На вал круглого сплошного сечения посажены три шкива

Замена переменных в двойных интегралах
Инженерная графика
Начертательная геометрия
Практикум решения задач
Инженерная графика
Спецификация
Правила нанесения размеров
Выполнение чертежей деталей
Решение метрических задач
Единая система конструкторской
документации
Машиностроительное черчение
База графических примеров
Геометрическое черчение
Начертательная геометрия
Метод проецирования
Комплексный чертеж линии
Комплексный чертеж
пространственной кривой
Классификация поверхностей
Конические сечения
Поверхности вращения второго порядка
Метрические задачи
Информатика
Концепция организации локальных сетей
Типы глобальных сетей
Управление системами
Ядерные программы
Программа развития ядерной энергетики
Программа развития АЭС до 2050 г
Гидроэлектростанции
Развитие ядерной индустрии
в странах мира
Ядерная программа Индии
Получение плутония
Ядерная программа Пакистана
Ядерная программа Южно-африканской
республики
Эволюция ядерных арсеналов
Создание энергетики на базе реакторов
на тепловых нейтронах
Ядерно-энергетические комплексы
Энергетическая  безопасность
Реакторы на быстрых нейтронах
Физические основы ядерной индустрии
Деление атомных ядер под действием
нейтронов
Бета-излучение
Радиация проникающая
Источник Y-излучения
 

На вал круглого сплошного сечения посажены три шкива, через шкивы переброшены ремни, ветви которых параллельны друг другу и наклонены к горизонту на первом шкиве под углом 30о, на втором - под углом 45о, и на третьем – под углом 60о. От первого шкива ремень идет к электродвигателю: в этом ремне, как в ремне ведущего шкива, усилие в сбегающей ветви вдвое больше, чем в набегающей, от второго и третьего шкивов ремни идут к станкам; в этих ремнях усилие в набегающей ветви в двое больше чем в сбегающей.

Станки потребляют мощность 100кВт, первый 60 и второй 40 кВт, вал делает 1000 об/мин. Диаметры шкивов соответственно – 80,100,120 мм. Определить необходимый диаметр вала по третьей теории прочности при 80МПа. Собственными весами вала и шкивов пренебречь.

Решение.

Вал подвергается изгибу, а части его, расположеные между шкивами, и скручиванию. Крутящий момент определяют по формуле:

Моменты, передаваемые каждым из шкивов на вал равны:

По полученным значениям ординат, строится эпюра крутящих моментов Мк (рис.б.1,б)

Обозначим натяжение набегающей ветви ремня, надетого на первый шкив, через , тогда натяжение сбегающей ветви по условию равно . Для вращающего шкив момента, равного крутящему моменту Мк, имеем

где - диаметр первого шкива;

Отсюда

Для второго и третьего шкивов аналогично

Таким образом, в сечениях, где посажены шкивы, вал нагружен наклонными силами

;

;

.

Рисунок 6.1–Расчетная схема вала, сил действующих на него и эпюр крутящих и изгибающих моментов

Для вычисления наибольшего изгибающего момента определяются сначала изгибающие моменты в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Для этого раскладывают силы:  на вертикальную и горизонтальную составляющие. Вертикальная нагрузка от первого шкива будет равна:

От второго шкива

От третьего шкива

Горизонтальная нагрузка от первого шкива равна

От второго шкива

От третьего шкива

При этом нагрузка направлена влево, а вправо т.е. в противоположные стороны.

Далее, для нагрузоки, действующих в вертикальной плоскости, определяют вертикальные составляющие реакций опор:

Делаем проверку

Вертикальные составляющие реакций опор определены верно.

После этого производят построение эпюры изгибающих

моментов  (рис 6.1,г)

Аналогично этому от нагрузок, идействующих в горизонтальной плоскости, определяем горизонтальные составляющие реакций опор:

Делаем проверку

Горизонтальные составляющие реакций опор определены верно. Строим эпюру изгибающих моментов  (рис 6.1,е)

Строим эпюру результирующих изгибающих моментов (рис 6.1,ж), осуществив геометрическое сложение эпюр и:

Максимальный результирующий изгибающий момент под шкивом 1 и крутящий момент имеют максимальные значение в этом сечении. Поэтому это сечение является самым опасным.

Расчетный момент по третьей теории прочности равен

Необходимый диаметр вала находим по формуле:

Ближайшее стандартное значение d=190мм.

Кручение тонкостенных стержней замкнутого профиля Наиболее целесообразными при кручении являются тонкостенные стержни замкнутого профиля.

Плоский поперечный изгиб Изгиб представляет собой такую деформацию, при которой происходит искривление оси прямого бруса или изменение кривизны кривого бруса.

Тангенс угла между касательной к линии, ограничивающей эпюру изгибающего момента М и осью эпюры, равен поперечной силе Q.

Определить максимальное нормальное напряжение σx и максимальное касательное напряжение τ, возникающие в поперечных сечениях балки, представленной на рис. 4.2.3.

Определить допускаемый минимальный диаметр d консольной балки (рис. 4.2.4) из стали с Ry = 240 МПа. Принять, что F = 1 кН, l = 1м, =1. Собственный вес балки не учитывать.

Подобрать сечение консольной балки из стальных прокатных профилей (рис. 4.1.16). Материал балки – сталь С255.

Рассмотреть однопролетную деревянную балку прямоугольного поперечного сечения , загруженную равномерно распределенной нагрузкой q

Из эпюр изгибающего момента М и поперечных сил Q очевидно, что наиболее опасное поперечное сечение на опоре ( в заделке), где Mz,max = 2ql2 = 720 кН·м, Qmax = 2ql = 120 кН.

Построить эпюры главных напряжений , и эпюру максимальных касательных напряжений  в наиболее опасном с точки зрения главных напряжений прямоугольном поперечном сечении балки, изображенной на рис. 4.2.3.

Дифференциальное уравнение изгиба балок Дифференциальное уравнение изгиба упругой оси балки имеет вид  (4.4.1).

Определить максимальный прогиб однопролетной балки, изображенной на рис. 4.4.2. Жесткость балки на изгиб постоянна и равна EI.

 Получить уравнение изгиба упругой оси консольной балки, нагруженной равномерно распределенной нагрузкой q . Определить максимальный прогиб балки.

Внешняя нагрузка на балку показана на рис. 4.1.17. Определить вертикальное смещение поперечного сечения в точке С.

Построить эпюру прогибов балки, показанной на рис. 4.1.3, а, приняв, что l = 0,5 м, а интенсивность равномерно распределенной нагрузки q = 10 кН/м.

Расчет балок на жесткость При расчете строительных и машиностроительных конструкций на жесткость (в большинстве случаев по прогибам, по углам поворота) должно соблюдаться условие  (4.5.1).

Подобрать из расчета на прочность главную балку междуэтажного перекрытия двутаврового поперечного сечения и проверить условие жесткости для нее

Подобрать сечение двутавровой балки из условия прочности и условия жесткости. При расчетах принять [1/no] = 1/250. Балка показана на рис. 4.5.1. Материал – сталь С255.

Определение перемещений при помощи интеграла Мора Формула для определения перемещений, называемая интегралом Мора, имеет вид  (4.6.1).

Определить вертикальное перемещение точки В консольной балки, изображенной на рис. 4.6.3.

Необходимо учитывать изменение знака в эпюре изгибающих моментов М, поэтому рассматривая эпюру М на рис. 4.1.17 и построив эпюру , согласно рис. 4.6.1 в формуле (4.6.2) для перемножения эпюр первого участка необходимо положить:

Лекции курсовые задачи чертежи лабораторные - математика, физика, ТОЭ, инженерная графика