ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ ПО ДИСЦИПЛИНЕ ТЕХНИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА РАЗДЕЛ Сопротивление материалов

Для двухопорной балки, нагруженной сосредоточенными силами F1, F2 и парой сил с моментом М построить эпюры поперечных сил и изгибающих моментов по всей длине балки, указать участок чистого изгиба. Определить: I) реакции опор балки; II) размеры поперечного сечения балки в форме круга, приняв [σ]=160 МПа
![РГР № 9. РАСЧЕТ БАЛКИ НА ПРОЧНОСТЬ. Для двухопорной балки, нагруженной сосредоточенными силами F<sub>1</sub>, F<sub>2</sub> и парой сил с моментом М построить эпюры поперечных сил и изгибающих моментов по всей длине балки, указать участок чистого изгиба. Определить: I) реакции опор балки; II) размеры поперечного сечения балки в форме круга, приняв [σ]=160 МПа РГР № 9. РАСЧЕТ БАЛКИ НА ПРОЧНОСТЬ. Для двухопорной балки, нагруженной сосредоточенными силами F<sub>1</sub>, F<sub>2</sub> и парой сил с моментом М построить эпюры поперечных сил и изгибающих моментов по всей длине балки, указать участок чистого изгиба. Определить: I) реакции опор балки; II) размеры поперечного сечения балки в форме круга, приняв [σ]=160 МПа](04/2.jpg)
Защемленный в стене двухступенчатый брус нагружен осевыми силами, как показано на схеме. Массой бруса пренебречь. Необходимо: I) Определить нормальные силы и напряжения в поперечных сечениях по всей длине бруса; II) Построить эпюры нормальных сил и напряжений по длине бруса; III) Определить продольную деформацию бруса, если Е=2*105 МПа

Стальной вал вращается с угловой скоростью ω (рад/с), передавая на шкивы мощности Pi. Необходимо: I) Определить значения скручивающих моментов, соответствующих передаваемым мощностям, и уравновешенный момент, если Мi=0; II) Выбрать рациональное расположение шкивов на валу, построить эпюры крутящих моментов. Дальнейшие расчеты проводить для вала с рационально расположенными шкивами; III)
![РГР № 7. РАСЧЕТ ВАЛА НА ПРОЧНОСТЬ И ЖЕСТКОСТЬ. Стальной вал вращается с угловой скоростью ω (рад/с), передавая на шкивы мощности P<sub>i</sub>. Необходимо: I) Определить значения скручивающих моментов, соответствующих передаваемым мощностям, и уравновешенный момент, если М<sub>i</sub>=0; II) Выбрать рациональное расположение шкивов на валу, построить эпюры крутящих моментов для каждой схемы по длине вала. Дальнейшие расчеты проводить для вала с рационально расположенными шкивами; III) Определить размеры сплошного вала круглого и кольцевого сечений из расчетов на прочность и жесткость, приняв [τ]=30 МПа; [φ<sub>0</sub>]=0,02 рад/м; с=0,9; IV) Сравнить валы круглого и кольцевого сечения в зависимости от массы и габаритов РГР № 7. РАСЧЕТ ВАЛА НА ПРОЧНОСТЬ И ЖЕСТКОСТЬ. Стальной вал вращается с угловой скоростью ω (рад/с), передавая на шкивы мощности P<sub>i</sub>. Необходимо: I) Определить значения скручивающих моментов, соответствующих передаваемым мощностям, и уравновешенный момент, если М<sub>i</sub>=0; II) Выбрать рациональное расположение шкивов на валу, построить эпюры крутящих моментов для каждой схемы по длине вала. Дальнейшие расчеты проводить для вала с рационально расположенными шкивами; III) Определить размеры сплошного вала круглого и кольцевого сечений из расчетов на прочность и жесткость, приняв [τ]=30 МПа; [φ<sub>0</sub>]=0,02 рад/м; с=0,9; IV) Сравнить валы круглого и кольцевого сечения в зависимости от массы и габаритов](04/4.jpg)
Определение параметров движения точки
Автомобиль движется по круглому арочному мосту радиуса r=50 м согласно уравнению S=0,2t3-t2+0,6t (S – [м], t – [с]). Построить графики перемещения, скорости и касательного ускорения для первых пяти секунд движения. На основании анализа построенных графиков указать: участки ускоренного и замедленного движения. Определить полное ускорение автомобиля в момент времени 2 секунды
![ЗАДАЧА РГР № 4. Определение параметров движения точки. Автомобиль движется по круглому арочному мосту радиуса r=50 м согласно уравнению S=0,2t<sup>3</sup>-t<sup>2</sup>+0,6t (S – [м], t – [с]). Построить графики перемещения, скорости и касательного ускорения для первых пяти секунд движения. На основании анализа построенных графиков указать: участки ускоренного и замедленного движения. Определить полное ускорение автомобиля в момент времени 2 секунды ЗАДАЧА РГР № 4. Определение параметров движения точки. Автомобиль движется по круглому арочному мосту радиуса r=50 м согласно уравнению S=0,2t<sup>3</sup>-t<sup>2</sup>+0,6t (S – [м], t – [с]). Построить графики перемещения, скорости и касательного ускорения для первых пяти секунд движения. На основании анализа построенных графиков указать: участки ускоренного и замедленного движения. Определить полное ускорение автомобиля в момент времени 2 секунды](04/5.jpg)
Индивидуальные задания для выполнения практической работы №6 приведены в таблице. Работа состоит из одной задачи.
Определить параметры движения тела с применением основного закона динамики и принципа Даламбера.
Основной закон динамики и принцип Даламбера.
Определение параметров движения тела с помощью основного закона динамики и методом кинетостатики

