وظایف حل و فصل - تحلیلی و حل و فصل - گرافیک در تمام بخش های دوره مکانیک فنی داده شده است. هر کار شامل شرحی از راه حل مشکلات با دستورالعمل های مختصر است، نمونه هایی از راه حل ها آورده شده است. پیوست ها حاوی مطالب مرجع لازم هستند. برای دانش آموزان تخصص های ساختمانی مدارس متوسطه حرفه ای.
تعیین واکنش های پیوندهای ایده آل به روش تحلیلی.
1. نقطه ای را که تعادل آن در نظر گرفته شده است را مشخص کنید. در کارهای مستقل، چنین نقطه ای مرکز ثقل بدن یا نقطه تلاقی همه میله ها و نخ ها است.
2. نیروهای فعال را به نقطه در نظر گرفته اعمال کنید. در وظایف کار مستقل، نیروهای فعال وزن خود بدن یا وزن بار هستند که به سمت پایین هدایت می شوند (به طور صحیح تر، به سمت مرکز ثقل زمین). در صورت وجود بلوک، وزن بار بر روی نقطه در نظر گرفته شده در امتداد نخ عمل می کند. جهت این نیرو از روی نقشه مشخص می شود. وزن بدن معمولا با حرف G نشان داده می شود.
3. از نظر ذهنی اتصالات را کنار بگذارید و عمل آنها را با واکنش اتصالات جایگزین کنید. در مسائل پیشنهادی، از سه نوع پیوند استفاده میشود - یک صفحه ایدهآل صاف، میلههای مستقیم صلب ایدهآل و رزوههای انعطافپذیر ایدهآل - که از این پس به ترتیب صفحه، میله و نخ نامیده میشوند.
فهرست مطالب
پیشگفتار
بخش I. کار مستقل و کنترلی
فصل 1. مکانیک نظری. استاتیک
1.1. تعیین تحلیلی واکنش های پیوند ایده آل
1.2. تعیین واکنش های تکیه گاه یک تیر بر روی دو تکیه گاه تحت اثر بارهای عمودی
1.3. تعیین موقعیت مرکز ثقل مقطع
فصل 2. مقاومت مصالح
2.1. انتخاب مقاطع میله بر اساس استحکام
2.2. تعیین ممان مرکزی اصلی اینرسی مقطع
2.3. ترسیم نیروهای برشی و ممان خمشی برای یک تیر ساده
2.4. تعیین مقدار مجاز نیروی فشار مرکزی
فصل 3
3.1. ساخت نمودار نیروهای داخلی برای ساده ترین قاب تک مدار
3.2. تعیین گرافیکی نیروها در میله های خرپایی با ساختن نمودار ماکسول-کرمونا
3.3. تعیین حرکات خطی در ساده ترین قاب های کنسولی
3.4. محاسبه یک پرتو استاتیکی نامعین (پیوسته) با توجه به معادله سه لحظه
بخش دوم. شهرک سازی و کارهای گرافیکی
فصل 4. مکانیک نظری. استاتیک
4.1. تعیین نیروها در میله های ساده ترین خرپا کنسول
4.2. تعیین واکنش های تکیه گاه یک تیر بر روی دو تکیه گاه
4.3. تعیین موقعیت مرکز ثقل مقطع
فصل 5
5.1. تعیین نیروها در میله های یک سیستم استاتیکی نامعین
5.2. تعیین ممان های اصلی اینرسی مقطع
5.3. انتخاب مقطع تیر از تیر نورد I
5.4. انتخاب بخش از رک کامپوزیت فشرده مرکزی
فصل 6
6.1. تعیین نیرو در مقاطع قوس سه لولایی
6.2. تعریف گرافیکی نیروها در میله ها خرپا تختبا ساختن نمودار ماکسول - کرمونا
6.3. محاسبه یک قاب استاتیکی نامعین
6.4. محاسبه یک پرتو پیوسته با توجه به معادله سه لحظه
برنامه های کاربردی
کتابشناسی - فهرست کتب.
دانلود رایگان کتاب الکترونیکیدر قالبی مناسب، تماشا کنید و بخوانید:
دانلود کتاب مجموعه مسائل در مکانیک فنی Setkov VI 2003 – fileskachat.com دانلود سریع و رایگان.
پی دی اف دانلود کنید
در ادامه می توانید این کتاب را خریداری کنید بهترین قیمتبا تخفیف با تحویل در سراسر روسیه.
تعیین سرعت و شتاب یک نقطه با توجه به معادلات داده شده حرکت آن
داده شده: معادلات حرکت یک نقطه: x = 12 گناه (πt/6)، سانتی متر؛ y= 6 cos 2 (πt/6)، سانتی متر.
