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

Критерии работоспособности подшипников качения

Основные виды разрушения деталей подшипников качения:

усталостное разрушение (выкрашивание) рабочих поверхностей тел качения и беговых дорожек колец вследствие циклического контактного нагружения – это основной вид разрушения подшипников наблюдается после длительной работы и сопровождается повышением шума и вибрации;

пластические деформации в виде вмятин, лунок на дорожках качения, наблюдаемые у тяжело нагруженных тихоходных подшипников при действии больших нагрузок без вращения или ударных нагрузок;

абразивное изнашивание в результате недостаточной защиты от абразивных частиц (пыли и грязи), является основной причиной выхода из строя подшипников автомобилей, тракторов, строительных машин и т.п., применение уплотнений подшипниковых узлов уменьшает износ.

5.3 Определение момента сопротивления вращению в подшипниках качения

5.3.1 Устройство и работа прибора ДПА

Для определения момента сопротивления вращению в подшипниках качения в лабораторной работе использован прибор ДП1-IA. Принципы и методы измерения на приборе следующие: в каждом учебном опыте производят определение момента сопротивления вращению одного радиального шарикоподшипника при вращающемся внутреннем и неподвижном наружном кольце.

Мерой момента служит степень деформации плоской пружины, на конце которой укреплена шторка, перекрывающая световой поток, направленный на фотодиод.

Электрический ток в цепи фотодиода, измеряемый тарированным микроамперметром, в первом приближении пропорционален деформации плоской пружины и, следовательно, моменту сопротивления в шариковом подшипнике. Скорость вращения внутреннего кольца шарикоподшипника определяют с помощью связанного с ним тахогенератора и включаемого в цепь микроамперметра. Значение на шкале микроамперметра задается тумблером "момент" - "скорость". Нагрузка на подшипник (осевая и радиальная) создается сменными грузами.

Соотношение между осевой и радиальной нагрузкой определяется наклоном оси вращения внутреннего кольца, задается поворотом вертикальной плиты в заданное положение.

Прибор ДПА состоит из привода, шпинделя с рабочим валиком для испытуемых шарикоподшипников и измерительных устройств.

Механические узлы прибора установлены на вертикальной плите, которая, в свою очередь, смонтирована на литой стойке, закрепленной на основании прибора.

Органы управления, микроамперметр и другие элементы электрической схемы расположены на передней панели.

Привод прибора осуществляется электродвигателем постоянного тока типа СЛ 261. Электродвигатель заключен в корпус и соединен с вертикальной плитой посредством четырех амортизаторов, уменьшающих передачу вибрации от электродвигателя испытуемым подшипникам.

На выходном валу электродвигателя закреплен ведущий шкив, который посредством круглого ремня передает движение на ведомый шкив, закрепленный на рабочем валу прибора. Корпус электродвигателя имеет направляющие, которые позволяют регулировать натяжение ремня ременной передачи с помощью регулировочного винта.

Рабочий вал прибора установлен на двух шариковых подшипниках в корпусе, закрепленном на вертикальной плите. Верхняя часть рабочего вала выполнена с внутренним отверстием, оканчивающимся резьбой, в которую ввинчивается валик узла испытуемого подшипника. Вес стаканов испытуемых узлов одинаковый и равен 1,265 Н. Центры тяжести грузов и стаканов в собранном виде совпадают с центром тяжести подшипника. При установке каждого из прилагаемых грузов на стакан общий вес груза и стакана (нагрузка) соответственно равен 4,905; 9,81 и 19,62 Н. Груз закрепляют на стакане винтом с рифленой головкой, а поводок, укрепленный на грузе, устанавливают в седловину плоской пружины.

При вращении внутреннего кольца подшипника, приводимого в движение рабочим валом, наружное кольцо подшипника, вместе с насаженными на него стаканом и грузом, силами трения увлекаются в сторону вращения внутреннего кольца. При этом поводок груза надавливает на верхний конец плоской пружины и изгибает ее соответственно величине момента сопротивления в подшипнике.

Тахогенератор механически связан с рабочим валом прибора и служит для определения угловой скорости внутреннего кольца испытуемого подшипника.

Плита, с установленными на ней механизмами и измерительным устройством, может поворачиваться относительно своей горизонтальной оси в пределах 90°, чем достигается изменение соотношения радиальной и осевой нагрузок на подшипник. Поворот
плиты осуществляют рукояткой с пружинным фиксатором. На задней стороне стойки
укреплен сектор с пазами, позволяющими фиксировать положение вертикальной плиты
через 15°.

5.3.2 Подготовка прибора к работе

После изучения и тщательного осмотра прибора ДПА следует приступить к его опробованию и тарировке его измерительных устройств.

Для измерения угловой скорости испытуемого подшипника использован микроамперметр.

Тарировку микроамперметра для измерения угловой скорости рабочего вала (внутреннего кольца испытуемого подшипника) производят при отладке прибора ДПА или его ремонте. Результаты тарировки приведены в таблице 5.1.

Таблица 5.1 – Результаты тарировки микроамперметра для измерения
угловой скорости рабочего вала

Показания

микроамперметра, мкА

Угловая скорость

рабочего вала, рад/с

10

71,2

20

104,7

30

141,4

40

172,9

50

203,15

60

232,5

70

259,7

80

288,0

95

319,4

Тарировку микроамперметра для измерения момента сопротивления следует выполнять следующим образом.