Для стальной консольной балки построить эпюры поперечных сил и изгибающих моментов; подобрать из условия прочности необходимый размер двутавра (швеллера), приняв [σ] = 160 МПа. Определить размер поперечного сечения консольной балки, нагруженной сосредоточенной силой и сосредоточенным моментом
![Практическая работа №4. Для стальной консольной балки построить эпюры поперечных сил и изгибающих моментов; подобрать из условия прочности необходимый размер двутавра (швеллера), приняв [σ] = 160 МПа. Определить размер поперечного сечения консольной балки, нагруженной сосредоточенной силой и сосредоточенным моментом Практическая работа №4. Для стальной консольной балки построить эпюры поперечных сил и изгибающих моментов; подобрать из условия прочности необходимый размер двутавра (швеллера), приняв [σ] = 160 МПа. Определить размер поперечного сечения консольной балки, нагруженной сосредоточенной силой и сосредоточенным моментом](04/6.jpg)
к исследованию движения груза. Скорость груза, поднимаемого лебедкой изменяется согласно графику. Определить величину натяжения каната, на котором подвешен груз, если масса груза m, для всех участков подъема. По максимальной величине натяжения каната определить мощность электродвигателя

При помощи стержневого устройства ABC (в точках А, В и С соединения шарнирные) удерживаются в равновесии два груза. Определить реакции стержней, удерживающих грузы. Массой стержней пренебречь

Скорость кабины лифта массой m изменяется согласно графикам. Определить величину натяжения каната, на котором подвешен лифт, при подъеме и опускании. По максимальной величине натяжения каната определить потребную мощность электродвигателя. Масса m, кг. КПД механизма

Задание 2. Шкив массой m тормозится за счет прижатия колодок силами 2 кН. Определить время торможения шкива, если в момент наложения колодок частота вращения шкива равна 450 об/мин. При расчете шкив принять за сплошной диск. Движение считать равнозамедленным

I. Рассчитать на прочность по допускаемой напряжениям статически определимую шарнирно-стержневую систему и определить перемещение узла А. II. Определить наибольшее возможное значение нагрузки Р для системы с известными сечениями стержней: площадь сечения стержня 2 уменьшить вдвое, а двутавр для стержня 1 взять на 3 номера меньше по сравнению с результатами, полученными в n.4

