МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ
з виконання позааудиторної самостійної роботи студентів
з дисципліни: В«Технічна механіка В»
за темою: В«КрутінняВ»
2010
Введення
Зрозуміти і засвоїти зміст дисципліни В«Технічна механікаВ» можна лише при об'єднанні аудиторної та позааудиторної підготовки студентів.
Важливою складовою позааудиторної роботи є самостійна робота студентів, яка проводиться з метою систематизації та закріплення отриманих теоретичних знань і практичних умінь з дисципліни, розвиток пізнавальних і творчих здібностей.
У даному посібнику представлені методичні рекомендації щодо виконання позааудиторної самостійної роботи студентів з дисципліни В«Технічна механікаВ» за темою В«КрутінняВ»
Рекомендації складаються з чотирьох частин. Перша включає інформаційний матеріал, складений на підставі робочої програми дисципліни, вивчаючи яку студент отримує можливість визначити обсяг необхідного для засвоєння матеріалу. Друга частина рекомендацій містить питання до інформаційного матеріалу і служить для здійснення самоконтролю.
Причому на них слід відповідати по порядку, не пропускаючи жодного.
Прочитавши питання, треба дати на нього повний вичерпну відповідь, не користуючись при цьому ні конспектом, ні підручником. Якщо ж студент відчує утруднення при формулюванні відповіді, необхідно звернутися до підручника.
Третя частина являє собою інструкцію з рішенням типових завдань, в якій звертається увага на використання раціональних способів вирішення, застосування встановленої методики завдань.
У четвертій запропоновані завдання, що вимагають перенесення відомого способу вирішення завдань в аналогічну ситуацію та відповіді до завдань. У разі не підтвердження достовірності відповіді, студент звертається за консультацією до викладача.
Завдання виконуються в зошити для самостійної роботи. Робота з даними рекомендаціями не передбачає засвоєння нових знань, але дозволяє студенту поглиблювати раніше отримані знання (на лекціях, практичних заняттях).
1. Методичні вказівки до розв'язання задач на міцність і жорсткість за темою В«КрутінняВ»
У результаті вивчення теми студенти повинні:
Знати:
- методику розрахунку на міцність і жорсткість.
Вміти:
- будувати епюру крутних моментів;
- виконувати розрахунки на міцність і жорсткість і підібрати переріз валу.
Крученого називають такий вид навантаження бруса, при якому в його перетинах виникає тільки одне внутрішній силовий фактор - крутний момент Mz. Крутний момент в довільному поперечному перерізі бруса дорівнює алгебраїчній сумі зовнішніх (скручують) моментів, що діють на відсічену частину.
Будемо вважати крутний момент позитивним, якщо для спостерігача дивиться на проведене перетин він представляється спрямованим за годинниковою стрілкою.
Умова міцності при крученні має вигляд:
П„ = П„k],
де Mz max - найбільший крутний момент
Wp - полярний момент опору перерізу
[П„k] - допустиме дотичне напруження на кручення.
При перевірочному розрахунку визначають П„max і порівнюють з допускаються значенням [П„k], потім роблять висновок про міцність.
Для підбору поперечного перерізу балки (проектного розрахунку) з умови міцності визначають необхідну значення полярного моменту опору перерізу.
Wp ≥
Для перерізу валу з кільцеподібним поперечним перерізом
Wp ≈ 0,2 × → d ≈ br/>
Для перерізу валу з кільцеподібним поперечним перерізом
Wp ≈ 0,2 × × (1 -), → D ≈
Де С =
d - внутрішній діаметр кільця
D - зовнішній діаметр кільця
Отримані значення діаметра, виражене в міліметрах, слід округлити в бік збільшення до найближчого цілого парного числа або числа, що закінчуються на 5
Умова жорсткості при крученні має вигляд:
= ≤ [],
Де - відносний кут закручування.
Jp - полярний момент інерції перерізу
G - модуль зсуву (для сталі G = 8 Г— МПа)
[] - допустимий відносний кут закручування.
При перевірочному розрахунку визначають і порівнюють з [], потім роблять висновок дотримано чи ні умова жорсткості.
При проектному розрахунку з умови жорсткості визначають необхідний полярний момент інерції перерізу.
Jp ≥
Виходячи з форми поперечного перерізу валу (коло або кільце) по знайденому значенню Jp визначити діаметр (Розрахований значення діаметра слід округлити до найближчого цілого парного числа або числа закінчується на 5)
Для кола:
Jp ≈ 0,1 × d → d ≈
Для кіль...
