Министерство образования и
науки Самарской области
государственное
бюджетное образовательное учреждение среднего профессионального образования
ТОЛЬЯТТИНСКИЙ
МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫЙ КОЛЛЕДЖ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ДЛЯ СТУДЕНТОВ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ
РАСЧЁТНО-ГРАФИЧЕСКОЙ РАБОТЫ
«РАСЧЁТ БАЛКИ НА ИЗГИБ»
по дисциплине ОП.03
Техническая механика
основной
профессиональной образовательной программы
по
специальности 151901 Технология машиностроения
г.о.Тольятти
2012
|
РАССМОТРЕНО И ОДОБРЕНО
Методической комиссией
специальности 151901
Председатель
________________ А.В. Быковская
___________2012
|
Разработал:
_________________ А.В. Быковская, преподаватель ГБОУ СПО ТМК
Рецензент:
_________________ А.С.Иванов, преподаватель ГБОУ СПО ТМК
Методические указания для выполнения расчётно-графической
работы являются частью основной профессиональной образовательной программы по
специальности СПО 151901 Технология машиностроения в соответствии с
требованиями ФГОС СПО третьего поколения.
Методические указания по выполнению расчётно-графической
работы адресованы студентам очной формы
обучения.
Методические указания включают в себя учебную цель, задания
для расчётно-графической работы студентов и методику по ее выполнению, порядок
и образец отчета о проделанной работе.
Тема: Расчет балки на
прочность при изгибе
Цель работы: научиться производить
прочностной расчет балки под действием изгиба.
Исходные
данные
К стальной балке (балка изготовлена из стали
45) приложены силы и крутящий момент как показано на схеме (рисунок 1). Значения сил и расстояний приведены в
таблице 1.
Таблица 1 – Значение
сил и крутящего момента приложенных к балке
|
№ варианта
|
№ схемы
|
 , 
|
 , Н
|
 , Н
|
 , Н
|
 , Н
|
 , Н
|
 , м
|
 , м
|
 , м
|
 , м
|
|
1
|
1
|
100
на плече 
|
1200
|
1000
|
800
|
900
|
-
|
0,2
|
0,4
|
0,2
|
0,4
|
|
2
|
2
|
150
на
плече
|
1000
|
1200
|
600
|
500
|
400
|
0,2
|
0,4
|
0,2
|
0,4
|
|
3
|
3
|
100
на плече
|
1000
|
1000
|
600
|
700
|
-
|
0,2
|
0,4
|
0,2
|
0,4
|
|
4
|
4
|
150
на
плече
|
1200
|
1000
|
600
|
500
|
600
|
0,2
|
0,4
|
0,2
|
0,4
|
|
5
|
1
|
100
на плече
|
1300
|
1100
|
700
|
600
|
-
|
0,2
|
0,4
|
0,2
|
0,4
|
|
6
|
2
|
150
на
плече
|
900
|
1100
|
700
|
800
|
800
|
0,2
|
0,4
|
0,2
|
0,4
|
|
7
|
3
|
100
на плече
|
1100
|
1100
|
500
|
600
|
-
|
0,2
|
0,4
|
0,2
|
0,4
|
|
8
|
4
|
150
на
плече
|
1000
|
1000
|
600
|
600
|
1000
|
0,2
|
0,4
|
0,2
|
0,4
|
|
9
|
1
|
100
на плече
|
1500
|
1400
|
1000
|
1000
|
-
|
0,2
|
0,4
|
0,2
|
0,4
|
|
10
|
2
|
150
на
плече
|
1100
|
1100
|
200
|
800
|
1100
|
0,2
|
0,4
|
0,2
|
0,4
|
|
11
|
3
|
100
на плече
|
1300
|
1300
|
400
|
600
|
-
|
0,2
|
0,4
|
0,2
|
0,4
|
|
12
|
4
|
150
на
плече
|
1800
|
700
|
1200
|
1100
|
1200
|
0,2
|
0,4
|
0,2
|
0,4
|
|
13
|
1
|
100
на плече
|
600
|
1800
|
1800
|
100
|
-
|
0,2
|
0,4
|
0,2
|
0,4
|
|
14
|
2
|
150
на
плече
|
500
|
1900
|
300
|
400
|
1300
|
0,2
|
0,4
|
0,2
|
0,4
|
|
15
|
3
|
100
на плече
|
1300
|
1200
|
500
|
1200
|
-
|
0,2
|
0,4
|
0,2
|
0,4
|
|
|
|
|
Схема № 1
|
Схема № 2
|
|
|
|
|
Схема № 3
|
Схема № 4
|
Рисунок 1 – Схемы для выполнения
расчётно-графической работы
Порядок проведения расчета
1. Разложить силы на плоскости XOZ и YOZ и составить расчетные схемы.
