Практична робота №1

Навчальне видання

Методичні вказівки

до виконання практичних робот з курсу “Прикладна механіка ” для студентів ІІ курсу технологічних спеціальностей

(частина 1)

Укладачі: ШАПОВАЛОВ Віктор Петрович

АНТОНЕНКО Валентин Федорович

БАБЕНКО Василь Григорович

Редактор Л.М. Тонкошкур

Коректор Л.Я. Гоцуцова

Підписано до друку..2008. Формат 60× 84 1/16. Папір ксерокс. Друк різограф. Умов.-друк. арк. 1, 88. Облік.-вид. арк. 1, 96. Тираж прим. Замовлення №. Свідоцтво ДК № 303 від 27.12.2000.

ДВНЗ УДХТУ, 49005, м. Дніпропетровськ-5, проспект Гагаріна, 8. Видавничо-поліграфічний комплекс ІнКомЦентру

ВСТУП

Інженерний розрахунок будь-якого елемента конструкції устаткування включає наступні три взаємозалежних етапи.

Першим етапом розрахунку є вибір розрахункової схеми конструкційного елемента. У зв'язку з очевидною невичерпністю всіх особливостей досліджуваних явищ, при виборі розрахункової схеми вводять ряд припущень щодо властивостей матеріалу, характеру деформацій, навантажень і геометрії реального об'єкта.

Так, конструкційний матеріал, у більшості випадків умовно вважається суцільним, однорідним і ізотропним середовищем, якому притаманна пружність. Деформації вважаються малими в порівнянні з розмірами тіл і не впливають на зміну розташування зовнішніх сил у просторі. Реальні навантаження, які прикладені до кінцевих за розмірами ділянок елемента, з метою спрощення розрахунків і без помітного зменшення їхньої точності часто заміняють умовними зосередженими в точці, розподіленими повздовжніми або площинними навантаженнями. Спрощення геометричної форми елемента зводиться до використання найпростіших типових схем бруса (стрижня), балки, оболонки або пластини, масивного тривимірного тіла (масиву). Усе це дає значні переваги для інженерних розрахунків.

На другому етапі розрахунку визначаються внутрішні силові фактори (зусилля, напруження та деформації), які виникають під дією зовнішніх сил.

На третьому заключному етапі здійснюється зіставлення обчислених на другому етапі внутрішніх зусиль, напружень та деформацій з припустимими значеннями, що не призведуть до поламок або неприпустимих деформацій виробу.

Можна вирішувати задачі наступних трьох типів:

– розрахунок розмірів поперечного перетину при заданих навантаженнях і марці матеріалу (проектувальний розрахунок);

– визначення величини навантаження, яку можна допустити при заданих розмірах поперечного перерізу і марці матеріалу;

– перевірка міцності при заданих навантаженнях, розмірах поперечного перетину і матеріалі, з якого буде виготовлена деталь.

З метою прищеплювання практичних навичок виконання інженерних розрахунків елементів конструкцій устаткування в дійсному посібнику запропоновано виконати дві розрахункових практичних роботи.

– розрахункове практичне заняття, №1 спрямоване на засвоєння принципів побудови розрахункової схеми ступінчастого бруса, навантаженого декількома подовжніми силами, які діють у протилежних або у змішаному напрямках, а також на надбання навичок розрахунків внутрішніх силових факторів, таких як внутрішні сили, напруження і деформації на окремих ділянках бруса та побудові епюр.

– розрахункове практичне заняття № 2 спрямоване на засвоєння принципів розробки розрахункової схеми, визначення опорних реакцій і побудови епюр поперечних (перерізуючих) сил Q та згинаючих моментів М в перетинах балки.

У цих методичних вказівках, наведені таблиці вихідних даних до практичних завдань та приклади їх виконання, а також довідковий матеріал.

ПРАКТИЧНА РОБОТА №1

Розрахунок бруса на міцність при осьовому розтяганні (стисканні)

Ступінчастий брус із заданого матеріалу, навантажений зовнішніми зосередженими силами Р₁, Р₂, Р₃. Побудувати епюри поздовжніх зусиль N, нормальних напружень s, поздовжніх переміщень поперечних перетинів U. Визначити раціональні значення розмірів площ поперечних перетинів, для всіх ділянок бруса і зробити висновки. Власну вагу бруса не враховувати.

Схеми бруса показані на рис. 1.1, а дані для розрахунків у табл. 1 додатка.