Сопротивление материалов Контрольная работа Шарнирное соединение деталей Вычисления моментов инерции однородных тел

Основы технической механики Лекции и задачи контрольной работы

Задание на контрольную работу № 1

Контрольная работа № 1 состоит из четырех задач.

Требования к оформлению и выполнению контрольных работ

Каждая контрольная работа должна быть выполнена в отдельной тетради. На обложке нужно указать название колледжа, название дисциплины, фамилию преподавателя, номер контрольной работы, фамилию, имя, отчество студента, полный шифр и точный почтовый адрес студента.

На первой странице пишется номер варианта и номера задач выполняемой работы.

Каждую задачу начинают с новой страницы. Текст условия переписывается полностью. Между строками оставляют достаточный интервал (через одну клеточку). Для замечаний преподавателя на страницах, оставляют поля шириной не менее 30 мм, а в конце тетради - две-три страницы для рецензии. Текстовую часть задачи выполняют чернилами, разборчивым почерком, рисунки - карандашом, с соблюдением правил черчения. Обозначения величин в тексте и на рисунке должны соответствовать друг другу.

Должны быть выделены в отдельную строку и подчеркнуты заголовки: номер задачи (по табл. 1); «Дано»; «Определить»; «Решение»; «Ответ».

Решать задачи нужно в общем виде, в буквенном, а затем, подставляя численные значения, вычислить результат.

Вычисления рекомендуется выполнять с помощью электронного микрокалькулятора с точностью до трех значащих цифр. Перед чистовым оформлением задачи следует тщательно проверить каждое действие, правильность подстановки числовых значений величин, соблюдение их размерности, правдоподобность полученных результатов. Все задачи и расчеты обязательно должны быть доведены до окончательного числового результата.

В конце контрольной работы следует составить список используемой литературы, поставить дату и подпись.

Выполненную работу следует своевременно выслать в колледж.

После получения зачтенной работы необходимо внимательно изучить рецензию и все замечания преподавателя. Если в рецензии содержатся указания на доработку материала, то ее следует выполнять после рецензии под заголовком «Работа над ошибками» с подзаголовками типа «К задаче...». Не зачтенная работа выполняется заново (старая тетрадь вкладывается в новую) и сдается для повторного рецензирования.

Зачтенные контрольные работы с выполненной при необходимости работой над ошибками являются необходимым условием допуска к экзамену.

Задачи №№ 1-10

Определить реакции стержней, удерживающих грузы F1 и F2. Массой стержней пренебречь

Задачи №№ 11-20

Определить реакции опор двухопорной балки

Задачи №№ 21-30

Определить координаты центра тяжести сечения сварной конструкции, являющейся частью рамы кузова локомотива,

Задача № 31

Тепловоз проходит закругление длиной 960 м за 40 с. Радиус закругления по всей длине равен 800 м. Определить скорость тепловоза и нормальное ускорение, считая движение равномерным.

Задача № 32

Поезд, проходя мимо разъезда, затормозил и далее двигался равнозамедленно. Через 1,5 мин он остановился на станции, находящейся на расстоянии 0,8 км от разъезда. Определить скорость VQ в начале торможения и ускорение а.

Задача № 33

Колесо зубчатой передачи локомотива диаметром 800 мм через 120 с. равноускоренного вращения имеет частоту вращения 90 об/мин. Определить окружную скорость, касательное и нормальное ускорение точек на окружности выступов в указанный момент времени.

Задача № 34

Поезд при отходе от станции движется равноускоренно по криволинейному участку пути и проходит за 3 минуты 1800 м. Определить полное ускорение поезда и его скорость через две минуты после начала движения, если радиус кривизны 1000 м.

Задача № 35

Колесо локомотива диаметром 1250 мм вращается равноускоренно из состояния покоя. Через 90 с после начала движения скорость точек обода колеса достигает 4 м/с. Определить полное ускорение этих точек и число оборотов колеса за это время.

Задача № 36

 Тело под действием горизонтальной силы F=80 H движется прямолинейно по горизонтальной гладкой поверхности. Уравнение движения имеет вид: S = 4t + 2t2, где S - в метрах, t - в секундах. Определить силу тяжести этого тела. Принять g=10 м/с2.

Задача №37

Электровоз, вес которого 1800 кН движется по подъему в 1 скоростью 36 км/ч. Найти силу тяги и мощность, развиваемую локомотивом, если коэффициент трения равен 0,01.

Задача № 38

Поезд идет со скоростью 36 км/ч. Мощность тепловоза 3000 кВт, коэффициент трения 0,004. Определить его вес.

Задача № 39

Определить мощность, затрачиваемую на преодоление сил трения в буксовых подшипниках скольжения колесной пары вагона, если диаметр подшипников 160 мм, нагрузка на каждый из подшипников 80 кН. Приведенный коэффициент трения скольжения в подшипниках 0,05, а частота вращения 30 рад/с.

