КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА По дисциплине Механика материалов и конструкций студенты заочной формы обучения

Работа добавлена на сайт samzan.net:

Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования

«Белорусский государственный университет

информатики и радиоэлектроники»

Кафедра инженерной графики

ЭЛЕКТРОННЫЙ УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ

КОМПЛЕКС ПО ДИСЦИПЛИНЕ

МЕХАНИКА МАТЕРИАЛОВ И КОНСТРУКЦИЙ

ЗАДАЧИ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ ДЛЯ СТУДЕНТОВ

ЗАОЧНОЙ ФОРМЫ ОБУЧЕНИЯ И ИНДИВИДУАЛЬНЫХ

ЗАДАНИЙ ДЛЯ СТУДЕНТОВ ДНЕВНОЙ ФОРМЫ ОБУЧЕНИЯ

Минск БГУИР 2011

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

По дисциплине «Механика материалов и конструкций» студенты заочной формы обучения выполняют одну контрольную работу.

Контрольную работу выполняют в тетради, оставляя поля для замечаний рецензента. Перед решением задачи надо записать полностью ее условие с числовыми данными, составить эскиз (рисунок) и указать на нем все величины, используемые для расчета. Вычисления сначала необходимо проделать в общем виде, обозначая все данные и искомые величины буквами, после чего вместо буквенных обозначений подставить числовые значения и найти результат. Решение необходимо сопровождать краткими, последовательными объяснениями (без сокращения слов), а также чертежами, на которых даны числовые значения для всех входящих в расчет величин. Все расчеты в контрольной работе производятся в единицах СИ.

На обложке тетради, в которой выполнена контрольная работа, должны быть четко написаны название дисциплины, фамилия, имя и отчество студента, название факультета и специальности, учебный шифр, дата отсылки работы, точный почтовый адрес отправителя.

Оформленные небрежно и без соблюдения предъявляемых к ним требований контрольные работы не рассматриваются. Контрольные задания высылаются в университет для рецензирования.

Контрольная работа состоит из 4 задач. Каждая задача содержит десять типов схем и для каждой схемы даны десять вариантов численных значений параметров. Обязателен для выполнения тот тип схемы, номер которого соответствует последней цифре шифра студента, и тот вариант этого типа, который соответствует предпоследней цифре шифра.

Например, студент, имеющий шифр 902501-16, выполняет задачи, соответствующие шестой схеме и первому варианту. Если последняя цифра шифра студента  нуль, то ему надо выполнить задачи, соответствующие десятой схеме. Если предпоследняя цифра  нуль, студент должен выполнить задачи варианта 10 своего типа схемы.

Задача 1

Определить реакции опор А и В горизонтальной балки АВ, если на нее действует сосредоточенная сила F, пара сил с моментом m и равномерно распределенная нагрузка интенсивностью q.

Схемы десяти типов балок даны на рисунке 1, а числовые данные для расчета приведены в таблице 1.

Таблица 1 – Исходные данные для расчета реакций в опорах

	В а р и а н т ы
Величина	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
F, кH	20	12	14	16	18	20	22	24	26	28
q, кН/м	8	7,5	7	6,5	6	5,5	5	4,5	4	3,5
m, Нм	8000	7500	7000	6500	6000	5500	5000	4500	4000	3500
l, м	8	8	7	7	6	6	5	5	4	4
d1, м	4	4	4	3	3	3	2	2	2	2
d2, м	3	3	3	2	2	2	1	1	1	1
, рад	/6	/4	/3	/6	/4	/3	/6	/4	/3	/6

Задача 2

К стальному ступенчатому валу, имеющему сплошное поперечное сечение, приложены четыре момента (рисунок 2, 110). Левый конец вала жестко закреплен в опоре, а правый конец  свободен и его торец имеет угловые перемещения относительно левого конца. Требуется:

1) построить эпюру крутящих моментов по длине вала;

2) при заданном значении допускаемого напряжения на кручение определить диаметры d1 и d2 вала из расчета на прочность, полученные значения округлить;

3) построить эпюру действительных напряжений кручения по длине вала;

4) построить эпюру углов закручивания, приняв G0,4E. Для стали модуль упругости первого рода считать равным Е=2105 МН/м2.

