Контрольні питання

1. Які внутрішні силові чинники виникають в перетинах балки при прямому поперечному згині?

2. Як визначається поперечна сила в перетині?

3. Як визначається згинальний момент в перетині?

4. Який перетин балки є небезпечним?

5. Що називається моментом опору згину?

6. Як читається умова міцності при згині?

7. Яке напруження виникає в перетині при згині?

Послідовність виконання практичної роботи

Послідовність рішення задачі	Короткі теоретичні відомості
1.Визначити реакції опор балки і перевірити знайдені значення	Звернутися до розділу "Теоретичної механіки" тема "Розрахунок балочних систем"
2.Балку розділити на ділянки, межі яких співпадають з характерними точками	Характерними є точки додатку сил і реакцій опор балки, пара сил з моментом М, точки початка і кінця розподіленого навантаження.
3. Обчислити поперечну силу в характерних точках і побудувати епюру поперечних сил	Поперечна сила в перетині чисельно дорівнює алгебраїчній сумі всіх зовнішніх сил, що діють справа або зліва від перетину Правило знаків: якщо сума зовнішніх сил, лежачих ліворуч перетину дає рівнодіючу, направлену вгору, то поперечна сила в перетині вважається позитивною, і навпаки, для частини балки розташованою праворуч від перетину, знаки поперечної сили будуть протилежними.
4. Обчислити згинальні моменти в характерних перетинах і побудувати епюру згинальних моментів	Згинальні моменти в перетині балки чисельно дорівнюють алгебраїчній сумі моментів всіх зовнішніх сил, що діють зліва або праворуч від перетину Правило знаків: якщо зовнішнє навантаження прагне зігнути балку опуклістю вниз, то згинальний момент в перетині вважається позитивним і навпаки.
5. Визначити положення небезпечного перетину	Небезпечний перетин визначається по епюрі згинальних моментів, це найбільше значення згинального моменту незалежно від знаку.
6. Підібрати вказані перетини балки.	З умови міцності на згин визначити момент опору згину по визначеному моменту опору згину підібрати: 1) стандартні профілі прокату по таблицях; 2) круглий перетин по формулі діаметр круга ; площа круга 3) прямокутний перетин по формулі площа прямокутника
7. Визначити економічність добраних перетинів.	Оскільки для добраних перетинів балки узятий один і той же матеріал, той для визначення економічності досить порівняти добрані площі поперечних перетинів балки

Короткі теоретичні відомості.

За прямого поперечного згину в перетині балки виникають згинальний момент та поперечна сила.

Правила побудови епюри поперечних сил

1. Поперечна сила в перетині дорівнює алгебраїчній сумі сил, що діють по одну сторону від січної площини.

2. У точці додатку сили на епюрі має місце скачок рівний по модулю силі і має її напрям.

3. У точці додатку пари сил епюра не міняє свого значення.

4. На ділянці, де прикладене рівномірно розподілене навантаження, епюра будується у вигляді похилої лінії, на інших ділянках – пряма паралельна осі балки. Якщо на цій ділянці похила лінія перетинає нульове значення, то на епюрі згинальних моментів в цій точці буде перегин параболи.

5. У кінцевому перетині балки поперечна сила чисельно рівна зосередженій силі (активній або реактивній), прикладеній в кінцевій точці.

Правила побудови епюри згинальних моментів

1. Згинальний момент в перетині дорівнює алгебраїчній сумі моментів навантажень, що діють по одну сторону від січної площини.

2. У точці додатку пари сил на епюрі має місце скачок, рівний величині моменту і що має його напрям (цю точку потрібно порахувати двічі: без моменту, а потім з ним).

3. В кінці балки згинальний момент дорівнює нулю, якщо не прикладена пара сил.

4. На ділянці, де прикладене рівномірно розподілене навантаження, епюра будується у вигляді параболи, опуклість якої направлена на зустріч навантаженню (для побудови параболи потрібно використовувати три точки), на інших ділянках – пряма похила лінія похилої, за винятком ділянки, де має місце чистий згин (на цій ділянці поперечна сила рівна нулю) – пряма паралельна лінія.

