖЕСТИ ТЕЛА.
Рассчитать координаты центра тяжести заштрихованной части изображенной плоской фигуры. Размеры фигуры указаны на рисунке, где а – определяется по таблице, согласно варианту
  2.Задачи расчетно – графической работы: ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ЦЕНТРА ТЯЖЕСТИ ТЕЛА. Рассчитать координаты центра тяжести заштрихованной части изображенной плоской фигуры. Размеры фигуры указаны на рисунке, где а – определяется по таблице, согласно варианту

ЗАДАЧА 2

Задача 2.1. Рассчитать из условия жесткости при [φ0]=0,4 град/м требуемый диаметр вала, передающего мощность N = 40 кВт при частоте вращения n = 240 об/мин. Определив диаметр вала, найти коэффициент запаса по пределу текучести σт = 140 МПа; G = 0,8 • 105 МН/м2.

Задача 2.2. Определить из условия прочности при [τк] = 35 МПа требуемый диаметр вала, передающего мощность T = 50 кВт при частоте вращения п = 300 об/мин. Найти угол закручивания вала на длине L = 5d, где d — принятый диаметр вала.

Задача 2.3. Сплошной стальной вал, рассчитанный из условия жесткости при [φ0] = 0,008 рад/м на передачу мощности N = 120 кВт при частоте вращения n = 270 об/мин, решено заменить стальным валом кольцевого сечения с отношением диаметров α = d0/d = 0,8, не снижая его жесткости; G = 0,8 • 105 МН/м2. Во сколько раз вал кольцевого сечения будет легче сплошного?

Задача 2.4. Сплошной стальной вал, рассчитанный на передачу мощности 250 кВт при частоте вращения n = 360 об/мин и [τк] = 40 МПа, решено заменить валом кольцевого сечения с отношением диаметров α=d0/d=0,75. Определить диаметры вала кольцевого сечения, не снижая его прочности по сравнению со сплошным. Во сколько раз вал кольцевого сечения будет легче сплошного?

Задача 2.5. Для передачи какой мощности при частоте вращения n = 450 об/мин рассчитан вал диаметром d = 35мм, если [τк] = 35 МПа и [φ0] = 0,007 рад/м?

Задача 2.6. Рассчитать наружный d и внутренний d0 диаметры полого стального вала для передачи мощности N = 30 кВт при частоте вращения n = 210 об/мин, считая, что [τк] = 30 МПа; [φ0] = 0,008 рад/м и α = d0 /d = 0,6; G=0,8•103 МН/м2.

Задача 2.7. Определить из условия жесткости диаметр стального вала, передающего мощность N=16 кBт при частоте вращения n = 240 об/мин, приняв [φ0] = 0,3 град/м; G = 0,8•105 МН/м2. Каким будет у вала фактический запас прочности по отношению к пределу текучести [τ]т = 140 МПа?

Задача 2.8. При какой наименьшей угловой скорости стальной вал кольцевого сечения (d = 50 мм и α = d0 /d = 0,6) может передать мощность N = 20 кВт, чтобы максимальные касательные напряжения в поперечном сечении не превышали [τк] = 42 МПа, а относительный угол закручивания был бы не более [φ0] = 0,8 град/м?

Задача 2.9. Определить диаметр стального вала для передачи мощности N = 25 кВт при частоте вращения п = 270 об/мин из условия прочности, приняв [τк] = 60 МПа. Исходя из принятого размера диаметра вала, определить угол закручивания на длине l = 6d, где d — принятый диаметр вала.

Задача 2.10. Стальной вал должен передавать мощность N = 30 кВт при частоте вращения n = 240 об/мин. Определить требуемый диаметр вала из условия его жесткости, если [φ0] = 0,5 град/м. Каким будут наибольшие касательные напряжения в поперечном сечении вала при принятом значении диаметра?