Контрольная работа по "Физике"

Задача 6

Для заданной консольной балки (табл.2) определить опорные реакции заделки.

Решение:

Составим расчетную схему:

[pic 3]

Рисунок 1 – Расчетная схема

Составим уравнения равновесия

[pic 4]

[pic 5]

[pic 6]

Проверка верности найденных реакций

[pic 7]

Задача 20

Для заданного бруса построить эпюру продольных сил и проверить прочность на обоих участках.

[pic 8]

Дано: схема;

F1=4.3 кН; F2=7.5 кН;

a1=6.0 мм; а2=3.7 мм; b2=5.5 мм;

[σ]Р=150 МПа;

[σ]С=120 МПа.

Решение:

1. Составим расчетную схему задачи. Разобьем брус на участки.

2. Построим эпюру продольных сил по границам сечений.

[pic 9]

3. Определим напряжения на участках и сравним их с допускаемыми

[pic 10]

Ответ: прочность бруса не обеспечена на II участке.

[pic 11]

Задача 22

Для вращающегося равномерно стального круглово вала с насаженными на него зубчатыми колесами, определить вращающий момент m2 на ведущем зубчатом колесе, построить эпюру крутящих моментов, вычислить диаметр вала на каждом участке из условия прочности, если  [τ]=40 МПа.[pic 12]

Дано: схема 37;

М1=1100 Нм;

М3=600 Нм;

М4=1300 Нм.

Решение:

1. Определим крутящий момент на зубчатом колесе 2 из условия равновесия крутящих моментов на валу

[pic 13] Нм.

2. Разобьем вал на участки по границам приложения крутящих моментов.

3. Построим эпюру крутящих моментов по участкам.

[pic 14]

4. Построим эпюру крутящих моментов по длине вала

5. Определим требуемые диаметры вала по участкам из расчета на прочность.

[pic 15] м. Принимаем dI=52 мм.

[pic 16] м. Принимаем dII=65 мм.

[pic 17] м. Принимаем dIII=55 мм.

Ответ:

М2=3000 Нм − крутящий момент на зубчатом колесе 2;

dI=52 мм; dII=65 мм; dIII=55 мм − требуемые диаметры вала по участкам.

[pic 18]

Задача 31

Для стальной двухопорной балки определить опорные реакции, построить эпюру изгибающих моментов, подобрать размеры поперечного сечения в двух заданных по схеме вариантов.

Сравнить массы балок.

Дано: схема 31;[pic 19]

F1=10 кН;

F2=20 кН;        

М1=45 кНм;

a=2.5 м; b=4.0 м; c=1.5 м;

[σ]=150 МПа.

Решение:

1. Составим расчетную схему задачи. Выберем оси координат

2. При помощи уравнений статического равновесия системы найдем реакции опор.