Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

II. Перечень вопросов для проверки навыков выполнения практических и расчетных работ на втором этапе государственного итогового междисциплинарного экзамена.

Читайте также:
  1. B. Опубликованные работы
  2. F81.9 Расстройство развития учебных навыков неуточненное
  3. Ftp\DPP\Регламент работы магазина.
  4. g. Если работает на табачном проекте, в первую очередь спрашиваем, курит ли человек
  5. HR– менеджмент: технологии, функции и методы работы
  6. I Порядок проведения контрольной проверки тормозов на станции
  7. I. Задания для самостоятельной работы

 

Практическая часть по учебной дисциплине «Техническая механика»

 


Построить эпюры продольных сил, нормальных напряжений и определить абсолютное удлинение детали, если Р1=50кН; Р2=90кН; F1=500мм2; F2=400мм2; E=2*1011 Па.

 

Решение:

 

1. Разбиваем деталь на участки, получим

, , .

 

2. Применяя метод сечений, строим эпюру продольных сил.

N1=-P1= -50кН = N2

N3= -P1+P2 = -50 + 90 = 40кН

Выбираем масштаб, проводим нулевую линию и строим эпюру.

 

3. Строим эпюру нормальных напряжений.

s1 = N1/F1 = (-50*103 )/ 500 = -100 Н/мм2

s2 = N2/F2 = (-50*103 )/ 400 = -125 Н/мм2

s3 = N3/F2 = (40*103 )/ 400 = 100 Н/мм2

Выбираем масштаб, проводим нулевую линию и строим эпюру.

Самый опасный участок , у которого s = 125 Н/мм2.

 

4. Определяем абсолютное удлинение детали.

Dl = Dl1 + Dl2 + Dl3 = - 250 – 125 + 150 = -225 мкм.

Dl1 = (N1 * l1 )/ E *F1 = - 50 * 103 * 0,5 / 2*1011*500*10-6 = - 25*103 /1000 *105 =

= - 0,025 * 10-2 м = - 250 мкм.

Первый участок уменьшает свою длину на 250 мкм.

 

Dl2 = (N2 * l2 )/ E *F2 = - 50 * 103 * 0,2 / 2*1011*400*10-6 = - 10*103 /800 *105 =

= - 0,0125* 10-2 м = - 125 мкм.

Второй участок уменьшает свою длину на 125 мкм.

 

Dl3 = (N3 * l3 )/ E *F2 = 40 * 103 * 0,3 / 2*1011*400*10-6 = 12*103 /800 *105 =

= 0,015* 10-2 м = 150 мкм.

Третий участок увеличивает свою длину на 150 мкм.

Вся деталь уменьшает свою длину на 225 мкм = 0,225 мм.

 

 

1. Составить кинематическую схему привода, состоящего из: двигателя, муфты, ременной передачи, цилиндрического редуктора, цепной передачи, рабочего органа;

2. Определить передаточные отношения привода и всех ступеней;

3. Определить угловые скорости на валах привода;

4. Определить КПД каждого элемента и общий КПД привода;

5. Определить мощность на каждом валу привода, если: Nдв=10кВт,

wдв = 160 рад/сек, wр.о = 4 рад/сек, Д1=30 мм, Д2=120 мм, Z3=22, Z4=88.

 

Решение:

1.

 

 

2. u рем = Д21 = 120/30 = 4; u цил = Z4/Z3 = 88/22 = 4;

u общ = wдв /wр.о = 160/4 =40; u цеп = u общ / u рем * u цил = 40/4 *4 = 2,5.