Определить размеры поперечного сечения (квадратного) каждой ступени стержня (рис.2) с учетом нагрузок и собственного веса (данные в табл.2). Определить внутренние усилия, напряжения и деформации на каждом участке стержня. Общие данные: материал: бетон, Е=1,5*104 МПа, [σ]р=0,5 МПа, [σ]с=5 МПа
![Задача №2. ЦЕНТРАЛЬНОЕ СЖАТИЕ (РАСТЯЖЕНИЕ) СТУПЕНЧАТОГО СТЕРЖНЯ. Определить размеры поперечного сечения (квадратного) каждой ступени стержня (рис.2) с учетом нагрузок и собственного веса (данные в табл.2). Определить внутренние усилия, напряжения и деформации на каждом участке стержня. Общие данные: материал: бетон, Е=1,5*10^4 МПа, [σ]р=0,5 МПа, [σ]с=5 МПа Задача №2. ЦЕНТРАЛЬНОЕ СЖАТИЕ (РАСТЯЖЕНИЕ) СТУПЕНЧАТОГО СТЕРЖНЯ. Определить размеры поперечного сечения (квадратного) каждой ступени стержня (рис.2) с учетом нагрузок и собственного веса (данные в табл.2). Определить внутренние усилия, напряжения и деформации на каждом участке стержня. Общие данные: материал: бетон, Е=1,5*10^4 МПа, [σ]р=0,5 МПа, [σ]с=5 МПа](04/13.jpg)
Построить эпюры поперечных и изгибающих моментов и подобрать прямоугольное сечение деревянной балки. Схема нагружения балки дана на рис. 5; денные - в табл. 5. Определить положение наиболее нагруженных сечений балки и отметить их на схеме. 5. Подобрать прямоугольное сечение из условий прочности ([σ]и=10 МПа). Соотношение размеров сечения: h/b
![Задача №5. РАСЧЕТ ДВУХОПОРНОЙ БАЛКИ НА ПРОЧНОСТЬ ПРИ ПЛОСКОМ ИЗГИБЕ. Построить эпюры поперечных и изгибающих моментов и подобрать прямоугольное сечение деревянной балки. Схема нагружения балки дана на рис. 5; денные - в табл. 5. Определить положение наиболее нагруженных сечений балки и отметить их на схеме. 5. Подобрать прямоугольное сечение из условий прочности ([σ]и=10 МПа). Соотношение размеров сечения: h/b Задача №5. РАСЧЕТ ДВУХОПОРНОЙ БАЛКИ НА ПРОЧНОСТЬ ПРИ ПЛОСКОМ ИЗГИБЕ. Построить эпюры поперечных и изгибающих моментов и подобрать прямоугольное сечение деревянной балки. Схема нагружения балки дана на рис. 5; денные - в табл. 5. Определить положение наиболее нагруженных сечений балки и отметить их на схеме. 5. Подобрать прямоугольное сечение из условий прочности ([σ]и=10 МПа). Соотношение размеров сечения: h/b](04/14.jpg)
Равновесие системы сходящихся сил. Задание: Груз силой тяжести G подвешен на двух тросах. Определить натяжение каждого троса графическим и аналитическим способом. G, Н; α°; β°

Определение координат центра тяжести плоских фигур. Для справки: положения центров тяжести простых геометрических фигур могут быть рассчитаны по известным формулам: а) — круг; б) — квадрат, прямоугольник; в) — треугольник; г) — полукруг).
Задание. Определить координаты центра тяжести заданного сечения. Отобразить центр тяжести на схеме. В, мм; b, мм; H, мм; h, мм; R, мм

Растяжение и сжатие. Деформации при растяжении и сжатии.
Задание. Дана схема бруса и размеры бруса до деформации. Брус защемлен. Построить эпюры продольных сил и нормальных напряжений. Определить перемещение свободного конца.
Площадь сечения. Сосредоточенная сила. Длина участка. Материал: сталь, алюминий. Модуль упругости

К валу постоянного поперечного сечения приложены пары сил с моментами M1=40 кНм; М2=180 кНм. Диаметр вала равен d=0,2 м.
1) Найти максимальное напряжение.
2) Найти угол поворота левого концевого сечения вала относительно правого φ1-0

Подобрать двутавровое сечение балки, несущей равномерно распределенную нагрузку интенсивностью q=20 кН/м, если допускаемое напряжение [σ]=160 МПа
![И-4. Подобрать двутавровое сечение балки, несущей равномерно распределенную нагрузку интенсивностью q=20 кН/м, если допускаемое напряжение [σ]=160 МПа
И-4. Подобрать двутавровое сечение балки, несущей равномерно распределенную нагрузку интенсивностью q=20 кН/м, если допускаемое напряжение [σ]=160 МПа](04/I-4.jpg)
Определение координат центра тяжести плоского сечения.
Выполнить чертеж заданного сечения в масштабе, ввести вспомогательную систему координат и определить координаты центра тяжести
Необходимые данные взять в таблице 4. Схемы сечений приведены на рисунках 11-15

Два трактора Пример, идущих по берегам прямого канала с постоянной скоростью, тянут баржу при помощи двух канатов. Силы натяжения канатов равны 80 кH и 96 кH, угол между ними равен 60°. Найти сопротивление воды, испытываемое баржей при её движении и углы α и β, которые должны составлять канаты с берегами канала, если баржа движется параллельно берегам.
Груз Пример весом 6000 Н подвешен симметрично на двух одинаковых металлических стержнях, угол между которыми 30°. Какова сила, растягивающая стержень?

