КРУЧЕНИЕ СТЕРЖНЕЙ КРУГЛОГО СЕЧЕНИЯ
Условия и порядок выполнения
1. Стальной вал круглого сплошного поперечного сечения нагружен внешними скручивающими моментами в соответствии с заданной схемой.
Требуется построить эпюру внутренних крутящих моментов и из условия прочности определить диаметр вала. Полученный из расчета диаметр вала округ лить до ближайшего целого числа соответственно: 30, 35, 40, 45, 50, 60, 70, 80, 90, 100.
2. Для принятого диаметра вала построить эпюру углов закручивания по перечных сечений относительно крайнего левого сечения. Определить также наибольший относительный угол закручивания (на 1 пог. м.). Модуль упругости при кручении для стали принять равным 8∙104 МПа.
3. Исходные данные для решения задачи (вариант) берутся из табл. 8. Нумерация моментов для всех задач постоянна, как показано на первых рисунках.
Таблица 8
Исходные данные к задаче 5
| Вариант | Длины участков, м | Внешние скручивающие моменты, кНм | Допускаемое касательное напряжение, [τ], МПа | ||||||
| а | в | с | Т1 | Т2 | Т3 | Т4 | Т5 | ||
| 0,4 | 0,6 | 0,5 | 2,2 | 1,1 | 2,0 | 1,2 | 1,6 | ||
| 0,5 | 0,7 | 0,6 | 2,1 | 1,2 | 1,9 | 1,1 | 1,7 | ||
| 0,6 | 0,8 | 0,7 | 2,0 | 1,3 | 1,8 | 1,4 | 1,8 | ||
| 0,7 | 0,9 | 0,8 | 1,9 | 1,4 | 1,7 | 1,3 | 1,9 | ||
| 0,8 | 1,0 | 0,9 | 1,8 | 1,5 | 1,6 | 1,6 | 2,0 | ||
| 0,9 | 1,1 | 1,0 | 1,7 | 1,6 | 1,5 | 1,5 | 2,1 | ||
| 1,0 | 0,9 | 0,8 | 1,6 | 1,7 | 1,4 | 1,8 | 2,2 | ||
| 1,2 | 0,8 | 0,7 | 1,5 | 1,8 | 1,3 | 1,7 | 2,3 | ||
| 1,3 | 0,6 | 0,9 | 1,4 | 1,9 | 1,2 | 2,0 | 2,4 | ||
| 1,4 | 0,5 | 1,0 | 1,3 | 2,0 | 1,1 | 1,9 | 2,5 |
Задача 5. Кручение
| 
| ||
| 
| ||
| 
| ||
| 
| ||
| 
| ||
Задача 5 (продолжение)
| 
| ||
| 
| ||
| 
| ||
| 
| ||
| 
| ||
Задача 5 (окончание)
| 
| ||
| 
| ||
| 
| ||
| 
| ||
| 
| ||
ИЗГИБ. СТАТИЧЕСКИ ОПРЕДЕЛИМЫЕ БАЛКИ И РАМЫ
Задачи 6, 7, 8, 9, 10, 11
Условия и порядок выполнения задач
1. Для заданных схем статически определимых балок определить:
· опорные реакции и построить эпюры поперечных сил и изгибающих моментов;
· на эпюрах должны быть проставлены числовые значения величин в характерных точках.
Для каждого участка балки необходимо:
· записать уравнения определяемых величин и вычислить их значения для характерных точек.
2. В задаче 6 дополнительно:
· из условия прочности подобрать стальную балку двутаврового сечения;
· вычислить для нее максимальные значения нормального и касательного напряжений;
· в опасных сечениях построить эпюры изменения нормальных и касательных напряжений по высоте двутавровой балки;
· определить прогибы в характерных точках балки (середина пролета, точки приложения сил, крайние точки на консолях);
· по найденным точкам построить изогнутую ось балки. Вычислить также угол поворота сечения на правой опоре.
Чертежи балок выполняются в произвольном масштабе.
3. В задаче 7 из условия прочности подобрать балку прямоугольного сечения из древесины при отношении высоты к ширине (h:b=4:1). Допускаемое нормальное напряжение для древесины принять равным 10 МПа. Исходные данные (вариант) для решения задач берутся из табл. 10.
Таблица 10