КАФЕДРА ЕСТЕСТВЕННО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ДИСЦИПЛИН
ПРИКЛАДНАЯ МЕХАНИКА.
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ И ЗАДАНИЯ К КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЕ №2 РАЗДЕЛ – ТЕОРИЯ МАШИН И МЕХАНИЗМОВ для студентов заочной формы обучения направления подготовки 6.091711 «Пищевые технологии и инженерия»
2009
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Методические указания и контрольные задания по курсу "Прикладная механика" составлены для студентов СУЦ ДОНУЭТ, заочной формы обучения специальности 6.091711 «Пищевые технологии и инженерия»
Приведены задания на выполнение контрольных работ по прикладной механике раздела теория механизмов и машин.
Дана методика выполнения контрольных заданий, приведены контрольные примеры и последовательность выполнения работ в соответствии с программой на данную специальность.
Указана литература, необходимая студентам для самостоятельного изучения материала.
Студенты заочного отделения выполняют одну контрольную работу, включающую четыре задания, т. е. одну расчетно-графическую работу по ТММ и три расчетно-графические работы по деталям машин.
Контрольные задания по разделу «Теория машин и механизмов» представленные на (рис. 1.1.- 1.10) имеют общее условие для 10 вариантов кинематических схем механизмов каждая схема содержит 10 вариантов числовых данных. Выбор данных производится следующим образом. Номер варианта кинематической схемы механизма выбирается по последней цифре шифра (если эта цифра 0, то берется вариант 10); числовые данные выбираются по предпоследней цифре шифра.
Оформлять работы необходимо на стандартных листах формата А4
(297х210 мм) или на листах, сделанных из развернутого тетрадного листа в клеточку (обрезать длинную сторону до стандартного размера 297мм) и располагать лист вертикально длинной стороной. Писать и выполнять рисунки только на одной стороне листа, оставляя слева поля 25 мм для подшивки. Листы следует сброшюровать в скоросшивателе и наклеить титульный лист.
Графическую часть задания по разделу ТММ следует выполнять на листах бумаги стандартного размера А2 (594х420 мм) или А3 (420х297 мм), соблюдая требования ЕСКД (Единая система конструкторской документации).
1. РАЗДЕЛ ТЕОРИЯ МЕХАНИЗМОВ И МАШИН
В настоящем разделе следует выполнить кинематический расчет механизма и силовой расчет механизма.
Кинематический расчет механизма.
1. Построить 12 планов положений механизма (при общем изображении стойки) по равноотстоящим положениям ведущего звена 1, показанным на схеме механизма. Для случаев, когда ведомое звено 3 совершает поступательное движение, следует дополнительно построить два крайних положения механизма. Построить траекторию точки D звена 2.
Размеры звеньев механизма и значение угловой скорости ω, ведущего звена указаны в таблицах числовых данных, приведенных к каждому варианту кинематической схемы.
2. Определить степень подвижности механизма.
3. Построить план скоростей для положения ведущего звена, определяемого углом φ, который отсчитывается от нулевого положения звена O1A в направлении ω1.
4. Построить план ускорений для того же положения ведущего звена. Найти векторы ускорений всех точек.
5. Определить величины и направления угловых скоростей к угловых ускорений звеньев для расчетного положения механизма.
Силовой расчет механизма.
1. Определить, используя план ускорений, силы инерции звеньев механизма в заданном положении и нанести их на звенья кинематической схемы. Массы m звеньев находить по их полной длине l и массе q, приходящейся на 1м длины звена: m — q/м; q — 10 кг/м.
Массу ползуна определять по найденной массе m1, ведущего звена I: для ползуна 3 в кривошипно-ползунном механизме m3 — 4 m1.
Моменты инерции звеньев относительно оси, проходящей через центр масс S , определять приближенно по формуле: J3 = 0,1ml²
2. Определить реакции связей в кинематических парах механизма от действия сил инерции и сил веса.