Числовые данные для расчетов приведены в таблице 2.

Таблица 2 – Исходные данные для расчета ступенчатого вала

	Расстояния, м	Моменты, кНм	[],
Варианты	a	b	c	T1	T2	T3	T4	МПа
1	1,0	1,0	1,0	5,1	2,1	1,1	0,1	30
2	1,1	1,1	1,1	5,2	2,2	1,2	0,2	30
3	1,2	1,2	1,2	5,3	2,3	1,3	0,3	35
4	1,3	1,3	1,3	5,4	2,4	1,4	0,4	35
5	1,4	1,4	1,4	5,5	2,5	1,5	0,5	40
6	1,5	1,5	1,5	5,6	2,6	1,6	0,6	40
7	1,6	1,6	1,6	5,7	2,7	1,7	0,6	45
8	1,7	1,7	1,7	5,8	2,8	1,8	0,8	45
9	1,8	1,8	1,8	5,9	2,9	1,9	0,9	50
10	1,9	1,9	1,9	6,0	3,0	2,0	1,0	50

Задача 3

Для заданной схемы балки (рисунок 3, 110) требуется написать в общем виде выражения для поперечной силы Q и изгибающего момента М, действующих в поперечных сечениях каждого участка балки, построить эпюры Q и М, найти Мmax и подобрать по таблице А1 приложения А cтальную балку двутаврового поперечного сечения при []=160 МПа. Данные взять из таблицы 3.

Таблица 3 – Исходные данные для расчета балки

	Д а н н ы е в е л и ч и н ы
Варианты	а, м	b, м	с, м	l, м	F, кH	М,кНм	q, кН/м
1	2,0	3,2	1,8	10	20	7	22
2	2,2	3,4	1,9	10	19	7	21
3	2,4	3,6	2,0	11	18	8	20
4	2,6	3,8	2,1	11	16	8	19
5	2,8	4,0	2,2	12	15	9	18
6	3,0	4,2	2,3	12	14	9	17
7	3,2	4,4	2,4	13	13	10	16
8	3,4	4,6	2,5	13	12	10	15
9	3,6	4,8	2,6	14	11	11	14
10	3,8	5,0	2,7	14	10	11	13

Задача 4

На рисунке 4 показаны 10 схем зубчатых передач. Входное колесо 1 в данный момент имеет угловую скорость 1 и постоянное угловое ускорение 1, направленное по движению или против движения. Определить:

передаточное отношение между входным и выходным звеньями и его знак (если их оси вращения параллельны);

угловую скорость и угловое ускорение выходного звена, их направления показать на схеме передачи;

время, в течение которого угловая скорость увеличится в два раза (если движение ускоренное) или уменьшится до нуля (если движение замедленное);

общий коэффициент полезного действия передачи.

В таблицах 4.1  4.10 заданных величин z – число зубьев колес приводится с индексом, соответствующим их номеру на схеме механизма, для червяка z – число заходов, а направление витков червяка указано буквами: л – левое, п – правое.

Для расчетов принять следующие значения КПД (учитывающего потери и в зацеплении, и в подшипниках): для пары цилиндрических колес ц = 0,97; для пары конических колес к = 0,95; для планетарной передачи с внешними зацеплениями ее колес п = 0,95, а для имеющей внутреннее зацепление одной из пар п = 0,96; для червячной передачи при одно, двух и трехзаходном червяке – соответственно ч = 0,7; 0,75; 0,8.

Для решения задачи нужно определить, из каких видов передач состоит заданное сложное соединение зубчатых колес, уметь находить планетарную передачу с ее характерными звеньями – водилом и сателлитами, разделять передачи на плоские и пространственные (с непараллельными осями вращения). Нужно понимать, когда направления вращения можно определять по алгебраическим знакам передаточного отношения, а когда для этого необходимо применять простановку стрелок на схеме. Очень важны показанные направления угловой скорости и углового ускорения – по ним определяют характер движения (ускоренное, замедленное).

