Теоретическое обоснование. Министерство образования и науки РФ

Министерство образования и науки РФ

ФГОУ СПО «Череповецкий металлургический колледж»

Для всех специальностей

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕАКЦИЙ В ПОДШИПНИКАХ ПРОСТРАНСТВЕННО НАГРУЖЕННОГО ВАЛА

Методические указания и практическая работа по дисциплине «Техническая механика» для студентов 2 курса

Составитель: Никифорова Г.С.,

преподаватель колледжа

Череповец

Определение реакций в балочных системах. Методические указания и практическая работа по дисциплине «Техническая механика» для студентов 2 курса /Составитель: Никифорова Г.С./ - Череповец: Череповецкий металлургический колледж, 2010 г. - 9с.

Рецензенты:

Данная методическая разработка рассмотрена на заседании цикловой комиссии «Механические дисциплины» и рекомендована к применению.

Председатель: / Забродина С.В./

Сентябрь 2010г

Протокол №____

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1 Цель работы

3 Средства обучения:

4 Теоретическое обоснование темы

5 Задание

6 Ход выполнения работы

7 Рекомендации по оформлению отчета

8 Контрольные вопросы

Литература

Приложение А - Варианты заданий и схемы валов Приложение Б – Пример выполнения задания Приложение В – Положение о практической работе

ВВЕДЕНИЕ

Учебной программой дисциплины «Техническая механика» предусмотрено проведение практических занятий, на которых студенты выполняют индивидуальные задания.

Организация такой формы учебной деятельности преследует цели:

– закрепление теоретического материала в процессе изучения дисциплины;

– приобретение необходимых практических умений и навыков самостоятельной работы при выполнении элементов конструкторских расчетов;

– стимулирование регулярной и активной работы всех студентов над изучением материала;

– накапливание оценок по предмету.

Представленное методическое пособие содержит универсальные задания к практической работе по теме «Плоская система произвольно расположенных сил» и методических указаний по их выполнению.

Задания являются многовариантными. Исходные данные сведены в таблицу (30 вариантов), а расчетные схемы (10 схем) выбираются по рисунку. Номер варианта задания совпадает с порядковым номером студента в алфавитном списке журнала теоретического обучения группы.

Тематика практических работ выбрана с учетом рекомендаций типовой и рабочей программ дисциплины «Техническая механика» и утверждена на заседании цикловой комиссии «Механические дисциплины».

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА

Определение реакций в подшипниках пространственно нагруженного вала

1 Цель работы:

1.1 Закрепить навыки составления расчётных схем для пространственно нагруженных валов

1.2 Научиться составлять и решать уравнения равновесия, рассматривая действующие силы в различных плоскостях, с последующей проверкой полученного равновесия.

Средства обучения

• лекции и методические указания к выполнению работы;

• метрическая линейка;

• микрокалькулятор

Теоретическое обоснование

Плоской системой произвольно расположенных сил называется система таких сил, линии действия которых расположены в одной плоскости, не параллельны друг другу и не пересекаются в одной точке. Задачи на равновесие под действием плоской системы произвольно расположенных сил встречаются не только в теоретической механике, но и в других технических дисциплинах. Для их решения используется аналитический метод, основанный на уравнениях равновесия.

Для решения задач на равновесие плоской системы произвольно расположенных сил необходимо составить три уравнения равновесия, которые позволяют определить три неизвестные реакции. Если задача содержит неизвестные реакции в количестве, превышающем число уравнений равновесия, то её нельзя решить методами статики.

При аналитическом методе решения задачи на равновесие плоской системы произвольно расположенных сил необходимо придерживаться следующего алгоритма:

1. выделение объекта равновесия, то есть, материального тела, равновесие которого в данной задаче следует рассмотреть;

2. приложение к выделенному объекту равновесия заданных сил;

3. освобождение выделенного объекта равновесия от связей и приложение к нему реакций связей;

4. выбор координатных осей и обозначение всех острых углов между силами и осями;

5. выбор и составление уравнений равновесия;

6. решение составленных уравнений равновесия и определение реакций связей;

7. проверка равновесия с помощью уравнения равновесия, не использованного в решении: если при подстановке найденных значений реакций в проверочном уравнении получается ноль, то, следовательно, реакции определены правильно.

При определении реакций в балочных системах необходимо помнить, что в шарнирно-подвижной опоре возникает одна реакция, в шарнирно-неподвижной опоре возникают две реакции, а в жёстком закреплении возникают три реакции.

Решая задачи на равновесие плоской системы произвольно расположенных сил, можно выбирать для решения любую форму уравнений равновесия, но эту свободу выбора нужно разумно использовать для возможного упрощения вычислений, связанных с решением уравнений равновесия.

Наиболее просто решается система уравнений равновесия, каждое из которых содержит одну неизвестную реакцию. Такую систему можно получить соответствующим выбором направления координатных осей и центров моментов. Рациональный выбор координатных осей позволяет существенно упростить уравнения равновесия и их решение. Поэтому необходимо направлять координатные оси так, чтобы они были перпендикулярны к некоторым неизвестным силам. При составлении уравнений проекций неизвестные, перпендикулярные к соответствующей оси, в это уравнение не войдут. За центр моментов рекомендуется выбирать точку, где пересекаются две неизвестные силы; уравнение моментов относительно этой точки будет содержать только одну неизвестную реакцию.

Для решения консольных балок рациональной формой уравнений равновесия является:

где центр моментов А выбран в точке закрепления балки, ось X совпадает с осью балки, ось Y перпендикулярна оси балки. Для проверки решения балка мысленно закрепляется в какой-либо другой точке В и составляется проверочное уравнение равновесия:

Если при подстановке найденных реакций в решении проверочного уравнения получается ноль, следовательно, реакции определены правильно.

Для решения двухопорных балок рациональной формой уравнений равновесия является:

где центры моментов А и В выбраны в точках закрепления балки, ось X совпадает с осью балки. Для проверки решения выбирается ось Y перпендикулярно оси балки и составляется проверочное уравнение равновесия:

Если при подстановке найденных реакций в решении проверочного уравнения получается ноль, следовательно, реакции определены правильно.

Задание

4.1 Определить реакции в балочных системах, используя уравнения равновесия плоской системы произвольно расположенных сил.

4.2 Выполнить проверку равновесия балочных систем.

4.3 Выяснить, будет ли обеспечено равновесие балочных систем рассчитанными реакциями.

Поиск по сайту: