ь на ділянках бруса:
Ділянка АВ, перетин II,
? 1=N 1/А 1== 66.7 Н/мм2;
? 1=66.7 МПа;
Участок НД, перетин II-II,
? 2=N 2/А 2== 157.9 Н/мм2;
? 2=157.9 МПа;
Участок CD, перетин III-III,
? 3=N 3/А 2== 105.3 Н/мм2;
? 3=105.3 МПа.
Будуємо епюру нормальних напружень.
. Визначаємо подовжню деформацію бруса:
Ділянка АВ,,
? l 1=N 1 · l 1/А 1 · E=14 · 10 3 · 0,5 · 10 3 /2.1·10 2 · 2 • 10 +5=0.16 мм;
? l 1=0,16 мм;
Участок ВB 1,
? l 2=N 2 · l 2/А 1 · E=30 · 10 3 · 0,3 · 10 3 /2.1·10 2 · 2 • 10 +5=0.2 мм;
? l 2=0.2 мм
Участок У 1 C,
? l 2=N 2 · l 2/А 1 · E=30 · 10 3 · 0,5 · 10 3/1,9 • 10 2 · 2 • 10 +5=0,38 мм;
? l 2=0,38 мм
Участок CD, перетин III-III,
? l 3=N 3 · l 3/А 2 · E=20 · 10 3 · 0,4 · 10 3/1,9 • 10 2 · 2 • 10 +5=0,21 мм;
? l 3=0,21мм;
? l =? l 1 +? l 2 +? l 3 +? l 4=0,16 + 0,2 + 0,38 + 0,21=0,95 мм.
Відповідь:? l=0,95 мм. Стрижень розтягнутий.
Завдання 4
Для сталевого вала постійного поперечного перерізу
. Визначити значення моментів М 1, М 2, М 3, М 4;
. Побудувати епюру крутних моментів;
. Визначити діаметр валу з розрахунків на міцність і жорсткість, прийнявши поперечний переріз валу - коло
Дано:
Р 1=50 кВт
Р 3=15 кВт
Р 4=25 кВт
w=18 рад/сек
w=n== 30 * 18/3.14=172 об/хв
Вважати [? к]=30МПа
[? 0]=0,02 рад/м - кут закручування
G=8 * 10 4 МПа
Рішення
Визначаємо зовнішні моменти:
М 1=9550=9550=2776 H м=2,8 кН м;
М 3=9550=9550=832,8 H м=0,83 кН м;
М 4=9550=9550=1388 H м=1,4 кН м;
Запишемо рівняння статики:
? М=М 1 + М 3 - М 2 + М 4=0
І з нього знайдемо величину моменту М 2:
М 2=М 3 + М 1 + М 4=832,8 +2776 +1388=4996,8 H м=5 кН м;
Насамперед будуємо епюру крутних моментів. Значення крутних моментів по ділянках наступні:
Т 1=-М 1=- 2,8кНм;
Т 2=-М 1 - М 3=- 2,8 - 0,83=- 3,63 кНм;
Т 3=-М 1 - М 3 + М 2=- 3,63 + 5=1,37 кНм.
Будуємо епюри:
Вал розбивається на три ділянки I, II, III.
Знаходимо полярний момент опору вала, необхідний за умовою міцності:
W p===121 10 - 6 м 3=121 см 3
Діаметр суцільного вала визначаємо за допомогою формули:
W p 0.2dc 3=121 cм 3,
звідки
dc 3== 8.46 см 9 см=90 мм.
Потім розраховуються діаметри по ділянках вала з умови жорсткості, тобто з використанням формули
d жест=
d жест1== 0,1 м=100 мм
d жест2== 0,1068 м=107 мм
d жест1== 0,0837 м=84 мм
В якості остаточних слід вибрати найбільші значення діаметрів, розраховані з умови жорсткості. Таким чином, остаточний розмір діаметра вала такий: d 1=107 мм.
З стандартного ряду: d 1=120 мм
Завдання 5
На вал жорстко насаджені шків і колесо,
Визначити сили F 2 .F 2r=0.4 F 1 якщо значення сили F 1 задано
Дано:
F 1=280 Н
Рішення
Уявімо фізичну систему:
Задачу вирішуємо в наступній послідовності:
. зображуємо на малюн...