Балка шарнирно прикреплена к опорам А и В нагружена, как показано на рисунках 2.1-2.4 сосредоточенными силами F1=10 кН и F2=20 кН, моментом М=15 кНм и равномерно-распределенной нагрузкой интенсивностью q=5 кН/м при следующих данных b=1 м, а=3 м, с=5 м. Определить реакции опор

Стальная балка постоянного по длине сечения (модуль упругости Е=2*105 МПа) нагружена сосредоточенными силами F, моментом пары сил М. Требуется: 1. Определить внутренние силовые факторы (поперечные силы и изгибающие моменты МХ) в поперечных сечениях балки, построить их эпюры. 2. Из условия прочности по нормальным напряжениям подобрать двутавровое, прямоугольное (h_b=2) и круглое сечения, приняв значение допускаемых напряжений [σ]=160 МПа. Сравнить по массе балки указанных сечений
![Задача 3. Расчет балки при изгибе
Стальная балка постоянного по длине сечения (модуль упругости Е=2*10^5 МПа) нагружена сосредоточенными силами F, моментом пары сил М. Варианты расчетных схем нагружения представлены на рис.1. Исходные данные, определяющие величины сосредоточенных сил F и моментов пары сил М, длины участков - размер а, представлены в таблице 1.
Требуется:
1. Определить внутренние силовые факторы (поперечные силы и изгибающие моменты МХ) в поперечных сечениях балки, построить их эпюры.
2. Из условия прочности по нормальным напряжениям подобрать двутавровое, прямоугольное (h_b=2) и круглое сечения, приняв значение допускаемых напряжений [σ]=160 МПа. Сравнить по массе балки указанных сечений
Задача 3. Расчет балки при изгибе
Стальная балка постоянного по длине сечения (модуль упругости Е=2*10^5 МПа) нагружена сосредоточенными силами F, моментом пары сил М. Варианты расчетных схем нагружения представлены на рис.1. Исходные данные, определяющие величины сосредоточенных сил F и моментов пары сил М, длины участков - размер а, представлены в таблице 1.
Требуется:
1. Определить внутренние силовые факторы (поперечные силы и изгибающие моменты МХ) в поперечных сечениях балки, построить их эпюры.
2. Из условия прочности по нормальным напряжениям подобрать двутавровое, прямоугольное (h_b=2) и круглое сечения, приняв значение допускаемых напряжений [σ]=160 МПа. Сравнить по массе балки указанных сечений](04/3_1.jpg)
На валу закреплены 2 шестерни (варианты 1-12) или 2 шкива (варианты 13-24) диаметром D1, D2,расположенных на заданных расстояниях 11, l2, l3 от опор и друг относительно друга. На ведущий шкив действуют силы S1I, S2I; на ведомый - S1II, S2II. Значения сил S1I, S2I известны. Значения сил S1II, S2II следует вычислить из условия равновесия вала заданного соотношения S1II=2S2II

Для вариантов зубчатого зацепления № 1-12 силы S2I=S2II=0
Требуется:
1. Вычислить силы S1II, S2II.
2. Построить эпюры крутящего Мкр и изгибающих моментов Mиx, Миy, Ми.
3. Определить опасное сечение вала.
4. Из условия прочности определить диаметр вала. Вариант А Вариант Б

Для расчетной схемы балки необходимо:
1) Определить реакции в опорах;
2) Построить по длине балки эпюры изгибающих моментов Mx и поперечных сил Qx;
3) Подобрать поперечное сечение балки двутаврового (приложение 1) либо швеллерного (приложение 2) профиля при допустимых напряжениях: σadm=160 МПа; τadm=100 МПа;
4) Проверить стальную балку на прочность: а) по рабочим нормальным напряжениям; б) по максимальным касательным напряжениям

Задачи №№ 1, 2, 5. Полный текст задач Задача №1. РАСЧЕТ ПЛОСКОЙ ШАРНИРНО-CTEРЖНЕВОЙ СИСТЕМЫ Задача №2. ЦЕНТРАЛЬНОЕ СЖАТИЕ (РАСТЯЖЕНИЕ) СТУПЕНЧАТОГО СТЕРЖНЯ Задача №5. РАСЧЕТ ДВУХОПОРНОЙ БАЛКИ НА ПРОЧНОСТЬ ПРИ ПЛОСКОМ ИЗГИБЕ |
---|