نوع مسیر آن را برای لحظه زمان t = تنظیم کنید 1 ثانیهموقعیت یک نقطه روی مسیر، سرعت آن، شتاب های کامل، مماسی و نرمال و همچنین شعاع انحنای مسیر را پیدا کنید.
داده شده:
t = 2 ثانیه; r 1 = 2 سانتی متر، R 1 = 4 سانتی متر؛ r 2 = 6 cm، R 2 = 8 cm. r 3 \u003d 12 سانتی متر، R 3 \u003d 16 سانتی متر؛ s 5 \u003d t 3 - 6t (سانتی متر).
در زمان t = 2 سرعت نقاط A, C را تعیین کنید. شتاب زاویه ای چرخ 3; شتاب نقطه B و شتاب رک 4.
داده شده:
R 1، R 2، L، AB، ω 1.
پیدا کنید: ω 2 .
مکانیزم تخت از میله های 1، 2، 3، 4 و نوار لغزنده E تشکیل شده است. میله ها با استفاده از لولاهای استوانه ای به هم متصل می شوند. نقطه D در وسط نوار AB قرار دارد.
داده شده: ω 1 , ε 1 .
پیدا کنید: سرعت های V A , V B , V D و V E . سرعت های زاویه ای ω 2 , ω 3 و ω 4 . شتاب a B ; شتاب زاویه ای ε AB پیوند AB. موقعیت مراکز آنی سرعت P 2 و P 3 پیوندهای 2 و 3 مکانیسم.
یک صفحه مستطیل شکل حول یک محور ثابت طبق قانون φ = می چرخد 6 t 2 - 3 t 3. جهت مثبت خواندن زاویه φ در شکل ها با فلش کمانی نشان داده شده است. محور چرخش OO 1 در صفحه صفحه قرار دارد (صفحه در فضا می چرخد).
نقطه M در امتداد خط مستقیم BD در امتداد صفحه حرکت می کند. قانون حرکت نسبی آن داده شده است، یعنی وابستگی s = AM = 40 (t - 2 t 3) - 40(s - در سانتی متر، t - در ثانیه). فاصله b = 20 سانتی متر. در شکل نقطه M در موقعیتی که s = AM نشان داده شده است > 0 (برای اس< 0 نقطه M در طرف دیگر نقطه A است).
سرعت مطلق و شتاب مطلق نقطه M را در زمان t بیابید 1 = 1 ثانیه.
بار D به جرم m، با دریافت سرعت اولیه V 0 در نقطه A، در یک لوله منحنی ABC واقع در صفحه عمودی. در مقطع AB که طول آن l است، بار تحت تأثیر یک نیروی ثابت T (جهت آن در شکل نشان داده شده است) و نیروی R مقاومت محیط (ماژول این نیرو R = μV است). 2، بردار R مخالف سرعت V بار است.
بار با تکمیل حرکت خود در بخش AB، در نقطه B لوله، بدون تغییر مقدار مدول سرعت خود، به بخش BC منتقل می شود. در مقطع BC، یک نیروی متغیر F بر روی بار وارد می شود که برآمدگی F x آن بر روی محور x داده شده است.
با در نظر گرفتن بار به عنوان یک نقطه مادی، قانون حرکت آن را در مقطع قبل از میلاد پیدا کنید، یعنی. x = f(t)، که در آن x = BD. اصطکاک بار روی لوله را نادیده بگیرید.
دانلود راه حل
سیستم مکانیکی شامل وزنه های 1 و 2، غلتک استوانه ای 3، قرقره های دو مرحله ای 4 و 5 است. بخش هایی از نخ ها موازی با صفحات مربوطه هستند. غلتک (سیلندر همگن جامد) بدون لغزش در امتداد صفحه مرجع غلت می خورد. شعاع پله های قرقره های 4 و 5 به ترتیب R 4 = 0.3 m، r 4 = 0.1 m، R 5 = 0.2 m، r 5 = 0.1 m است. جرم هر قرقره به طور یکنواخت در امتداد لبه بیرونی آن توزیع شده است. صفحات نگهدارنده وزنه های 1 و 2 ناهموار هستند، ضریب اصطکاک لغزشی برای هر وزن f = 0.1 است.
تحت تأثیر نیروی F که مدول آن مطابق قانون F = F(s) تغییر می کند، جایی که s جابجایی نقطه اعمال آن است، سیستم از حالت سکون شروع به حرکت می کند. هنگامی که سیستم حرکت می کند، نیروهای مقاومت بر روی قرقره 5 وارد می شوند که ممان آن نسبت به محور چرخش ثابت و برابر با M 5 است.