Таблица 4.1 – Исходные данные для расчета механизма по схеме 1 (см. рисунок 4)

	В а р и а н т ы
Величина	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
z1	15	16	14	14	17	18	14	15	16	14
z2	20	30	24	20	34	24	20	30	28	26
z2’	14	15	14	15	17	15	15	14	14	15
z4	20	20	28	21	24	26	36	38	40	43
z4’	15	14	14	16	15	18	14	18	19	20
z5	21	22	21	22	21	25	22	26	25	40
z6	57	58	56	60	57	68	58	70	69	100
1, рад/с	280	180	240	250	300	250	150	200	350	100
1, рад/с2	50	60	180	125	75	50	100	50	40	20

Таблица 4.2 – Исходные данные для расчета механизма по схеме 2 (см. рисунок 4)

	В а р и а н т ы
Величина	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
z1	22	14	25	18	21	20	16	18	16	20
z2	23	22	26	30	28	30	28	28	24	21
z2’	22	16	25	16	17	18	16	15	18	20
z3	23	26	26	26	30	28	24	32	30	21
z4	22	28	26	24	31	32	29	31	21	20
z5	23	27	25	25	32	31	30	30	22	21
z5’	22	28	26	24	31	32	29	31	21	20
z6	23	27	25	25	32	31	30	30	22	21
z6’	32	29	26	28	30	25	22	23	24	20
z7	42	39	38	37	40	37	45	42	40	65
1, рад/c	150	380	320	290	320	300	280	350	250	400
1, рад/c2	75	285	160	100	80	100	210	70	50	200

Таблица 4.3 – Исходные данные для расчета механизма по схеме 3 (см. рисунок 4)

	В а р и а н т ы
Величина	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
z1, z3’	20	23	24	17	22	19	14	16	18	20
z2, z4	40	30	38	25	36	36	26	40	30	28
z2’, z4’	22	21	22	20	26	26	21	20	22	20
z3, z5	82	74	84	62	84	79	61	76	70	68
1, рад/c	320	190	220	180	200	240	300	260	340	280
1, рад/c2	80	95	165	200	50	180	200	130	285	210

Таблица 4.4 – Исходные данные для расчета механизма по схеме 4 (см. рисунок 4)

	В а р и а н т ы
Величина	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
z1	15	17	14	19	16	18	14	18	14	18
z2	24	32	24	28	30	27	21	31	19	25
z2’, z4’	30	25	20	20	25	21	30	29	34	42
z3, z5	20	30	40	30	21	20	21	21	20	20
z4, z6	70	85	100	80	67	61	72	71	74	82
1, рад/c	260	240	240	350	400	220	150	150	300	200
1, рад/c2	195	100	180	200	50	55	60	200	200	50

Таблица 4.5 – Исходные данные для расчета механизма по схеме 5 (см. рисунок 4)

	В а р и а н т ы
Величина	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
z1	29	30	27	26	25	24	23	22	21	20
z2	39	40	40	36	37	40	42	46	56	65
z2’	20	15	20	16	17	16	15	17	15	14
z3	29	32	31	24	25	23	28	26	30	26
z3’	19	21	22	15	16	15	16	13	14	15
z5	29	31	30	22	23	21	22	20	24	25
z6	31	30	18	17	20	19	26	25	21	20
z7	30	31	17	18	19	20	25	26	20	21
z7’	31	30	18	17	20	19	26	25	21	20
z8	30	31	17	18	19	20	25	26	20	21
1, рад/c	300	260	120	280	225	100	350	150	300	200
1, рад/c2	150	65	200	120	50	50	200	1009	75	40

Рисунок 4 – Схемы механизмов

Рисунок 4, лист 2

Таблица 4.6 – Исходные данные для расчета механизма по схеме 6 (см. рисунок 4)