 Включить прибор в электрическую сеть, переключить микроамперметр для измерения момента; убедиться, что стрелка микроамперметра стоит на нуле при переключении тумблера диапазонов измерения в первое и второе положение. (Если это условие не выполняется, следует обратиться к преподавателю).

Отвернуть винт крепления измерительного устройства к вертикальной плите. Установить измерительное устройство в горизонтальное положение, повернув его относительно верхнего шарнира, и закрепить его в этом положении винтом.

Под действием собственного веса плоская пружина прогнется; шторка, связанная с ней, приоткроет отверстие на пути светового потока, и стрелка микроамперметра отклонится от нулевого положения на 5–10 делений. (Если это условие не выполняется, следует обратиться к преподавателю). Показание микроамперметра, обусловленное собственным весом пружины, следует записать и считать его условным «0» отсчета. Положив имеющуюся в комплекте прибора гирьку весом 0,00981Н на конец плоской пружины, определить изменения a1 показания микроамперметра относительно «0» отсчета, и результаты занести в таблицу 5.2. Увеличивая вес гирьки в 2, 3, 4 раза, определить показания микроамперметра a2, a3, a4. Определить расстояние от оси вала вращения подшипников до середины пружины L в миллиметрах. Рекомендуется для определения угловой скорости и момента построить тарировочные графики на миллиметровой бумаге.

Таблица 5.2 – Результаты тарировки микроамперметра для измерения момента

Наименование

Номер опыта 

1

2

3

4

5

 Нагрузка на пружину, Н

Показания микроамперметра, мкА

Цена деления,

Момент относительно оси вращения,

Статически неопределимые задачи на кручение

Как известно, статически неопределимыми называют задачи, в которых число неизвестных опорных реакций или число внутренних усилий превышает число возможных уравнений статики. Один из методов решения статически неопределимых задач сводится к следующему:

а) составляются все возможные в данной задаче уравнения статики;

б) представляется картина деформации, происходящей в данной конструкции, и записываются деформационные уравнения, число которых должно быть равно степени статической неопределимости задачи;

в) решается совместная система уравнений статики и деформационных уравнений.

 Рассмотрим решение статически неопределимой задачи на кручение.

Задача 3.2.22. Построить эпюру крутящих моментов для вала постоянного по длине поперечного сечения, жестко защемленного обоими торцами и нагруженного скручивающим сосредоточенным моментом М (рис. 3.2.12), расположенным на расстоянии а от левого закрепления.

Решение. Так как вал защемлен с двух торцов, то в обоих защемлениях возникнут реактивные опорные моменты МА и МВ. Для их определения используем вначале уравнения статики. В данном случае можно составить только одно уравнение равновесия: , или

 МА+ МВ + М = 0. (3.2.15)

Уравнение содержит две неизвестные величины: МА и МВ. Следовательно, данная задача является один раз статически неопределимой.

Рассматриваем картину деформации вала (рис. 3.2.12, б). Видно, что взаимный угол закручивания правого торца относительно левого равен нулю. Угол поворота правого торца относительно левого может быть представлен в виде суммы углов закручивания отдельных участков вала.

Согласно формуле (3.2.5), углы закручивания по участкам определятся следующим образом: для участка длиной а  для участка длиной b  где Ta и Tb – крутящие моменты на соответствующих участках вала. Суммарный угол закручивания по условию закрепления концов равен нулю, т.е.

  (3.2.16)

Это и есть деформационное уравнение задачи. Преобразуем его. Применяя метод сечений, выразим крутящие моменты Та и Тb:

Та = МА , Тb = МВ.

Подставив эти значения моментов в уравнение (3.2.16), и сократив полученное уравнение на постоянный множитель GIp, получим

 Маּа – Мbּb = 0. (3.2.17)

Решая совместно уравнения (3.2.15) и (3.2.17), найдем

Знак «–» указывает на то, что истинное направление реактивных моментов противоположно выбранному первоначально. Вычислив реактивные моменты, строим эпюру крутящих моментов по известным правилам (рис. 3.2.12, в).


Можно отметить следующую особенность эпюр крутящих моментов в статически неопределимых валах с GIp = const: суммарная площадь эпюры крутящих моментов равна нулю, что по существу предопределено уравнением (3.2.17). Если вал ступенчатый, то нулю должна быть равна сумма площадей эпюры крутящих моментов, отнесенных к моментам инерции сечений на соответствующих участках.

Задача 3.2.23. Построить эпюру крутящих моментов для ступенчатого вала, показанного на рис. 3.2.13.

Ответ: Т1 = – (9/17)М, Т2 = T3 = (8/17)М, Т4 = (16/17)М.

Задача 3.2.24. Построить эпюру крутящих моментов для ступенчатого вала, нагруженного согласно рис. 3.2.14. Известно, что М1 = 200 Нּм, М2 = = 300 Нּм, а = 0,2 м, b = 0,3 м, а также, что полярный момент инерции на третьем участке в два раза больше полярных моментов инерции на первом и втором участках.

Ответ: Т1 = –83,3 Нּм; Т2 = 116,7 Нּм; Т3 = –183,3 Нּм.

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