Тема: Общая теорема динамики

Цель занятия: научиться рассчитывать параметры движения с помощью теорем динамики

Умения и навыки, которые должны приобрести обучаемые на занятии: Знать зависимости для определения мощности при поступательном и вращательном движениях, КПД. Уметь применять их.

Знать основные уравнения динамики при поступательном и вращательном движениях твердого тела. Уметь применять их.

Уметь рассчитывать мощность с учетом потерь на трение и сил инерции.

Уметь определять параметры движения с помощью теорем динамики.

Наглядные пособия и оборудования: теоретические материалы, микрокалькулятор, графические инструменты, дидактические карточки с заданием практической работы

Перечень используемых источников.

Аркуша А.И. Техническая механика. Теоретическая механика и сопротивление материалов. М. «Высшая школа», 2008.

Рубашкин А.Г., Чернилевский В.Г. Лабораторно-практические работы по технической механике. М. «Высшая школа», 2006.

Задание:

Скорость лифта массой m изменяется согласно графика. Определить величину натяжения каната, на котором висит лифт, при подъеме и опускании.

 

 

Вариант	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Параметр	14	10	12	10	8	6	14	12	11	15
Масса, кг	50	700	400	350	4500	3000	2000	600	900	1000
V2	12	8	10	8	6	4	10	10	10	12

 

Рекомендации для решения задачи:

1. Определить вид движения лифта на каждом участке движения

2. Составить расчётную схему.

3. Выбрать систему координат

4. Выяснить направление и величину ускорения.

5. Составить систему уравнений равновесия.

6. Определить неизвестные величины.

T -  натяжение каната

F_ин – сила инерции, растягивающая канат.

Вывод: Указать получившиеся параметры и соответствующий им закон.

 

 

Практическая работа№5

       Тема занятия: Построение эпюр крутящихся моментов и определение диаметра вала при условии прочности и жесткости при кручении.

Цель занятия: Научиться строить эпюры крутящихся моментов при условии прочности и жесткости при кручении, подбирать диаметр вала при заданных параметрах, находить необходимые данные в справочной литературе.

Умения и навыки, которые должны приобрести обучаемые на занятии:

Знать формулы для расчета напряжений в точке поперечного сечения бруса, условия прочности и жесткости при кручении. Уметь применять их.

Уметь выполнять проектировочные и проверочные расчеты круглого бруса для статически определимых систем, проводить проверку на жесткость.

 

Наглядные пособия, оборудование: теоретические материалы, микрокалькулятор, графические инструменты, дидактические карточки с заданием практической работы

Перечень используемых источников.

Аркуша А.И. Техническая механика. Теоретическая механика и сопротивление материалов. М. «Высшая школа», 2008.

Рубашкин А.Г., Чернилевский В.Г. Лабораторно-практические работы по технической механике. М. «Высшая школа», 2006.

Порядок выполнения решения задачи расчётно графической работ

       1.Построить эпюру крутящих моментов по длине вала для предложенной в задании схемы.

       2. Выбрать рациональное расположения колес на валу и дальнейшие расчёты проводить для вала с рационально расположенными шкивами.

       3. Определить потребные диаметры вала круглого сечения из расчёта на прочность и жесткость и выбрать наибольшее из полученных значений, округлив величину диаметра

       4. Сравнить затраты металла для случая круглого и кольцевого сечений. Сравнение провести по площадям поперечных сечений валов.

       Площади валов рассчитать в наиболее нагруженном сечении (по максимальному крутящему моменту на эпюре моментов).

Расчетно графическая работа

Для  стального вала круглого поперечного сечения определить значение внешних моментов, соответствующих передаваемым мощностям, и уравновешенный момент.

Построить эпюру крутящих моментов по длине вала.

Рациональным расположением шкивов на валу добиться уменьшения значения максимального крутящего момента на валу.

Построить эпюру крутящих моментов для этого случая.

Дальнейшие расчёты вести для вала с рациональным расположением шкивов.

Определить диаметры вала по сечениям из расчёта на прочность и жёсткость. Полученный больший результат округлить до ближайшего четного или оканчивающего на 5 числа.

При расчёте использовать следующие данные: вал вращается с угловой скоростью 25 рад/с; материал вала – сталь, допускаемое напряжение кручения. 30Мпа, модуль упругости при сдвиге 8*10⁴ Мпа; допускаемый угол закручивания [ϕ₀]=0,02 рад/м.

Провести расчёт для вала кольцевого сечения, приняв с =0,9.Сделать выводы о целесообразности выполнения вала круглого или кольцевого сечения, сравнив площади поперечных сечений.

параметр	вариант
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
a=b=c,м	1,1	1,2	1,3	1,4	1,5	1,6	1,7	1,8	1,9	20
P1,кВт	2,1	2,2	2,3	2,4	2,5	2,6	2,7	2,8	2,9	3,0
P2, кВт	2,6	2,7	2,8	2,9	3,0	3,1	3,2	3,3	3,4	3,5
P3, к Вт	3,1	3,2	3,3	3,4	3,5	3,6	3,7	3,8	3,9	4,0

 

 

Практическая работа № 6.

Тема: Расчет бруса круглого поперечного сечения при сочетании основных деформаций.