Контрольная работа по дисциплине Детали машин междисциплинарному курсу (мдк ) 01. 01
 Скачать 148.18 Kb.
|
|
Министерство образования Приморского края Краевое государственное автономное профессиональное образовательное учреждение «ВЛАДИВОСТОКСКИЙ СУДОСТРОИТЕЛЬНЫЙ КОЛЛЕДЖ» (КГА ПОУ «ВСК») ДОМАШНЯЯ КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА  по дисциплине: Детали машин  междисциплинарному курсу (МДК №): 01.01 «…» ВАРИАНТ____4_____КУРС__________ Выполнил студент Группа __________ _______________ _______________ _______________ ф.и.о. Рецензия Положительная оценка: Анализ и квалификация ошибок (перечисляются неусвоенные и недостаточно полно изложенные вопросы контрольного задания) Указания по устранению недостатков (рекомендуемые оптимальные пути самостоятельной работы над изучением программного материала, более рационального способа решения задач и т.д.)
Подпись преподавателя____________________________/_______________/ Министерство образования Приморского края краевое государственное автономное профессиональное образовательное учреждение «Владивостокский судостроительный колледж» ДОМАШНЯЯ КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА по междисциплинарному курсу .01.01. «……..» специальности 00.00.00 «………. » ВАРИАНТ № 4 Преподаватель _____________ /ФИО/ Студент гр. ………… _____________ /ФИО/ 2023 Содержание Министерство образования Приморского края 1 краевое государственное автономное профессиональное образовательное учреждение 1 «Владивостокский судостроительный колледж» 1 Содержание 2 Список используемых источников 30 1 Практические задачи на растяжение и сжатие 3 2 Практические задачи на сдвиг (срез и смятие) 12 3 Практические задачи на кручение 16 4 Практические задачи на изгиб 24 5 Практические задачи на сложное деформационное состояние 29 6 Практические задачи по теме – «Устойчивость сжатых стержней и расчеты на прочность при напряжениях, переменных во времени» 32 Список используемых источников 36 1 Практические задачи на тему «Разъемные и неразъемные соединения» 1.1 Сварные соединения – задача 1 1.1.1 Дано. Рассчитать сварной металлический кронштейн, представляющий собой стыковое соединение двух труб с наружным диаметром  и и находящийся под действием осевой растягивающей нагрузки  . Материал трубы – сталь Ст3.1.1.2 Решение. Определим толщину  стенки трубы из расчета на прочность при растяжении, рассматривая трубу как стержень, растягиваемый осевой нагрузкой (расчетная модель).  Определим допустимое напряжение  для материала трубы. Для стали Ст3  . Примем условно  (в предположении, что толщина стенки трубы имеет среднее значение по ГОСТ 3262-75).  По ГОСТ 3262-75 подбираем трубу с наружным диаметром  , толщиной  , условными проходом  .Для выполнения шва выберем ручную дуговую сварку электродами Э42. Длина и толщина шва при этом известны, они равны длине окружности по среднему сечению и толщине трубы. Допускаемое напряжение для сварного шва:   Вычислим напряжение в сварном шве по формуле:     Действующее в сварном шве напряжение не превышает допускаемые  , следовательно, соединение удовлетворяет условию прочности.1.2 Сварные соединения – задача 2 1.2.1 Дано. Рассчитать сварное стыковое соединение двух горячекатаных полос толщиной  мм из стали Ст3сп, испытывающей действие изгибающего момента  кН м. Сварка ручная электродами повышенного качества.1.2.1 Решение. Примем толщину сварного шва, равную толщине свариваемых деталей  мм; шов выполнен предварительной разделкой кромок.