Ядерные реакторы
РБМК 1000
Математика
Курсовые
Альтернативная энергетика
ВВЭР
Информатика
Черчение

Теплоэнергетика

Реактор БН
Сопромат
Электротехника
Ядерная физика
Ядерное оружие
Графика
Карта

Курсовые и лабораторные по по сопромату

Зависимость величины и направления межатомных сил от нагрузки, приложенной к телу. Определение полного, нормального и касательного напряжений. Изменение величины и направления этих напряжений с изменением нагрузки на тело. Переход от реального поликристаллического тела к осредненной изотропной модели. Чем определяется величина минимального элемента модели

Конструкции шпилек

Шпильки (рисунок 4.6) применяют в тех случаях, когда в конструкции соединения нет места для головки болта или невозможно просверлить сквозное отверстие под болт. Шпильку используют также в тех случаях, когда материал соединяемых деталей не обеспечивает достаточной долговечности резьб при частых сборках  и разборках (алюминиевые или магниевые сплавы, серый чугун).

Рисунок 4.6 – Конструкции шпилек

Конструкции гаек и шайб

Основным типом гаек являются шестигранные (рисунок 4.7а). Высота нормальных гаек составляет 0,8d. При частом завинчивании и отвинчивании и больших силах применяют высокие (высота 1,2d) и особо высокие (высота 1,6d) гайки. Гайки, подлежащие стопорению с помощью шплинтов, выполняют корончатыми или прорезными, обычно с увеличенной общей высотой (рисунок 4.7б).

Гайки, часто завинчиваемые и отвинчиваемые при малой потребной силе затяжки, выполняют в виде барашка (рисунок 4.7д) или с накаткой (рисунок 4.7е).

Шайбы (рисунок 4.7ж) предназначены для предохранения от повреждений при затяжке болтов или гаек чисто обработанных участков поверхностей соединяемых деталей и для обеспечения правильной установки головки болта или гайки при неперпендикулярной поверхности детали относительно стержня болта.

Рисунок 4.7 – Конструкции гаек и шайб

Основные способы стопорения резьб

При действии переменной нагрузки, вибрациях, сотрясениях возможно самоотвинчивание резьбовых деталей. Для предупреждения этого явления применяют стопорящие устройства (рисунок 4.8), работа которых основана на создании дополнительного трения, использовании специальных запирающих элементов: шплинтов, шайб, применении пластического деформирования или приварки после затяжки.

Рисунок 4.8 – Конструкции стопорящих устройств

На рисунке 4.8а представлен способ стопорения резьбы контргайкой, т.е. второй гайкой. После затягивания контргайка воспринимает основную осевую нагрузку, а сила затяжки и сила трения в резьбе основной гайки ослабляются.

Стопорения гайки или головки винта по отношению к детали можно достичь стопорными шайбами (рисунок 4.9б) с лапками, одну из которых отгибают по грани корпуса, а две других – по грани гайки.

Рисунок 4.9 – Способы стопорения специальными элементами

4.8 Описание лабораторной установки 

Установка для исследования резьбового соединения (рисунок 4.10) состоит из станины 1 с отверстием для исследуемого болта 3, гайки 2 и опорной шайбы 4. Усилие Fз затяжки болта косвенно определяется через деформацию упругого элемента 5, измеряемую индикатором 6 путем умножения числа делений на цену деления 1200 Н/дел.

Рисунок 4.10 – Установка для испытания резьбовых соединений

Для предотвращения изгиба болта под его головкой установлена сферическая гайка 7. Болт фиксируется от вращения с помощью хомута 8. Усилие затяжки болта (момент) определяется динамометрическим ключом (рисунок 4.11) путем умножения числа делений индикатора на цену деления 0,51 Нм/дел.

Усилие Tк затяжки болта (момента) затрачивается на преодоление трения Tр в резьбе и трения Tг на торце гайки Tк = Tр + Tг.

Рисунок 4.11 – Ключ динамометрический

4.9 Порядок выполнения эксперимента

 

4.9.1 Установить по указанию преподавателя болт с гайкой. Затягивая гайку динамометрическим ключом до нужных значений по индикатору 6 (не менее трех положений), одновременно зафиксировать значения Tк по индикатору ключа соответствующему предложенному ниже значению (рисунок 4.12).

 

Рисунок 4.12 – Сборка с шайбой

4.9.2 Затянуть болт, регистрируя значение TK при трех значениях Fa с помощью динамометрического ключа.

Ориентировочно:

Fa1 – первая затяжка от 16 до 18 делений;

Fa2 – вторая затяжка от 11 до 13 делений;

Fa3 – третья затяжка от 5 до 7 делений. 

4.9.3 Установить под гайку подшипник и повторить опыты по значениям Fa1, Fa2, Fa3, полученным в опыте 4.10.2, и зарегистрировать значения TK .

4.9.4 С некоторыми допущениями можно считать, что при проведении опытов с подшипником трение на торце гайки отсутствует. Тогда TK = TР .