При згині в перетині виникає нормальне напруження. Умова міцності при згині:

де W_х, м³ – момент опору згину.

Для прямокутного перетину .

Для круглого перетину .

Для стандартних профілів прокату значення моменту опору згину береться за таблицями.

Список літератури

1. Эрдеди А.А., Медведев Ю. А., Эрдеди Н. А., Техническая механика, М., Высша школа, 1991, с.217 - 234

2. Мовнин М. С., Израелит А. Б.,Рубашкин А. Р., Руководство к решению задач по технической механике, М. Высшая школа, 1977, с.159 – 181

Розрахункова робота №9

Розрахунок з'єднань деталей машин

Мета роботи: розрахувати з'єднання деталей машин і виконати їх ескізну компоновку.

Хід роботи

1. Переписати умову завдання і виконати аналіз.

2. Визначити необхідні параметри.

3. Виконати креслення з'єднань деталей машин за розрахунками.

4. Оформити звіт, який містить:

тему;

мету роботи;

повну умову завдання;

рішення задачі;

висновок;

креслення з'єднання з простановкою необхідних розмірів.

Контрольні питання

1. Які з'єднання звуться нероз'ємними?

2. Які з'єднання звуться роз'ємними?

3. На які деформації працюють клепкові з'єднання?

4. На які деформації працюють зварні з'єднання?

5. На які деформації працюють шпонкові з'єднання?

6. Які розрахункові передумови потрібні для розрахунку клепкового з'єднання?

7. Які розрахункові передумови потрібні для розрахунку зварного з'єднання?

8. Які розрахункові передумови потрібні для розрахунку шпонкового з'єднання?

Короткі теоретичні відомості

З'єднання деталей машин поділяють на два класи: нероз'ємні та роз'ємні з'єднання.

Нероз'ємні з'єднання – це з'єднання, для розбори яких необхідно зруйнувати з'єднувальний елемент. До них належать:

1. клепкові з'єднання;

2. зварні з'єднання;

3. паяні з'єднання;

4. клеєві з'єднання;

5. з'єднання з гарантованим натягом;

6. з'єднання заформовкой.

Роз'ємні з'єднання дозволяють багаторазову зборку та розбору з'єднань деталей машин. До них належать:

1. різьбові з'єднання;

2. шпонкові з'єднання;

3. шліцові з'єднання;

4. штифтові з'єднання.

Завдання №1

Клепкове з'єднання розраховують на зріз клепок і зім'яття листів, що сполучаються.

1. Умова міцності на зріз:

де F,кН – передаване навантаження

d,мм – діаметр однієї клепки

m=k-1 – кількість зрізів однієї клепки

k - кількість листів, що сполучаються

n - кількість клепок

,МПа – допустиме напруження на зріз.

2. Умова міцності на зім'яття.

F,кН – передаване навантаження

d,мм – діаметр однієї клепки

n - кількість клепок

мм – мінімальна товщина листів, що сполучаються

,МПа – допустиме напруження на зім'яття.

3. Компоновка клепкового з'єднання:

а) визначення кількості заклепок в одному ряду

де x – кількість клепок в одному ряду

b,мм – ширина листа.

б) уточнення відстані між центрами клепок

в) уточнення відстані від краю листа до центру клепки

Завдання №2

1. Стикове зварне з'єднання розраховують на розтяг.

Умова міцності на розтяг

де F,кН – передаване навантаження

b,мм – ширина листів, що сполучаються

, мм – товщина листів, що сполучаються

- напруження. що виникає в зварному шві

,МПа – допустиме напруження для зварного шва.

2. Нахлесточноє зварне з'єднання розраховують на зріз.

Умова міцності на зріз

де - напруга в зварному шві

,МПа – допустиме напруження зварного шва

F,кН – передаване навантаження

k, мм – катет зварного шва, приймають не більш мінімальної товщини листів, що сполучаються.

,мм – довжина зварного шва, вибирається з конструктивних міркувань, може складатися з будь-якого набору лобових і флангових швів.