مقدار سرعت زاویه ای قرقره 4 را در لحظه ای که جابجایی s نقطه اعمال نیروی F برابر با s 1 = 1.2 متر می شود، تعیین کنید.
دانلود راه حل
برای یک سیستم مکانیکی، شتاب خطی را a 1 تعیین کنید. در نظر بگیرید که برای بلوک ها و غلتک ها، جرم ها در امتداد شعاع بیرونی توزیع می شوند. کابل ها و تسمه ها بی وزن و غیر قابل امتداد در نظر گرفته می شوند. هیچ لغزشی وجود ندارد اصطکاک غلتشی و لغزشی را نادیده بگیرید.
دانلود راه حل
شفت عمودی AK که به طور یکنواخت با سرعت زاویه ای ω = 10 s -1 می چرخد، با یک یاتاقان رانش در نقطه A و یک یاتاقان استوانه ای در نقطه D ثابت می شود.
یک میله بی وزن 1 با طول l 1 = 0.3 متر به طور صلب به شفت وصل شده است که در انتهای آزاد آن باری به جرم m 1 = 4 کیلوگرم و یک میله همگن 2 به طول l 2 = وجود دارد. 0.6 متر، با جرم m 2 = 8 کیلوگرم. هر دو میله در یک صفحه عمودی قرار دارند. نقاط اتصال میله ها به شفت و همچنین زوایای α و β در جدول نشان داده شده است. ابعاد AB=BD=DE=EK=b که b=0.4 متر است. بار را به عنوان نقطه مادی در نظر بگیرید.
با غفلت از جرم شفت، واکنش های یاتاقان رانش و یاتاقان را تعیین کنید.
بسیاری از دانشجویان دانشگاه هنگام شروع به تدریس رشته های فنی پایه مانند مقاومت مصالح و مکانیک نظری در دوره تحصیلی خود با مشکلات خاصی مواجه می شوند. این مقاله به یکی از این موضوعات - به اصطلاح مکانیک فنی - توجه خواهد کرد.
مکانیک فنی علمی است که مکانیسم های مختلف، سنتز و تجزیه و تحلیل آنها را مطالعه می کند. در عمل، این به معنای ترکیبی از سه رشته است - مقاومت مواد، مکانیک نظری و قطعات ماشین. راحت است که هر مؤسسه آموزشی به چه نسبتی برای تدریس این دوره ها انتخاب می کند.
بر این اساس، در اکثر کنترل کار می کندوظایف به سه بلوک تقسیم می شوند که باید به طور جداگانه یا با هم حل شوند. بیایید رایج ترین وظایف را در نظر بگیریم.
از بین مسائل مختلف در مکانیک نظری، اغلب می توان به مسائلی از بخش سینماتیک و استاتیک برخورد کرد. اینها وظایفی در مورد تعادل یک قاب صاف، تعریف قوانین حرکت اجسام و تجزیه و تحلیل سینماتیک مکانیسم اهرم هستند.
برای حل مسائل مربوط به تعادل یک قاب تخت، لازم است از معادله تعادل برای سیستم مسطح نیروها استفاده شود:
مجموع پیش بینی تمام نیروها بر روی محورهای مختصات برابر با صفر و مجموع گشتاورهای همه نیروها در مورد هر نقطه برابر با صفر است. با حل این معادلات با هم، بزرگی واکنش های تمام تکیه گاه های قاب تخت را تعیین می کنیم.
در وظایف تعیین پارامترهای سینماتیکی اصلی حرکت اجسام، بر اساس یک مسیر یا قانون حرکت معین ضروری است. نقطه مادی، سرعت، شتاب (کامل، مماسی و نرمال) و شعاع انحنای مسیر را تعیین کنید. قوانین حرکت نقطه ای با معادلات مسیر به دست می آیند:
پیش بینی سرعت نقطه روی محورهای مختصات با افتراق معادلات مربوطه به دست می آید:
با تفکیک معادلات سرعت، پیش بینی های شتاب نقطه را پیدا می کنیم. شتاب های مماسی و نرمال، شعاع انحنای مسیر به صورت گرافیکی یا تحلیلی یافت می شوند:
تجزیه و تحلیل سینماتیک مکانیسم اهرم طبق طرح زیر انجام می شود:
استحکام مواد بخشی است که درک آن بسیار دشوار است، با وظایف مختلف بسیاری که اکثر آنها بر اساس روش خود حل می شوند. به منظور آسان کردن حل مسائل برای دانش آموزان، اغلب در دوره مکانیک کاربردی، مسائل ابتدایی برای مقاومت ساده سازه ها به آنها داده می شود - علاوه بر این، نوع و ماده سازه، به عنوان یک قاعده، به این بستگی دارد. مشخصات دانشگاه
رایج ترین مشکلات کشش-فشردگی، خمش و پیچش است.
