Раздел 1 Теоретическая механика

↑

▷ Содержание

Стр 1 из 6Следующая ⇒

МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ

по выполнению практических работ

Дисциплина: ОП.02 Техническая механика

2020

Содержание

Введение

Методическое пособие по выполнению практических работ по общепрофессиональной дисциплине ОП.02 Техническая механика» предназначено для обучающихся по специальности 23.02.04 Техническая эксплуатация подъемно-транспортных, строительных, дорожных машин и оборудования (по отраслям).

Дисциплина ОП.02 Техническая механика состоит из трех разделов: «Теоретическая механика», «Сопротивление материалов» и «Детали машин». По рабочей программе учебной дисциплине предусмотрено на практические занятия 28 часов. И охватывают все разделы и темы дисциплины ОП.02 Техническая механика.

Данное методическое пособие способствует освоению  обучающимися умений и знаний, а так-же формированию общих и профессиональных компетенций:

Методическое пособие позволяет выполнять практические работы, как в рамках учебного урока, так и дома, самостоятельно. Для этого в приложениях приведена вся необходимая справочная информация: Сортамент прокатной стали, Параметры электродвигателей, Механические характеристики сталей, Размеры и значения мощности и коэффициентов для клиновых ремней. Для более полного ознакомления с темами учебного курса приведен список рекомендуемой литературы.

Работа выполняется обучающимися в соответствии с индивидуальным вариантом, в ученической тетради для практических работ или с использованием ПК. Вариант состоит из двух цифр – порядкового номера обучающегося в журнале. По одной цифре выбирается схема, а по другой числовые значения параметров. После выполнения каждая практическая работа защищается преподавателю. Схемы вычерчивается с помощью карандаша и линейки с соблюдением масштаба.

При оформлении работы необходимо соблюдать принятые обозначения и последовательность записей, руководствуясь действующим стандартом предприятия и требованиями ЕСКД.

Раздел 1 Теоретическая механика

Практическая работа № 1

Практическое занятие № 2

Практическая работа № 3

Определение центра тяжести сечения

Цель работы:

1 Научиться анализировать конструкции и производить разбивку сложносоставленной фигуры на простые.

2 Научить определять центр тяжести сложных сечений.

Порядок выполнения работы:

1 В соответствии с заданием начертить чертеж фигуры сложной формы в масштабе и проставить ее размеры.

2 Разбить чертёж фигуры на простейшие составные части, показать центр тяжести каждой из них.

3 Провести оси координат так, чтобы они охватывали всю фигуру (если фигура не симметричная, желательно располагать плоскую фигуру в первой четверти системы координатных осей).

4 Используя знания по определению центра тяжести простейших плоских фигур (рисунок 8), заполнить таблицу 5

Рисунок 8 Центры тяжести простейших плоских фигур

Таблица 5 Сводная ведомость результатов

5 Вычислить координаты центра тяжести всей фигуры аналитическим способом.

Координаты центра тяжести всей фигуры Х _с и У_с определяют по формулам:

         (5)

где Х ₁, Х ₂….Х _i - расстояние от оси У до центра тяжести простой фигуры, см;

У ₁, У ₂….У _i - расстояние от оси Х до центра тяжести простой фигуры, см;

А ₁, А ₂….А _i - площадь простой фигуры, см ².

Если сложная фигура имеет отверстие в виде геометрических фигур, то эти площади необходимо ввести в формулу со знаком «минус». Этот метод называется методом отрицательных площадей.

6 Проверить правильность решения задачи, используя другой метод разбивки.

Пример 3 Определить координаты центра тяжести плоской фигуры, изображённой на рисунке 9, если известно a = 40 см, b =100 см, r = 20 см.

Рисунок 9 Схема задачи

Решение:

1 Разбиваем чертёж фигуры на простейшие составные части: прямоугольник, треугольник, полукруг, обозначаем центр тяжести каждой из них и располагаем чертёж фигуры в первой четверти координатных осей (рисунок 10).