3. Определить уравновешивающую силу методом планов сил, (считая ее приложенной в точке А перпендикулярно кривошипу О1А ).
4. Определить уравновешивающую силу с помощью "жесткого рычага" проф. Жуковского Н. Е. и сравнить ее с уравновешивающей силой, найденной методом планов сил. Расхождение значений указать в процентах.
Рис. 1.1
Вариант 1 (рис. 1.1.)
Величина |
Предпоследняя цифра шифра |
|||||||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
О1А, мм |
140 |
70 |
80 |
110 |
100 |
90 |
120 |
150 |
130 |
160 |
О1О2, мм |
560 |
280 |
320 |
440 |
400 |
360 |
480 |
600 |
520 |
640 |
ВО2, мм |
490 |
245 |
280 |
385 |
350 |
315 |
420 |
525 |
455 |
560 |
АВ, мм |
280 |
140 |
160 |
220 |
200 |
180 |
240 |
300 |
260 |
320 |
AD, мм |
210 |
105,5 |
120 |
165 |
150 |
135 |
180 |
225 |
195 |
240 |
O1F, мм |
490 |
245 |
280 |
385 |
350 |
315 |
420 |
525 |
455 |
560 |
ω1,рад/с |
10 |
20 |
18 |
16 |
17 |
19 |
15 |
14 |
12 |
11 |
φ,град |
30 |
60 |
90 |
120 |
150 |
180 |
210 |
240 |
270 |
300 |
Рис. 1.2
Вариант 2 (рис. 1.2) |
||||||||||
Величина |
Предпоследняя цифра шифра |
|||||||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
О1А, мм |
60 |
80 |
100 |
120 |
140 |
160 |
180 |
240 |
20 |
22 |
H, мм |
30 |
40 |
30 |
25 |
28 |
0 |
80 |
90 |
14 |
16 |
АВ, мм |
180 |
240 |
300 |
340 |
365 |
400 |
550 |
900 |
68 |
75 |
AD, мм |
80 |
120 |
80 |
180 |
90 |
200 |
250 |
40 |
26 |
35 |
ω1,рад/с |
60 |
25 |
30 |
35 |
32 |
18 |
26 |
15 |
80 |
30 |
φ,град |
30 |
60 |
90 |
120 |
150 |
180 |
210 |
240 |
270 |
300 |
Рис. 1.3
Вариант 3 (рис. 1.3) |
||||||||||
Величина |
Предпоследняя цифра шифра |
|||||||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
О1А, мм |
60 |
58 |
80 |
75 |
100 |
105 |
120 |
125 |
14 |
140 |
О1О2, мм |
120 |
140 |
160 |
200 |
200 |
240 |
245 |
250 |
30 |
300 |
ВО2,, мм |
150 |
160 |
200 |
200 |
250 |
230 |
300 |
320 |
34 |
320 |
АВ, мм. |
150 |
180 |
200 |
200 |
250 |
300 |
300 |
360 |
34 |
400 |
ВD, мм |
150 |
100 |
180 |
150 |
200 |
140 |
180 |
200 |
25 |
200 |
ω1, рад/с |
90 |
120 |
150 |
180 |
210 |
240 |
270 |
300 |
330 |
0 |
Рис 1.4 Вариант 4 (рис. 1.4.) |
||||||||||
Величина |
Предпоследняя цифра шифра |
|||||||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
О1А, мм |
60 |
80 |
100 |
120 |
140 |
160 |
180 |
200 |
22 |
240 |
О1О2, мм |
140 |
180 |
280 |
240 |
320 |
380 |
440 |
420 |
46 |
400 |
ВО2 , ММ |
160 |
200 |
180 |
300 |
300 |
320 |
300 |
500 |
50 |
600 |
АВ, мм |
200 |
260 |
300 |
360 |
400 |
480 |
500 |
600 |
60 |
700 |
AD. мм |
100 |
120 |
150 |
200 |
200 |
240 |
200 |
250 |
35 |
200 |
ω1,рад/с |
30 |
28 |
25 |
20 |
24 |
31 |
21 |
30 |
60 |
12 |
φ,град |
120 |
150 |
180 |