4.9.5 Повторение пунктов 4.10.1, 4.10.2 и 4.10.3 для болта другого типоразмера (по заданию преподавателя).

4.10 Обработка результатов эксперимента

4.10.1 Перемножая число делений на цену деления, определить фактические значения Fa и Tк в каждом опыте.

4.10.2 Определить значение угла трения в резьбе, используя выражение:

,

где ; φ – угол подъема винтовой линии; определяется по результатам измерения параметров резьбы; γ – угол трения в резьбе.

4.10.3 Определить коэффициент трения в резьбе fP = tg γ. Результаты занести в таблицу 4.1.

Таблица 4.1 – Параметры расчета болтового соединения

Болт

№ опыта

Fа, Н

Tк,
H× м

Tр,

H× м

,

H· м

4.11 Отчет о лабораторной  работе

Содержание отчета:

а) цель лабораторной работы;

б) описание лабораторной установки;

в) описание выполнения лабораторной работы;

г) результаты испытаний и расчетов, сведенные в таблицу;

д) краткие выводы по лабораторной работе.

Результаты эксперимента занести в таблицу 4.2.

4.12 Контрольные вопросы

1. Перечислите основные типы резьб и области их применения.

2. Перечислите основные параметры резьбы.

3. Перечислите основные типы крепежных деталей.

4. Для чего применяются шайбы?

5. Назовите способы стопорения  резьбовых соединений.

6. Как определить экспериментально момент закручивания Tк и силу затяжки Fa?

 Задача 1.4.2. Дан прямой стержень кусочно-постоянного сечения, защемленный обеими концами и нагруженный силами F1 =1 кН, F2 =0,5 кН (рис. 1.4.2), а также собственным весом с =78,5 кН/м3. Построить эпюры нормальных сил и нормальных напряжений.

 Определить перемещение сечения, находящегося на расстоянии 30 см от верхней опоры, если модуль упругости материала стержня .

 Ответ: RA = 327,2 Н; эпюры нормальных сил и напряжений представлены на рис. 1.1.3, б, в;

.

 Задача 1.4.3. Стержень с постоянной площадью поперечного сечения А нагружен сосредоточенными силами (рис. 1.4.3). Определить перемещения сечений I – I и II – II. Собственный вес стержня в расчете не учитывать.

 Ответ:

 Задача 1.4.4. Дан прямой стальной стержень кусочно-постоянного сечения, для которого а = 0,4 м, а площади поперечных сечений указаны на рис. 1.1.6, а. При учете действия только собственного веса стального стержня эпюры нормальных сил и напряжений имеют вид, показанный на рис. 1.1.6, б, в.

 Как изменятся эпюры нормальных сил и напряжений, если рассмотреть тот же стержень, но с защемленными обоими концами. Проверить правильность вычислений, используя критерий равенства площадей эпюры  с разными знаками. Найти поперечное сечение, где N = 0, = 0.

 Ответ: опорная реакция нижней опоры R = –9,83 кг, следовательно, соответствующие  значения эпюры N, показанной на рис. 1.1.6, б, необходимо сложить с величиной R = –9,83 кг.


Результат представлен на рис. 1.4.4, а. Эпюру  можно построить на основании полученной эпюры N по рис.1.4.4, а. Результат показан на рис.1.4.4, б;

 Задача 1.4.5. Определить нормальные напряжения в каждом участке стального стержня квадратного поперечного сечения, находящегося под воздействием сосредоточенных сил, направленных вдоль оси стержня. Размеры сторон квадратного поперечного сечения и величины сосредоточенных сил показаны на рис. 1.4.5. Собственный вес стержня не учитывать, а модуль продольной упругости принять .

 Ответ:  = 22,07 МПа;  = 58,57 МПа; = –12,65 МПа;

  = –68,22 МПа.

 Задача 1.4.6. Определить нормальные напряжения в опорных сечениях стержня постоянного поперечного сечения площадью А, заделанного обоими концами и находящегося под действием собственного веса, направленного вдоль оси стержня,   – удельный вес материала стержня. Длина стержня – l.

 Ответ:

Напряженное состояние в точке. Тензор напряжений. Тензор для случая плоского напряженного состояния. Определение напряжений на площадках, параллельных одному из главных напряжений. Вид кругов напряжений для объемного напряженного состояния. Полное, нормальное и касательное напряжения на произвольной площадке через главные напряжения. Максимальные касательные напряжения и по каким площадкам они действуют. Октаэдрическое напряжение. Нормальные и касательные октаэдрические напряжения. Шаровой тензор и девиатор напряжений. Деформации, возникающие при объемном напряженном состоянии. Какими соотношениями связаны с напряжениями линейные и угловые деформации и как вычислить относительное изменение объема элемента.

Инженерная графика

 

Начертательная геометрия
Теория цепей
Сопромат
Лабораторные работы
Электротехника
Математика