 

3. wI = wдв = 160 рад/сек;

wII = wI / u рем = 160/4 = 40 рад/сек;

wIII = wII / u цил = 40/4 = 10 рад/сек;

wIV = wIII / u цеп = 10/2,5 = 4 рад/сек = wр.о;

 

4. По таблице (Дунаев стр.7) определяем КПД всех передач и подшипников привода:

ηрем = 0,96; ηцил = 0,97; ηцеп = 0,94; ηподш = 0,99;

ηобщ = ηрем * ηцил * ηцеп * η4подш = 0,96 * 0,97 * 0,94 * 0,994 = 0,84

 

5. NI = Nдв * ηподш = 10 * 0,99 = 9,9 кВт

NII = NI * ηподш * ηрем = 9,9 * 0,99 * 0,96 = 9,4 кВт

NIII = NII * ηподш * ηцил = 9,4 * 0,99 * 0,97 = 9,0 кВт

NIV = NIII * ηподш * ηцеп = 9,0 * 0,99 * 0,94 = 8,4 кВт

 

 
 


Проверить прочность детали, построив эпюры продольных сил и нормальных напряжений. Определить форму и размеры сечений реальной детали, если:

P1 = 20 кН, P2 = 50 кН, F1 = 200 мм2, F2 = 400 мм2, [s] p = 150 Н/мм2.

 

Решение:


 

1. Разбиваем деталь на участки, получим

 

2. Применяя метод сечений строим эпюру продольных сил.

N1= P1= 20кН = N2

N3= P1-P2 = 20 - 50 = - 30кН

 

3. Строим эпюру нормальных напряжений.

s1 = N1/F1 = (20*103 )/ 200 = 100 Н/мм2

s2 = N2/F2 = (20*103 )/ 400 = 50 Н/мм2

s3 = N3/F2 = (-30*103 )/ 400 = -75 Н/мм2

 

Самый опасный участок – первый, на котором нормальные напряжения самые большие s1 = 100 Н/мм2 и они меньше допускаемых напряжений [s] p = 150 Н/мм2 , условие прочности соблюдается.



Недогрузка 150 – 100% х=100*100 = 66,67% => 33,33%

100 – х 150

 

Если расчетное напряжение хотя бы на одном участке будет больше допускаемого, то условие прочности не соблюдается, считается перегрузка и предлагаются варианты соблюдения прочности.

 

4. На рисунке детали методом наложения изображена форма и размеры реальной детали.

 

 

Выполнить проектный расчет вала прямозубого цилиндрического редуктора, начертить эскиз вала, указать все его диаметры и объяснить назначение каждой шейки вала, если Мкр = 870 Н*м , [t]кр = 25 Н/мм2.

 

Решение:

 

1. Определяем минимально возможный диаметр вала

 

d = 3Ö Мкр/0,2*[t]кр = 3Ö 870 * 103/0,2* 25 = 3Ö 174 * 103 = 10 * 5,6 = 56 мм.

 

2. Производим конструирование и начертание эскиза вала редуктора.

 

Т.к. это вал редуктора, то он находится в герметичном корпусе, причем самый маленький диаметр под рабочий орган принимаем 56 мм. Все последующие шейки вала должны быть кратны 5 мм, потому что с таким интервалом выпускаются стандартные подшипники качения. Поэтому, шейка будет под уплотнение и диаметром 60 мм, шейка - под подшипник качения и диаметром 65 мм, шейка

Загрузка...

- под рабочий орган – диаметром 70 мм, шейка - технологический бурт диаметром 75 мм, шейка - под подшипник диаметром 65 мм.

 

 
 


Построить эпюры крутящих моментов. Проверить прочность вала. Определить форму и размеры сечений реального вала, если:

m1 = 4 kH*м; m2 = 7 kH*м; m3 = 5 kH*м; d = 70 мм; [t]кр = 45 Н/мм2.

 

1. Разбиваем вал на участки, начиная со свободного конца.

2. Строим эпюру крутящих моментов:

 

Мкр1 = m1 = 4 kH*м;

 

Мкр2 = m1 - m2 = 4 – 7 = - 3 kH*м;

 

Мкр2 = m1 - m2 + m3 = 4 – 7 + 5 = 2 kH*м;

 

Выбираем масштаб, проводим нулевую линию и строим эпюру.