Рисунок 10 Разбиение на части

2 Заполняем таблицу

а) Площади сечения простейших фигур

для прямоугольника А₁ = 40 × 60 = 2400 см²

для треугольника А₂ = 40 × 40 / 2 = 800 см²

для полукруга А₁ = p × 20² / 2 = 628 см²

б) Центры тяжестей рассматриваемых частей фигуры имеют следующие координаты:

для прямоугольника х₁ = 30 см, y₁ = 20 см;

для треугольника х₂ = 60+40/3=73,3 см, y₂ = 40/3=13,3 см;

для полукруга х₃ = 40 см, y₃ = 40-4·20/(3·π) =31,5 см.

3 Вычисляем координаты центра тяжести фигуры по формулам

Х_с = (2400×30 + 800×73,3 - 628×40) / (2400 + 800 - 628) = 41 см

Y_c = (2400×20 + 800×13,3 - 628×31,5) / (2400 + 800 - 628) = 15,1 см

Ответ: С (41;15,1)

Контрольные вопросы:

1 Можно ли рассматривать силу тяжести тела как равнодействующую систему параллельных сил?

2 Может ли располагаться центр тяжести все самого тела?

3 В чем сущность опытного определения центра тяжести плоской фигуры?

4 Как определяется центр тяжести сложной фигуры, состоящей из нескольких простых фигур?

5 Как следует рационально производить разбиение фигуры сложной формы на простые фигуры при определении центра тяжести всей фигуры?

6 Какой знак имеет площадь отверстий в формуле для определения центра тяжести?

7 На пересечении каких линий треугольника находится его центр тяжести?

8 Если фигуру трудно разбить на небольшое число простых фигур, какой способ определения центра тяжести может дать наиболее быстрый ответ?

Таблица 6 Схемы фигуры (вторая цифра варианта)

0	4	7
1	5	8
2	6	9
3	Значение размера «a» по первой цифре варианта, мм
	0	45
	1	50
	2	55
	3	60

Практическая работа № 4

Построение эпюры N

Решение задачи начинается от свободного конца бруса. Это позволяет на­чать построение эпюры N без определения реакции опоры. Эпюра N строится методом сечений. Разделяем брус на участки. Границами участков являются точки приложения внешних сил, перемена сечения бруса и опора.      

Рисунок 12 Расчетная схема бруса

Границы участков обозначим буквами а, b, c, d, е.

I участок (аb)

N_I=Р₁=5кН (растяжение)

II участок (bc)

N_II=Р₁+2Р₂=5+2×2=9кН (растяжение)

III участок (cd)

N_III=Р₁+2Р₂=9кН (растяжение)

IV участок (de)

N_IV=Р₁+2Р₂-Р₃=-1кН (сжатие)

Строим эпюру продольной силы. Для этого:

1 Проводим ось, параллельную оси бруса

2 Откладываем в масштабе значения продольной силы по участкам.

3 Ставим знак усилия и штрихуем перпендикулярно оси бруса

Построение эпюры s

Значение нормальных напряжений на участке получаем как отношение продольной силы к площади поперечного сечения участка по формуле:

                                                                                   (1)

I участок (аb):

II участок (bc):

III участок (сd):

IV участок (de):

Строим эпюру нормальных напряжений

Практическая работа № 5

Практическая работа № 6

Первая цифра

Расстояние, м

Моменты, кН·м

[ τ ],

МПа

, мм

, мм

,мм

Исполнения

1-й ряд

0,8

1,0

1,2

-

1,6

-

2,0

2,5

-

3,0

-

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

9,0

10

11

-

-

12

14

16

18

-

20

22

-

25

28

-

32

-

36

-

40

-

45

-

50

-

-

55

-

60

-

-

70

-

-

80

-

90

-

100

-

110

-

125

-

140

-

160

-

180

-

200

-

220

-

250

-

280

-

320

-

360

-

400

-

-

450

-

-

500

-

560

-

630