210 |
240 |
270 |
300 |
330 |
0 |
30 |
Рис. 1.5
Вариант 5 (рис. 1.5.) |
||||||||||
Величина |
Предпоследняя цифра шифра |
|||||||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5, |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
О1А, мм |
140 |
70 |
80 |
110 |
100 |
90 |
120 |
150 |
130 |
160 |
АВ, мм |
560 |
270 |
320 |
440 |
400 |
360 |
480 |
600 |
520 |
640 |
О1О2, мм |
630 |
315 |
360 |
495 |
450 |
405 |
540 |
675 |
585 |
720 |
ВО2, мм |
280 |
140 |
160 |
220 |
200 |
180 |
240 |
300 |
260 |
320 |
AD, мм |
210 |
105 |
120 |
165 |
150 |
135 |
180 |
225 |
195 |
240 |
O1F, мм |
420 |
210 |
240 |
330 |
300 |
270 |
360 |
450 |
390 |
480 |
ω1,рад/с |
10 |
20 |
18 |
16 |
17 |
19 |
15 |
14 |
12 |
11 |
φ,град |
150 |
180 |
210 |
240 |
270 |
300 |
330 |
0 |
30 |
60 |
Рис. 1.6
Вариант 6 (рис 1.6.)
Величина |
Предпоследняя цифра щифра |
|||||||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
О1А, мм |
55 |
75 |
90 |
115 |
130 |
150 |
170 |
200 |
22 |
24 |
О1О2, мм |
120 |
200 |
240 |
250 |
300 |
400 |
450 |
400 |
45 |
40 |
ВО2, мм |
150 |
160 |
200 |
300 |
350 |
300 |
350 |
500 |
55 |
60 |
АВ, мм |
180 |
240 |
280 |
350 |
400 |
500 |
540 |
600 |
60 |
64 |
AD, мм |
70 |
80 |
75 |
150 |
200 |
210 |
190 |
240 |
28 |
25 |
ω1,рад/с |
30 |
35 |
15 |
24 |
20 |
19 |
14 |
25 |
60 |
50 |
φ,град |
180 |
210 |
240 |
270 |
300 |
330 |
0 |
30 |
60 |
90 |
Рис. 1.7 Вариант7 (рис. 1.7.) |
|||||||||||
Величина |
Предпоследняя цифра шифра |
||||||||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
||
О1А, мм |
40 |
20 |
100 |
60 |
50 |
80 |
25 |
100 |
120 |
90 |
|
О1О2, мм |
80 |
30 |
180 |
100 |
150 |
200 |
100 |
400 |
300 |
315 |
|
ВО2, мм |
160 |
60 |
350 |
200 |
250 |
400 |
150 |
550 |
420 |
315 |
|
АВ, мм |
140 |
60 |
320 |
190 |
200 |
300 |
90 |
300 |
350 |
250 |
|
BD, мм |
40 |
15 |
50 |
40 |
100 |
100 |
40 |
75 |
100 |
65 |
|
ω1,рад/с |
30 |
35 |
12 |
15 |
20 |
16 |
40 |
20 |
15 |
22 |
|
φ,град |
210 |
240 |
270 |
300 |
330 |
0 |
30 |
60 |
90 |
720 |
|
Рис. 1.8 Вариант 8 (рис. 1.8.) |
|||||||||||
Величина |
Предпоследняя цифра шифра |
||||||||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
||
О1А, мм |
140 |
70 |
80 |
110 |
100 |
90 |
120 |
150 |
130 |
160 |
|
АВ, мм |
280 |
140 |
160 |
220 |
200 |
180 |
240 |
300 |
260 |
320 |
|
ВО2, мм |
490 |
245 |
240 |
395 |
350 |
315 |
420 |
525 |
455 |
560 |
|
BD, мм |
140 |
70 |
80 |
110 |
100 |
90 |
120 |
150 |
130 |
160 |
|
О1О2, мм |
560 |
280 |
320 |
440 |
400 |
360 |
480 |
600 |
520 |
640 |
|
ω1,рад/с |
10 |
20 |
18 |
16 |
17 |
19 |
15 |
14 |
12 |
11 |
|
φ,град |
240 |
270 |
300 |
330 |
0 |
30 |
60 |
90 |
120 |
150 |
Рис.1.9
Вариант9 (рис. 1.9.)