Самый опасный участок , на котором самый большой крутящий момент

 

Мкрмах = 4 kH*м;

 

3. Определяем полярный момент сопротивления.

 

Wp = p * d3/16 = 3,14 * 703 /16 = 67313,75 мм3;

 

4. Определяем расчетные касательные напряжения на каждом участке вала.

 

t1 = Мкр1 / Wp = (4*103*103 )/ 67313,75 = 59,4 Н/мм2;

 

t2 = Мкр2 / Wp = (3*103*103 )/ 67313,75 = 44,6 Н/мм2;

 

t3 = Мкр3/ Wp = (2*103*103 )/ 67313,75 = 29,7 Н/мм2;

 

Условия прочности не соблюдаются, т.к. расчетное напряжение на первом участке больше допускаемого t1 = [t]кр; 59,4 > 45 Н/мм2;

Перегрузка вала составляет:

 

45 – 100% х = 59,4 * 100 / 45 = 132% - 100% = 32%

59,4 - х%

 

5. Предполагаются технические решения, которые обеспечат соблюдение условия прочности вала во всех сечениях, например:

 

а) выполнить вал из другого материала

б) изменить размеры вала на участках

в) уменьшить внешние моменты

г) упрочить опасный участок

6. На рисунке детали методом наложения изображена форма и размеры реального вала.

 

 
 


Определить реакции опор, построить эпюры поперечных сил и изгибающих моментов и определить диаметр вала.

 

P1 = 6 кН, P2 = 4 кН, m = 8 kH*м , [s]u = 120 Н/мм2.

 

Решение:

 

1. Определяем реакции опор.

 
 


SХ=0

SmA(F)=0

SmB(F)=0

 

XA = 0

P1*AC – m - YB*AB – P2*AE = 0

YA*AB – P1*BC – m – P2*BE = 0

 

YB = (P1*AC – m – P2*AE) / AB = (6*2-8-4*7)/5 =

= - 4,8 kH.

YA = (P1*BC + m + P2*BE) / AB = (6*3+8+4*2)/5 =

= 6,8 kH.

Проверка: SY=0? YA-P1+YB+P2= 6,8 - 6 - 4,8+4 =0!

 

2. Строим эпюру поперечных сил, для этого справа и слева от каждой характерной точки выделяем сечения.

QA=0; Q1 = YA = 6,8 kH = Q2;

Q3 = YA-P1 = 6,8 – 6 = 0,8 kH = Q4 =Q5 =Q6;

Q7 = YA – P1 +YB = 6,8 – 6 - 4,8 = - 4kH = Q8;

QS = YA – P1 + YB + P2 = 6,8 – 6 – 4,8 + 4 = 0.

 

3. Строим эпюру изгибающих моментов.

 

MA = 0 = M1; M2 = YA*AC = 6,8*2 = 13,6 kH*м = M3;

M4 = YA*AД - P1*CД = 6,8*4 – 6*2 = 15,2 kH*м;

M5 = M4 – m = 15,2 – 8 = 7,2 kH*м;

M6 = YA*AB - P1*BC - m = 6,8*5 – 6*3 - 8 = 8 kH*м = M7;

M7 = P2*BE = 4*2 = 8 kH*м; => M8 = MS = 0.

Mu.max = 15,2 kH*м

 

4. Определяем из условия прочности осевой момент сопротивления:

 

Wx = Mu.max /[s]u = (15,2 *103*103) / 120 = 126,67 *103 мм3;

 

5. Определяем диаметр вала.

 

d = 3Ö (32 * Wx ) / p = 3Ö (32 * 126,67 *103 ) / 3,14 = 10 3Ö 1291 =

= 10 * 10,8 = 108 мм.

 

Принимаем d = 110 мм.

 


Определить неизвестный момент, построить эпюру крутящих моментов и определить размеры поперечного сечения детали в двух вариантах:

1). деталь круглого сечения; 2). деталь прямоугольного сечения h/b = 2/1; , если:

 

m1= 200 Н*м; m2 = 900 Н*м; m3 = ? ; m4 = 400 Н*м.