در مسائل تنش- فشاری، لازم است نمودارهای نیروهای طولی و تنش های معمولی و گاهی جابجایی مقاطع سازه ساخته شود.
برای انجام این کار، لازم است سازه را به بخش هایی تقسیم کنیم که مرزهای آن مکان هایی است که بار اعمال می شود یا منطقه تغییر می کند. سطح مقطع. علاوه بر این، با استفاده از فرمول های تعادل یک جسم جامد، مقادیر نیروهای داخلی را در مرزهای مقاطع تعیین می کنیم و با در نظر گرفتن سطح مقطع، تنش های داخلی را تعیین می کنیم.
با توجه به داده های به دست آمده، ما نمودارها - نمودارها را می سازیم و محور تقارن سازه را به عنوان محور نمودار می گیریم.
مشکلات پیچشی مشابه مشکلات خمشی است با این تفاوت که به جای نیروهای کششی، گشتاور به بدنه وارد می شود. با در نظر گرفتن این موضوع، لازم است مراحل محاسبه تکرار شود - تقسیم بندی به بخش ها، تعیین لحظه های پیچش و زوایای پیچش و رسم.
در مسائل خمشی باید محاسبه و تعیین شود نیروهای عرضیو لحظات خمشی برای تیر بارگذاری شده.
ابتدا واکنش های تکیه گاه هایی که تیر در آنها ثابت است مشخص می شود. برای انجام این کار، باید معادلات تعادل سازه را با در نظر گرفتن تمام نیروهای عامل یادداشت کنید.
پس از آن، تیر به بخش هایی تقسیم می شود که مرزهای آن نقاط اعمال نیروهای خارجی خواهد بود. با در نظر گرفتن تعادل هر مقطع به طور جداگانه، نیروهای عرضی و لنگرهای خمشی در مرزهای مقاطع تعیین می شوند. بر اساس داده های به دست آمده، کرت ها ساخته می شوند.
آزمایش مقاومت مقطعی به شرح زیر انجام می شود:
بخش "جزئیات ماشین" همه وظایف را برای محاسبه مکانیسم هایی که در شرایط واقعی کار می کنند ترکیب می کند - این می تواند یک درایو نوار نقاله یا یک قطار دنده باشد. این کار را بسیار تسهیل می کند که تمام فرمول ها و روش های محاسبه در کتاب های مرجع آورده شده است و دانش آموز فقط باید مواردی را انتخاب کند که برای مکانیزم معین مناسب هستند.
شرکت ما همچنین خدماتی را برای حل مسائل و تست های مکانیک ارائه می دهد. اگر در درک این موضوع مشکل دارید، همیشه می توانید یک راه حل دقیق را به ما سفارش دهید. ما کارهای سختی را انجام می دهیم!
می تواند رایگان باشد.
مکانیک نظری- این شاخه ای از مکانیک است که قوانین اساسی حرکت مکانیکی و تعامل مکانیکی اجسام مادی را تعیین می کند.
مکانیک نظری علمی است که در آن حرکات اجسام در طول زمان (حرکات مکانیکی) بررسی می شود. این به عنوان پایه ای برای بخش های دیگر مکانیک (نظریه ارتجاعی، مقاومت مواد، تئوری پلاستیسیته، نظریه مکانیسم ها و ماشین ها، هیدروآئرودینامیک) و بسیاری از رشته های فنی عمل می کند.
حرکت مکانیکی- این تغییر در طول زمان در موقعیت نسبی در فضای اجسام مادی است.
تعامل مکانیکی- این چنین تعاملی است که در نتیجه حرکت مکانیکی تغییر می کند یا موقعیت نسبی اعضای بدن تغییر می کند.
استاتیک- این شاخه ای از مکانیک نظری است که به مسائل تعادل اجسام جامد و تبدیل یک سیستم نیرو به سیستم دیگر معادل آن می پردازد.
سینماتیک- بخشی از مکانیک نظری که خصوصیات هندسی کلی حرکت مکانیکی را به عنوان فرآیندی در فضا و زمان در نظر می گیرد. اجسام متحرک به عنوان نقاط هندسی یا اجسام هندسی در نظر گرفته می شوند.
پویایی شناسی- این شاخه ای از مکانیک نظری است که حرکات مکانیکی اجسام مادی را بسته به عللی که باعث ایجاد آنها می شود مطالعه می کند.