Величина |
Предпоследняя цифра шифра |
|||||||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
О1А, мм |
140 |
70 |
80 |
110 |
100 |
90 |
120 |
150 |
130 |
160 |
АВ, мм |
280 |
140 |
160 |
220 |
200 |
180 |
240 |
300 |
260 |
320 |
ВО2, мм |
420 |
210 |
240 |
330 |
300 |
270 |
360 |
450 |
390 |
480 |
ВD, мм |
210 |
155 |
120 |
165 |
150 |
135 |
180 |
225 |
195 |
240 |
О1О2, мм |
490 |
245 |
280 |
385 |
350 |
315 |
420 |
525 |
455 |
560 |
O1F, мм |
420 |
210 |
240 |
330 |
300 |
270 |
360 |
450 |
390 |
480 |
ω1,рад/с |
10 |
20 |
18 |
16 |
17 |
19 |
15 |
14 |
12 |
11 |
φ,град |
270 |
300 |
330 |
0 |
30 |
60 |
90 |
120 |
150 |
180 |
Рис.1.10 Вариант10 (рис. 1.10) |
||||||||||
Величина |
Предпоследняя цифра шифра |
|||||||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
О1А, мм |
65 |
75 |
100 |
120 |
130 |
150 |
170 |
230 |
22 |
24 |
АВ, мм |
200 |
250 |
320 |
300 |
330 |
360 |
500 |
650 |
75 |
86 |
BD, мм |
60 |
100 |
150 |
125 |
150 |
140 |
250 |
200 |
20 |
28 |
ω1,рад/с |
28 |
34 |
14 |
25 |
20 |
80 |
12 |
15 |
100 |
30 |
φ,град |
300 |
330 |
0 |
30 |
60 |
90 |
120 |
150 |
180 |
210 |
1.1 УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ЗАДАНИЯ.
1.1.1 Кинематический расчет механизма.
1.1.2 Силовой расчет механизма.
Определение сил инерции звеньев механизма.
Определение реакций в кинематических парах механизма.
Определение уравновешивающей силы методом "жесткого рычага" проф. Жуковского Н. Е.
Рекомендуемая литература
1. Иосилевич Г. Б., Лебедев ПА., Стреляев B. C. Прикладная механика.- М: Машиностроение, I985.-576 с.
2. Артоболевский И. И. Теория механизмов и машин,- М.: Наука. 1975--640 с,
3. Машнев М. М., Красковский В. Я., Лебедев П. А. теория механизмов и машин и детали машин.-Л. Машиностроение, 1980.-512 с.
4. Ковалев Н. А, Теория механизмов и машин.-М,: Высшая школа. 1974.-319 с.
5. Гузенко П. Г. Детали машин.- М.: Высшая школа, 1985.- 351 с.
6. Ковалев Н. А. Прикладная механика.- М.: Высшая школа, 1982.- 400 с.
7. Прикладная механика/Под. Ред. К. И. Заблонского.-К.: Вища школа, 1979.
Методические указания и задания к контрольной работе по дисциплине «Прикладная механик» для студентов заочного обучения специальности 6.091711 «Пищевые технологиии и инженерия» составил доцент Рутенко В. С.