2. Вычислить реакции 
и
, Н в опорах А и В в плоскости XOZ.
3. Вычислить реакции 
и
, Н в опорах А и В в плоскости YOZ.
4. Определить полные поперечные реакции 
и 
в
опорах по формулам 
и 
.
5. Определить изгибающие моменты в характерных
точках балки с построением эпюры изгибающих моментов 
Н·м,
в плоскости XOZ.
6. Определить изгибающие моменты в характерных
точках балки с построением эпюры изгибающих моментов 
Н·м,
в плоскости YOZ.
7. Вычислить суммарные изгибающие моменты 
в характерных участках балки 
Н·м, с построением эпюры изгибающих
моментов .
8. Вычислить эквивалентные изгибающие моменты 
, Н·м, в характерных точках балки 
, с представлением их эпюры, где 
.
9. Определить расчетные диаметры балки (с
соответствии с первой теорией прочности) в характерных точках 
, мм и представить полученные результаты в
виде эпюры. Здесь 
, где 
-
коэффициент запаса прочности (
); для стали 45 
.
Форма отчёта расчётно-графической работы
(пример оформления)
Тема: Расчет балки на прочность при изгибе
Цель работы:
1. Произвести прочностной расчет балки под действием
изгиба.
2. Построить необходимые эпюры.
Исходные данные
Схема бруса
Значение сил и крутящих моментов
|
 ,
|
, Н
|
, Н
|
 , Н
|
, Н
|
 , Н
|
, м
|
 , м
|
 , м
|
 , м
|
|
100
на плече
|
1200
|
1000
|
800
|
900
|
1300
|
0,2
|
0,4
|
0,2
|
0,4
|
1. Раскладываем силы на плоскости XOZ и YOZ и составим расчетные схемы (рисунок 2)
2. Вычисляем реакции 
и
, Н в опорах А и В в плоскости XOZ.
;
Проверка: 
(верно).
3. Вычисляем реакции 
и
, Н в опорах А и В в плоскости YOZ.
;
Проверка: 
(верно).
4. Определяем полные поперечные реакции 
и 
в
опорах
,
.
5. Определяем изгибающие моменты в характерных
точках вала с построением эпюры изгибающих моментов Н·м, в
плоскости XOZ.
,
,
,
6. Определяем изгибающие моменты в характерных
точках вала с построением эпюры изгибающих моментов 
Н·м, в
плоскости YOZ.
,
,
7. Вычисляем суммарные изгибающие моменты в характерных участках вала Н·м, с построением эпюры изгибающих
моментов .
,
,
,
8. Вычисляем эквивалентные изгибающие моменты 
, Н·м, в характерных точках вала 
, с представлением их эпюры, где 
,
,
,
,
.
9. Определяем расчетные диаметры балки (с
соответствии с первой теорией прочности) в характерных точках 
, мм и представляем полученные результаты
в виде эпюры. Здесь 
, где 
-
коэффициент запаса прочности (
); для стали 45 
.
,
,
,
,
.