	В а р и а н т ы
Величина	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
z1	22	17	20	17	21	18	20	18	17	17
z2	30	23	21	25	24	21	24	30	17	20
z2’	16	14	15	15	16	17	15	16	14	14
z3	28	23	24	20	30	24	28	20	20	16
z3’	15	15	14	16	14	14	17	18	15	15
z4	31	28	24	24	21	20	30	32	20	20
z4’	19	18	17	18	19	18	17	18	17	18
z5	28	27	32	31	32	28	30	32	26	28
z5’	2,л	3,п	2,л	1,п	3,л	2,п	1,л	3,п	2,л	1,п
z6	50	33	38	40	42	40	30	36	30	50
1, рад/c	380	320	350	320	280	250	300	400	150	350
1, рад/c2	190	80	70	80	70	125	60	250	50	100

Таблица 4.7 – Исходные данные для расчета механизма по схеме 7 (см. рисунок 4)

	В а р и а н т ы
Величина	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
z1	18	19	16	17	18	13	14	14	16	15
z2	25	28	31	27	39	24	27	20	30	25
z2’, z5’	40	35	28	30	18	22	25	20	20	21
z3, z6	20	20	20	20	24	36	20	40	30	20
z4, z7	80	75	68	70	66	94	65	100	80	61
1, рад/c	320	360	400	180	350	320	280	120	300	250
1, рад/c2	80	60	50	90	200	240	75	40	200	100

Таблица 4.8 – Исходные данные для расчета механизма по схеме 8 (см. рисунок 4)

	В а р и а н т ы
Величина	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
z1	22	22	21	21	26	25	21	22	22	20
z2	50	45	60	55	36	38	60	50	60	62
z2’	18	14	18	17	16	14	15	16	17	15
z3	29	26	32	30	24	26	24	24	30	28
z3’	16	17	23	24	20	20	15	18	16	15
z4	40	27	30	38	40	30	26	28	24	25
z4’	20	20	21	22	22	20	20	21	21	22
z5	76	64	74	84	82	70	61	67	61	62
1, рад/c	240	320	400	280	350	300	150	200	250	180
1, рад/c2	180	240	100	210	200	75	25	100	50	90

Таблица 4.9 – Исходные данные для расчета механизма по схеме 9 (см. рисунок 4)

	В а р и а н т ы
Величина	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
z1	20	14	15	19	17	14	15	18	15	14
z4	30	26	25	26	28	21	20	30	21	30
z4’	18	14	15	18	16	17	16	14	15	14
z5	24	26	27	30	24	24	23	21	30	26
z5’	15	15	14	16	15	14	15	14	18	20
z6	35	30	26	30	24	23	21	22	21	25
z7	85	75	66	76	63	60	57	58	60	70
1, рад/c	210	280	400	180	220	240	250	350	200	150
1, рад/c2	630	140	250	45	550	60	400	70	500	60

Таблица 4.10 – Исходные данные для расчета механизма по схеме 10 (см. рисунок 4)

	В а р и а н т ы
Величина	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
z1	19	18	20	17	18	19	17	18	18	17
z3	27	24	32	30	25	30	27	30	25	28
z3’	21	20	16	14	14	15	17	15	16	15
z5	52	50	42	46	50	49	48	45	50	45
z5’	3,п	2,л	1,п	2,л	1,п	3,л	2,п	1,л	2,п	3,л
z6	33	34	50	32	29	36	40	28	28	30
1, рад/c	150	200	350	240	300	350	250	100	200	180
1, рад/c2	500	250	700	600	500	175	125	60	50	60

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Таблица А.1 – Двутавры

Номер	Размеры cечения, мм	Площадь	Момент сопротивления
балки	высота h	толщина s	сечения, см2	при изгибе Wx, см3
10	100	4,5	12,0	39,7
12	120	4,8	14,7	54,8
14	140	4,9	17,4	81,7
16	160	5,0	20,2	109
18	180	5,1	23,4	143
20	200	5,2	26,8	184
22	220	5,4	30,6	232
24	240	5,6	34,8	289
27	270	6,0	40,2	371
30	300	6,5	46,5	472
33	330	7,0	53,8	597
36	360	7,5	61,9	743
40	400	8,3	72,6	953
45	450	9,0	84,7	1231
50	500	10,0	100,0	1589

ЛИТЕРАТУРА

Основная

1 Артоболевский, И. И. Сборник задач по теории механизмов и машин / И. И. Артоболевский, Б. В. Эйдельман. – М. : Наука, 1975.

