Главная страница
Навигация по странице:

  • Практическое задание №_1__

  • Тема 1.2. Произвольная плоская система сил Задание

  • Бланк выполнения задания 1

  • Активные

  • Силы реакции

  • q

  • Проверка

  • Тема 1.2. Произвольная плоская система сил Задани

  • 1министерство науки и высшего образования российской федерации


    Скачать 1.1 Mb.
    Название1министерство науки и высшего образования российской федерации
    Дата01.05.2023
    Размер1.1 Mb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаtitul_prakt_zadanie.docx
    ТипДокументы
    #1100626

    1МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

    федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

    «Тольяттинский государственный университет»
    Тольяттинский государственный университет

    (наименование института полностью)

    Машиностроения

    (Наименование учебного структурного подразделения)

    23.03.03

    (код и наименование направления подготовки / специальности)



    (направленность (профиль) / специализация)



    Практическое задание №_1__
    по учебному курсу « Механика №1 »

    (наименование учебного курса)
    Вариант ____ (при наличии)


    Обучающегося

    А.В.Выприцкий







    (И.О. Фамилия)




    Группа

    ЭТКбп-2002ас













    Преподаватель

    С.Г.Прасолов







    (И.О. Фамилия)





    Тольятти 2023

    Практическое задание 1.



    Тема 1.2. Произвольная плоская система сил

    Задание

    Жесткая рама (рис. 1.1) закреплена в точке А шарнирно, а в точке D прикреплена к невесомому стержню под углом α, равным 45 + 5П (град). На раму действует пара сил с моментом M, равным C + 1 (кН·м); внешняя сила F равная П + Г (кН), приложенная в точке А (если П = 0… 1), в другой точке В (если П = 2... 3), в точке С (если П = 4... 5), в точке Е (если П = 6... 7), в точке D (если П = 8… 9) под углом β к горизонту, равным 5 + 5Г (град) к горизонтали; распределенная нагрузка с интенсивностью Г (кН/м) вдоль колена АВ (длина которого 1 м) слева (если П = 0), вдоль колена ВС (длина которого 2 м) снизу (если П = 1... 2), вдоль колена АВ справа (если П = 3… 4), вдоль колена ВС сверху (если П = 5), вдоль колена СЕ (длина которого равна Г + 1 (м)) справа (если П = 6), вдоль колена ЕD (длина которого равна С + 1 (м)) сверху (если П = 7), вдоль колена СЕ слева (если П = 8), вдоль колена ЕD снизу (если П = 9). Определите реакции в точках А и D.
    Бланк выполнения задания 1


    1. Записываются данные задания


    Жесткая рама (рис. 1.1) закреплена в точке А шарнирно, а в точке D прикреплена к невесомому стержню под углом α= 45 + 5*8=85 (град). На раму действует пара сил с моментом M=С+1= 2+1=3 (кН·м); сила F= 8 + 5=13 (кН), приложенная в точке А (если П = 0… 1), в другой точке В (если П = 2... 3), в точке С (если П = 4... 5), в точке Е (если П = 6... 7), в точке D (если П = 8… 9) под углом β= 5 + 5*5=30 (град) к горизонтали; распределенная нагрузка с интенсивностью Г (кН/м) вдоль колена АВ (длина которого 1 м) слева (если П = 0), вдоль колена ВС (длина которого 2 м) снизу (если П = 1... 2), вдоль колена АВ справа (если П = 3… 4), вдоль колена ВС сверху (если П = 5), вдоль колена СЕ 5+ 1=6 (м)) справа (если П = 6), вдоль колена ЕD =2 + 1=3 (м)) сверху (если П = 7), вдоль колена СЕ слева (если П = 8), вдоль колена ЕD снизу (если П = 9). Определите реакции в точках А и D.





    А






    D

    β





    Е

    М





    α






    С

    В





    q


    Рис. 1.1
    АВ / =1 (м)

    /ВС/ = 2 (м)  

    /СЕ/ = 6 (м)

    /ЕD/ = 3 (м)

    α = 45 + 5*8 =85(град).

    M = 2 + 1 = 3(кН*м);

    F = 8 + 5=13 (кН),

    в точке Е (если П = 7...9) под углом

    β = 5 + 5*5=30 (град);

    q = Г =5 (кН/м)

    вдоль колена /ЕD/ = 2 + 1=3 (м) сверху (если П = 8...9).

    Определить реакции в точках А и D.

    Рассмотрим равновесие РАМЫ

    К балке приложена уравновешенная система сил, состоящая из активных сил и сил реакции.

    Активные (заданные) силы:

    F, Q, пара сил с моментом М, где

    Q- сосредоточенная сила, заменяющая действие распределенной вдоль отрезка ED нагрузки интенсивностью q.

    Величина

    Q=q*ED=5*3кН/м*M=15 кН

    Линия действия силы   проходит через середину отрезка ED.

    Силы реакции (неизвестные силы):

     ее составляющие   

     - заменяет действие отброшенного подвижного шарнира (опора А).

    Реакция   перпендикулярна поверхности, на которую опираются катки подвижного шарнира.

