Темы 5. Расчеты на прочность при растяжении и сжатии. Необходимые формулы.
Нормальное напряжение
где N – продольная сила; A – площадь поперечного сечения.
Удлинение (укорочение) бруса.
E –модуль упругости; l – начальная длина стрежня.
Допускаемое напряжение
–допускаемой
запас прочности.
Условие прочности при растяжении и сжатии:
Задание
№5.
Построить
эпюры продольных сил и нормальных
напряжений по длине бруса. Определить
перемещение свободного конца бруса.
Двухступенчатый стальной брус нагружен
силами
,
,
.
Площади поперечных сечений
.
Параметр |
Вариант |
|||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
|
20 |
26 |
20 |
17 |
16 |
10 |
26 |
40 |
14 |
28 |
|
10 |
20 |
8 |
13 |
25 |
12 |
9 |
55 |
16 |
14 |
|
5 |
10 |
4 |
8 |
28 |
13 |
3 |
24 |
10 |
5 |
|
1,8 |
1,6 |
1,0 |
2,0 |
1,2 |
0,9 |
1,9 |
2,8 |
2,1 |
1,9 |
|
3,2 |
2,4 |
1,5 |
2,5 |
2,8 |
1,7 |
2,6 |
3,4 |
2,9 |
2,4 |
a, м |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,4 |
0,3 |
0,2 |
0,5 |
0,6 |
Принять
№ варианта |
№ варианта |
||
1 |
|
6 |
|
2 |
|
7 |
|
3 |
|
8 |
|
4 |
|
9 |
|
5 |
|
10 |
|
Тема 6. Кручение. Расчеты на прочность и жесткость при кручении.
Основные положения расчетов при кручении.
Распределение касательных напряжений по сечению при кручении (рис. 7)
Касательное напряжение в точке A:
,
рис. 7
Где
–
расстояние от точки A
до центра сечения.
Условия прочности про кручении
-
крутящийся
момент в сечении, H·м,
Н·мм;
– момент
сопротивления при кручении,
– допускаемое
напряжение при кручении,
.
Проектировочный расчет, определение размеров поперечного сечения
Сечение
– круг:
Сечение
– кольцо:
где d– наружный диаметр круглого сечения;
– внутренний
диаметр кольцевого сечения;
Определение рационального расположения колес по валу.
Рациональное расположение колес – расположение, при котором максимальное значение крутящегося момента на валу – наименьшее из возможных.
Для экономии металла сечение бруса рекомендуется выполнить кольцевым.