Задание на контрольную работу № 1

Задание состоит из трех задач, относящихся к разделам «Теория механизмов и машин», «Сопротивление материалов» и «Детали машин»

 

Задача № 1

 

По исходным данным, приведенным в табл.1, выполнить.

1. Структурный анализ механизма [1], [2].

1.1. Начертить схему механизма в масштабе для заданного углом мгновенного положения входного (ведущего) звена. Построение следует начинать с точки О, откладывая угол от оси ОХ или ОУ (см. схему механизма на рис. 2) в сторону вращения ведущего звена механизма.

1.2. Определить количество звеньев и кинематических пар механизма, обозначить на схеме входное (ведущее) звено цифрой 1 и стойку (неподвижное звено) цифрой 0 (кинематические пары обозначают заглавными латинскими буквами);

1.3. Определить степень подвижности механизма и выделить входящую в него структурную группу Ассура, указав вид группы.

2. Кинематический анализ механизма в положении, заданном углом . [1], [2]

2.1. Построить планы скоростей и ускорений для всех указанных на схеме механизма точек При расчете принять значение угловой скорости входного (первого) звена = const.

2.2. Определить величины и направления угловых скоростей и ускорений звеньев (где = 1, 2, 3, …- порядковый номер звена). Направления угловых скоростей и ускорений указать на схеме механизма круговыми стрелками.

2.3. При определении скоростей и ускорений центров масс звеньев принять, что центр массы звена расположен на середине его длины. Центр массы ползуна принять совпадающим с центром шарнира.

Исходные данные к расчету выбираются из табл. 1 по последней цифре учебного шифра.

 

Таблица 1

Исходные данные

	Вариант
, рад / с
, град.
, м	0,08	0,10	0,12	0,15	0,12	0,10	0,08	0,10	0,12	0,15
, м	0,2	0,25	0,25	0,30	0,30	0,20	0,16	0,20	0,24	0,30
, м	0,24	0,30	0,30	0,35	0,36	0,24	0,20	0,30	0,30	0,35

 

Рис. 2.

Задача № 2

Рис. 3. Схема вала

К стальному круглому валу, жестко заделанному одним концом (рис. 3), приложены четыре вращающих момента: , , и .

Требуется:

1. Построить эпюру вращающих моментов.

2. Определить допустимый диаметр вала из расчета на прочность [5]. Допустимые напряжения кручения вала [ ] принять в зависимости от материала вала по прил. 1.

Исходные данные к расчету выбираются по рис. 4 по последней цифре учебного шифра (схема вала) и из табл. 2 по предпоследней цифре учебного шифра.

Рис. 4. Расчетные схемы валов

Таблица 2

Исходные данные

	Вариант
Моменты, кН·м		2,0	1,9	1,8	1,7	1,6	1,5	1,4	1,3	1,2	1,1
	1,1	1,2	1,3	1,4	1,5	1,6	1,7	1,8	1,9	2,0
	1,2	1,4	1,6	1,8	2,0	2,2	2,4	2,6	2,8	3,0
	3,6	3,3	3,0	2,7	2,4	2,1	1,8	1,5	1,2	0,9
Длина, м		0,1	0,15	0,20	0,25	0,30	0,35	0,40	0,45	0,50	0,55
	0,2	0,22	0,24	0,26	0,28	0,30	0,32	0,34	0,36	0,38
	0,3	0,33	0,36	0,39	0,42	0,45	0,48	0,51	0,54	0,57
	0,4	0,45	0,50	0,55	0,60	0,65	0,70	0,75	0,80	0,85
Материал вала	Сталь Ст6	Сталь	Сталь	Сталь	Сталь	Сталь Ст6	Сталь	Сталь	Сталь	Сталь

 

Задача № 3

На рис. 5 представлена схема тормозного устройства, состоящего из тормозного барабана 1, тормозных колодок 2, тормозной ленты 3 и рычага 4.

Требуется:

Рассчитать наибольшее тормозное усилие в тормозном устройстве и подобрать размеры поперечного сечения тормозной ленты (, мм), а также количество заклепок на ней. Величина допустимых напряжений среза заклепок [ ] = 140 МПа, напряжений смятия [ ] = 320 МПа, напряжений на разрыв ленты [ ] = 160 МПа. Диаметр заклепки принять равным = 8 мм, коэффициент трения тормозной колодки о барабан = 0,30…0,35.

 

Рис. 5. Расчетная схема тормозного устройства

Исходные данные к расчету выбираются по табл. 3. Величина тормозного момента и диаметра тормозного барабана принимаются по последней цифре шифра, остальные данные – по предпоследней цифре шифра.

 

Таблица 3

Исходные данные

	Вариант
Тормозной момент , Н×м
Диаметр тормозного барабана , м	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,6	0,5	0,4
Размеры рычага, м		0,3	0,3	0,25	0,4	0,35	0,35	0,4	0,4	0,5	0,6
		0,5	0,6		0,75	0,6	0,8			1,2
Размеры плеч тормоза, м		0,15	0,2	0,35	0,3	0,5	0,4	0,6	0,4	0,6	0,5
	0,15	0,2	0,35	0,4	0,4	0,5	0,6	0,6	0,4	0,6