       - составляющие реакции   , заменяют действие отброшенного неподвижного шарнира (опораD).

    Для полученной плоской произвольной системы сил можно составить три уравнения равновесия:

     ,   ,   .

    Задача является статически определимой

    Поместим систему координат XY в точку А, ось ОX направим параплельно балке BC.

    За центр моментов всех сил выберем точку В.

    Составим уравнения равновесия:

    1)  ; kx=0→Xa*cosβ=0

    2) 



    при записи силы от распределенной нагрузки ее интенсивность q умножается на ее длину ED.





    момент распределенной нагрузки равен произведению интенсивности q нагрузки на ее длину a и на расстояние от ее середины до рассматриваемой точки a/2+z

    MС=Rql=qa(a/2+z)

     

    d

    Rd-

    Ya-q*ED-F*cinB+Rd=0

    Ya= q*ED-F*cinB-Rd=5*3-13*0.5-12.1=15-6.5-12.1=-5.6kH

    Проверка

    В целях проверки взяли уравнение

    Σ Mb(Fk)=0→

    M+F*cosB*EC-F*cinB*BC-q*ED(0.5*ED+BC)+Rd(BC+ED)=0

    3+13*0.82*6-13*0.52*2-5*3(0.5*3+5)+12.1(2+3)=0

    3+63.96-13.52-112.3+60.5=0

    в результате подстановки в правую часть этого равенства данных задачи и найденных сил реакций получили нуль, задача решена - верно.

    Реакции найдены верно.

    найдем величину силы реакции неподвижного шарнира

    Ra=











    Практическое задание 2


    Тема 1.2. Произвольная плоская система сил

    Задани

    1. Данные задания

    Две балки АВ и ВС (рис. 2.1) в вертикальной плоскости весом соответственно C + 2 (кН) и Г + П (кН) скреплены шарнирами А, В и С под углом α, равным 5 + 4П (град) к горизонту. Найдите реакции, возникающие в шарнирах А, В и С, если на конструкцию действует пара сил с моментом М, равным С + 1 (кН·м); сосредоточенная сила F, равная С – П + Г (кН), приложенная сверху перпендикулярно левой балке АВ длиной Г + 1 (м) (если П = 5... 7) в ее середине, правой балке ВС длиной П + 1 (м) (если П = 8... 9) в ее середине, снизу перпендикулярно балке АВ (если П = 0... 1) в ее середине, балке ВС (если П = 2... 4) в ее середине; распределенная нагрузка с интенсивностью Г (кН/м) вдоль балки АВ сверху (если П = 3… 6), или снизу (если П = 7... 8); вдоль балки ВС сверху (если П = 1… 2), или снизу (если П = 0 или 9).

    При решении задач введены обозначения: 

    Г – количество букв в имени
    П – количество букв в фамилии 
    С – количество букв в отчестве
    Во всех случаях, когда кол-во больше 9, возьмите последнюю цифру получившегося числа
    Г = 6

    П = 7

    С = 9
    P1 = 9+2=11кН

    Р2=6+7=13кН

    α =5+4*7=33 (град)

    М =9+1=20 (кН·м)
    F=9-7+6=8 (кН)
    /АВ/=6+1=7 (м)
    /
    BC/=7+1=8 (м)
    q = 6 (кН/м)



    Итоговая форма задачи:

    Две балки АВ и ВС (рис. 2.1) в вертикальной плоскости весом соответственно 11 (кН) и 13 (кН) скреплены шарнирами А, В и С под углом α, равным 33 (град) к горизонту. Найдите реакции, возникающие в шарнирах А, В и С, если на конструкцию действует пара сил с моментом М, равным 20 (кН·м); сосредоточенная сила F, равная 8 (кН), приложенная сверху перпендикулярно левой балке АВ длиной 7 (м) (если П = 5... 7) в ее середине, правой балке ВС длиной 8 (м) (если П = 8... 9) в ее середине, снизу перпендикулярно балке АВ 7 в ее середине, балке ВС 8 в ее середине; распределенная нагрузка с интенсивностью 6 (кН/м) вдоль балки АВ сверху (если П = 3… 6), или снизу (если П = 7... 8); вдоль балки ВС сверху (если П = 1… 2), или снизу (если П = 0 или 9).





    2. Рисунок, на котором показаны все реакции на левой балке






    3. Рисунок, на котором показаны все реакции на правой балке





    4. Распределенная нагрузка заменяется сосредоточенной силой


    Q = q·|ВС| = 6·8 = 48 кН

    5. Записываются уравнения равновесия для левой балки


    (1)

    (2)

    (3)


    6. Записываются уравнения равновесия для правой балки

    (1)

    (2)

    (3)


    7. Решаются уравнения равновесия

    Подставим полученное выражение в уравнение (3)









    8. Записывается ответ:

    ХА = -9894,704кН; YА = -7387.884кН;

    ХВ = 9888 кН; YВ = -9894,704кН;

    ХС -9928.224кН; YС = -9928.224 кН.


    написать администратору сайта