Определим допускаемые напряжения для наплавляемого материала шва с учетом вида сварки. Для стали Ст3сп (Ст3)  МпаВ качестве расчетной модели сварного соединения примем стержень, находящийся под действием изгибающего момента. Примем в качестве основного размера свариваемых деталей толщину полосы мм и определим l из расчета на прочность сварного шва:  Необходимая ширина полосы  мм. Можно использовать полосу без обмотки.1.3 Паяное соединение – задача 3 1.3.1 Дано. Определить ширину шва  (длину нахлестки) паяного соединения латунного сильфона с патрубком вакуумной камеры припоем ПОС40. Максимальная нагрузка, действующая на сильфон в рабочем режиме,  Н. Рабочая температура 20  . Диаметр  м1.3.2 Решение. Определим допускаемые напряжения на срез для припоя ПОС40 при соединении элементов из латуни. При рабочей температуре 20  = 22 МПа и  :  Ширина шва длина нахлестки сильфона и патрубка:   Принимаем  .1.4 Клеевое соединение – задача 4 1.4.1 Дано. Рассчитать стыковое клеевое соединение, находящееся под действием статической осевой нагрузки  H (определить наружный диаметр  соединительных фланцев). Внутренний диаметр соединяемых труб  м, соединение работает при комнатной температуре.1.4.2 Решение. Выполняем расчет по формуле:  Для рассматриваемого случая имеющей вид:  Выбираем для выполнения соединения клей БФ-2; допускаемые напряжения определяем по формуле  ;  , где  МПа;  :  Мпа.Из уравнения для ар находим наружный диаметр соединения   Принимаем  мм.1.5 Резьбовое соединение – задача 5 1.5.1 Дано. Рассчитать болт грузовой скобы, воспринимающий максимальную нагрузку  Н.1.5.2 Решение. Болт установлен свободно (без затяжки гайки), поэтому расчет следует выполнять по уравнению  .Предел текучести для стали Ст3  МПа и вычисляем допускаемое напряжение на растяжении:  Необходимый (минимально допускаемый) внутренний диаметр:   1.6 Резьбовое соединение – задача 6 1.6.1 Дано. Рассчитать болты дисковой муфты. Передаваемая муфтой мощность  кВт; частота вращения соединяемых муфтой валов  об/мин; диаметр окружности центров болтов (расстояние между болтами, расположенными на одном диаметре)  м; число болтов  ; материал болтов - сталь Ст3. Условия приложения нагрузки статическими. Расчет болтов выполнить для двух случаев установки их в отверстия полумуфт: без зазора и с зазором.1.6.2 Решение. Вращающий момент, передаваемый муфтой,  Где  – угловая скорость, рад/с; Расчетный момент равен вращающему моменту, умноженному на коэффициент запаса,  . При спокойной работе рекомендуется принимать  =1,0...1,5. В соответствии с заданным статическим приложением нагрузки берем =1,25.Окружная сила на болты от действия вращающего момента:   Сила, приходящаяся на один болт (окружная сила в плоскости стыка):   Определим допускаемые напряжения для стали Ст3 при  = 200 МПа и неконтролируемой затяжке. Для случая установки болта с зазором предполагаем предварительно, что диаметр болта соответствует резьбе М16 – М30, и принимаем коэффициент запаса  = 3:      Рассчитаем болт, установленный без зазора формула    Из условия работы на смятие необходимая толщина дисков полумуфт   Толщину дисков полумуфт принимаем из конструктивных соображений (  > 8 ... 10 мм).Если толщина дисков полумуфт известна, то следует вычислить напряжения смятия  и сравнить их с допускаемыми  .Рассчитаем внутренний диаметр резьбы болта, поставленного с зазором формуле приняв коэффициент трения между стальными полумуфтами  и коэффициент запаса от сдвига полумуфт в стыке при статических условиях работы  :    1.7 Резьбовое соединение – задача 7 1.7.1 Дано. Рассчитать болты фланцевого соединения водопроводных труб, находящихся под постоянным давлением  МПа. Размеры соединения  0,15 м,  =0,25 м. Прокладка тонкая из паронита.1.7.2 Решение Рассматриваемый случай относится к классу задач, в которых нагрузка направлена на раскрытие стыка деталей после предварительной затяжки соединения. Примем коэффициент внешней нагрузки  =0,25 (жесткие фланцы), а коэффициент запаса по затяжке с учетом статического характера приложения внешней нагрузки  . Задаемся числом болтов  .Внешняя нагрузка, приходящаяся на один болт формула:   Расчетную нагрузку на один болт рассчитаем с учетом усилия затяжки, вращающего момента при затяжке и доли внешней нагрузки, приходящейся на болт формула:   Зададимся материалом болта и определим для него допускаемые напряжения на растяжение. Пусть материал болта сталь 20 ( = 250 МПа) и затяжка контролируемая (коэффициент запаса = 1,25); тогда  .По расчетной нагрузке определим внутренний диаметр болта:   |