2 Беляев, Н. М. Сопротивление материалов / Н. М. Беляев. – М. : Наука, 1976.

3 Беляев, Н. М. Сборник задач по сопротивлению материалов / Н. М. Беляев. – М. : Наука, 1966.

4 Ванторин, В. Д. Механизмы приборных и вычислительных систем / В. Д. Ванторин. – М. : Высш. шк., 1985.

5 Вопилкин, Е. А. Расчет и конструирование механизмов приборов и систем / Е. А. Вопилкин. – М. : Высш. шк., 1980.

6 Красковский, Е. Я. Расчет и конструирование механизмов приборов и вычислительных систем / Е. Я. Красковский, Ю. В. Дружинин, Е. М. Филатов. – М. : Высш. шк., 1991.

7 Степин, П.А. Сопротивление материалов / П. А. Степин. – М. : Высш. шк., 1988.

8 Тарг, С. М. Краткий курс теоретической механики / С. М. Тарг – М. : Наука, 1966.

9 Тимошенко, С. П. Механика материалов / С. П. Тимошенко, Д. Ж. Гере. – М. : Мир, 1976.

10 Феодосьев, В. И. Сопротивление материалов / В. И.Феодосьев. – М. : Наука, 1986.

Дополнительная

11 Вышинский, Н. В. Техническая механика / Н. В. Вышинский. – Минск : ИВЦ Минфина, 2006.

12 Вышинский, Н. В. Техническая механика : Лабораторный практикум / Н. В. Вышинский. – Минск : Бестпринт, 2001.

13 Гастев, В. А. Краткий курс сопротивления материалов / В. А.Гастев. – М. : Наука, 1977.

14 Сурин, В. М. Техническая механика / В. М. Сурин. – Минск : БГУИР, 2004.

15 Техническая механика : лаб. практикум / В. М. Сурин [и др.]; под общ. ред. В. М. Сурина. – Минск : БГУИР, 2004.

Рисунок 3 – Схемы балок

Рисунок 2 – Схемы нагружения валов

Т4

Т3

Т2

Т1

Т4

Т3

Т2

Т1

Т4

Т3

Т2

Т1

Т4

Т3

Т2

Т1

Т4

Т3

Т2

Т1

Т4

Т3

Т2

Т1

Т4

Т3

Т2

Т1

Т4

Т3

Т2

Т1

Т4

Т3

Т2

Т1

Т4

Т3

Т2

Т1

Рисунок 1 – Схемы балок



1. Сочинение- Дикой и Кабаниха (исключение в русском купечестве или они типичны)
2. американское научное сотрудничество достигло суперкомпьютерного уровня Александр СПИРИДОНОВ В РАМКАХ к
3. Понятие организационно-правовой формы коммерческих организаци
4. Реферат- Роль гуманизации в воспитании.html
5. И Багратион Барклай де Толли М
6. Учим английский язык
7. ИСЛАМСКОЙ ФИЛОСОФИИ Учебное пособие Москва 1995 ББК 87
8. ВСТУП Невід~ємною складовою частиною підготовки високопрофесійного фахівця у правовій сфері є форму
9. В чем заключается основная роль неорганического компонента слюны и ротовой жидкости поддержание рН
10. Декабристы их цели и программные документ
11. отложенном режиме так и в режиме реального времени
12. Введение 3 1 Развитие понятия функции 5 2 Основные свойства функции 7 2
13. тема ~ одна из самых древних систем организма так как осуществляет одно из основных свойств живого ~ обмен ве.
14. Тема. Разработка схемы участковой станции Цель
15. .1 1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ Настройки это изменяемые параметры физической модели.
16. Атомная энергетика
17. вариантах по следующей схеме- тип и группа минеральный состав структура текстура окраска реакция с HCl уст
18. ЙогаЛанч ЗАПИСЬ Открытый Елена Хрипунова Сурья 18-
19. Ковалевский Максим Максимович
20. Предмет и метод философии

Материалы собраны группой SamZan и находятся в свободном доступе