Задача № 40

 Мостовой кран опускает вертикально вниз тележку локомотива массой 23 т с ускорением 0,1 м/с2. Определить натяжение троса, пренебрегая его массой.

Сопротивление материалов (Сопромат).

Основные понятия и гипотезы. Деформация. Метод сечения.

Сопротивление материалов – это наука об инженерных методах расчёта, на прочность жёсткость и устойчивость, элементов конструкций.

Прочность – свойства тел не разрушаться под действием внешних сил.

Жёсткость – способность тел в процессе деформирования изменять размеры в заданных пределах.

Устойчивость – способность тел сохранять первоначальное состояние равновесия после приложения нагрузки.

Цель науки (Сопромат) – создание практически удобных приёмов Расчёта наиболее часто встречающихся элементов конструкций.

 Основные гипотезы и допущения относительно свойств материалов, нагрузок и характера деформации.

1) Гипотеза (Однородности и оплошности).

Когда материал полностью заполняет тело, и свойства материала не зависят от размеров тела.

2) Гипотеза (Об идеальной упругости материала).

Способность тела восстанавливать сваю первоначальную форму и размеры после устранения причин вызвавших деформацию.

3) Гипотеза (Допущение о линейной зависимости между деформациями и нагрузками, Выполнение закона Гука).

Перемещение в результате деформации прямо пропорционально вызвавшим их нагрузкам.

4) Гипотеза (Плоских сечений).

Поперечные сечения плоские и нормальные к оси бруса до приложения к нему нагрузки остаются плоскими и нормальными к его оси после деформации.

5) Гипотеза (Об изотропности материала).

Механические свойства материала в любом направлении одинаковы.

6) Гипотеза (О малости деформаций).

Деформации тела настолько малы, по сравнению с размерами, что не оказывают существенного влияния на взаимное расположение нагрузок.

7) Гипотеза (Принцип независимости действия сил).

8) Гипотеза (Сен-Венана).

Методические указания по выполнению контрольной работы Статика, рассматривая равновесие системы действующих на тело сил, дает правила для определения входящих в эту систему неизвестных сил (обычно это реакции связей, но и определению могут подлежать и некоторые активные силы). Знание модулей и направлений всех действующих на тело сил необходимо при выполнении большинства технических расчетов, рассматриваемых в последующих разделах курса технической механики.

К решению этих задач следует приступить после изучения темы 1.2 "Плоская система сил", уяснение приведенных ниже методических указаний и разбора примера. Во всех задачах определению подлежат опорные реакции связей балки, находящейся в равновесии под действием плоской системы произвольно расположенных сил. В качестве опор выбраны шарнирные опоры.

Задачи №№ 21-30 можно решать после изучения темы 1.4 "Центр тяжести" и внимательного разбора примера 3. В этих задачах требуется находить центры тяжести плоских фигур, составленных из простых геометрических фигур

Задачи №№ 31-40 следует решать после изучения раздела 2 "Кинематика" и раздела 3 "Динамика", а также внимательного разбора примеров 4, 5, 6, 7. Изучив тему "Кинематика точки", обратите внимание на то, что криволинейное движение точки, как неравномерное, так и равномерное, всегда характеризуется наличием нормального (центростремительного) ускорения. При поступательном движении тела применимы все формулы кинематики точки. Формулы для определения угловых величин тела, вращающегося вокруг неподвижной оси, имеют аналогичный вид с формулами для определения соответствующих линейных величин поступательно движущегося тела

Колесо локомотива вращается так, что точка, лежащая на расстоянии 0,6 м от центра, движется по закону S = 0,6 • t + 0,2 • t3 (S - в метрах, t - в секундах). Найти для момента времени t=3 с величину угловой скорости и углового ускорения.

Задание на контрольную работу № 2

Для заданного бруса построить эпюры продольных сил и нормальных напряжений в поперечном сечении бруса, проверить прочность бруса на каждом участке, приняв [σ]ρ =160МПa В конструкциях подвижного состава имеются элементы, работающие на растяжение или сжатие (иногда попеременно растяжение-сжатие). К ним относятся автосцепка, поводок буксы, элементы подвески экипажной части локомотивов, поршень и шток в цилиндре дизеля и др.

Большое число деталей двигателя и передач подвержено действию вращающих моментов, вызывающих в них деформации кручения. Это в первую очередь вал якоря тягового двигателя, коленчатого вала, оси колесных пар, валы зубчатых передач.

Наиболее частым видом нагружения является изгиб. На изгиб работают большинство элементов кузова, рамы, передач и экипажной части подвижного состава. Прочность элемента, работающего на изгиб обеспечивается правильным подбором формы и размеров сечения

Для балки построить эпюры поперечных сил и изгибающих моментов, если сосредоточенные силы F1=20 кН, F=35 кН, момент М=33 кНм


Основы технической механики