 

[t]кр= 35 Н/мм2;

 

Решение:

 

1. Разбиваем деталь на участки.

2. Из условия равновесия детали определяем неизвестный момент m3.

 

- m1 + m2 – m3 – m4 = 0

m3 = - m1 + m2 – m4 = - 200 + 900 – 400 = 300 Н*м

 

3. Строим эпюру крутящих моментов .

 

Мкр1 = -m1 = - 200 Н*м;

Мкр2 = -m1+ m2= - 200 + 900 = 700 Н*м;

Мкр3 = -m1+ m2 - m3 = - 200 + 900 - 300 = 400 Н*м;

 

Выбираем масштаб и строим эпюру.

 

Мкрmax = 700 Н*м;

 

4. Из условия прочности при кручении определяем полярный момент сопротивления.

 

Wp = Мкрmax /[t]кр = (700*103)/35 = 20*103 мм3;

 

5. Определяем диаметр круглого сечения.

d = 3Ö (16 * Wp ) / p = 3Ö (16 * 20 * 103 ) / 3,14 = 10 3Ö 127,4 = 10*5,1 = 51мм.

 

Принимаем d = 55 мм.

 

6. Определяем размеры прямоугольного сечения детали.

 

Wp = (b*h2) /6 ; h/b = 2/1; b = h/2 => Wp = (h * h2) / 2*6 = h3/12 , тогда

 

h = 3Ö (12 * 20 * 103 ) = 10 3Ö 240 = 10*6,2 = 62 мм , тогда

 

b = h/2 = 62/2 = 31 мм.

 


Вал цилиндрического прямозубого редуктора имеет шейку под подшипник d = 35 мм. Подобрать подшипник для данного вала, если радиальная нагрузка

Fr = 1980 H, частота вращения вала n =1450 об/мин.

Определить расчетную долговечность выбранного подшипника и обосновать его выбор.

 

Решение:

 

1. По диаметру вала d = 35 мм выбираем радиальный шарикоподшипник средней серии 307, у которого по стандарту: d = 35 мм, D = 80 мм, В = 21 мм, Сч = 33,2 кН.

 

2. Определяем эквивалентную нагрузку, действующую на подшипник.

 

P = (x * V *Fr + y * Fa) * KT * КБ = Fr = 1980 H.

т.к. редуктор прямозубый, то Fa = 0, коэффициенты: х , V, КТ, КБ = 1

 

3. Долговечность подшипника определяем по формуле:

 

Lh307 = (Сч /P)3 * 105 /6 * n = (33,2/1,98)3 * 105/ 6 *1450 = 54200 часов.

 

Вывод: Долговечность подшипника считается нормальной, если она в пределах от 10000 часов до 30000 часов, а у 307 подшипника она получилась больше, поэтому данный подшипник недогружен и не рекомендуется для данного вала редуктора.

 

4. Выбираем подшипник 207, у которого d = 35 мм, D = 72м, В = 17мм,

Сч = 25,5 кН.

 

5. Долговечность 207 подшипника:

 

Lh307 = (Сч /P)3 * 105 /6 * n = (25,5/1,98)3 * 105/ 6 *1450 = 25250 часов., что находится в рекомендуемых пределах, => на данный вал устанавливаем подшипник 207.

 


Практическая часть по учебной дисциплине
«Экономика отрасли, предприятия»


Дата добавления: 2015-07-20; просмотров: 469 | Нарушение авторских прав


Читайте в этой же книге: Задача №3 | Задача 4 | Задача №6 | Задача №7 | РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ |
<== предыдущая страница | следующая страница ==>
I. Перечень контрольных вопросов для проверки теоретических знаний при подготовке к первому этапу государственного итогового междисциплинарного экзамена| Задача №1

mybiblioteka.su - 2015-2020 год. (0.028 сек.)