|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Доклад: Техническая механика. Реферат по технической механикеБелорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники РефератПо дисциплине «Техническая механика» Работу выполнил: 2009 Г.Содержание Введение 2
Виды свойства, применение термопластов и термореактивных пластмасс. Достоинства и недостатки пластмасс. Применение резины, бумаги, композиционных (зубчатые ремни) материалов. 21 Список используемой литературы 23 ВведениеМеханизмы, входящие в состав любой машины или прибора, весьма разнообразны. С точки зрения их функционального назначения они делятся на следующие виды: механизмы двигателей и преобразователей; передаточные механизмы; исполнительные механизмы; механизмы настройки, подачи, транспортирования; механизмы управления, контроля и регулирования. Механизмы решают задачи преобразования одних видов движений в другие, например, вращательного в поступательное, и задачи изменения скорости при сохранении вида движения, например, уменьшение числа оборотов двигателя до числа оборотов основного ведомого (рабочего) звена. В последнем случае одним из основных параметров механизма является передаточное отношение i, которое определяется как отношение угловых скоростей ведущего и ведомого k-го звеньев механизма, т.е. i1,k = n1 /nk, или i1,k = ω1 /ωk, где угловая скорость звеньев задается в оборотах за минуту (n) или в радианах за секунду (ω = 2πn/60). Если механизм служит для понижения угловой скорости, его называют редуктором, если для повышения – мультипликатором. Механизмы, служащие для передачи вращательного движения с преобразованием скорости (фрикционные, зубчатые), называют также передачами. В зависимости от конструктивных особенностей и способа передачи движения между подвижными звеньями механизмы делят на шарнирно-рычажные; фрикционные; зубчатые; кулачковые; винтовые; с гибкими звеньями. Рассмотрим подробнее зубчатые и фрикционные виды механизмов, учитывая их конструктивные особенности. studfiles.net Техническая механика 2Качество детали и механизма зависит в значительной мере от правильного выбора материала. При выборе материала прежде всего учитывают эксплуатационные, технологические и экономические требования, предъявляемые к детали. Эксплуатационные требования к материалу определяются условиями работы детали в механизме. Для выполнения этих требований учитываются следующие свойства материала: прочность – способность материала сопротивляться разрушению или появлению остаточных деформаций, характеризуется пределом прочности σu, пределом текучести σy, условным пределом текучести σ0,2, пределом выносливости σR, твердостью по Бринеллю НВ или Роквеллу HRCэ; износостойкость – способность материала сопротивляться износу, характеризуется твердостью НВ, HRCэ или допустимым удельным давлением qadm; жесткость – способность материала сопротивляться упругим деформациям, характеризуется при растяжении (сжатии) и изгибе модулем упругости Е, при кручении – модулем упругости G; упругость характеризуется пределом упругости σe и модулем упругости Е; антифрикционность характеризуется коэффициентом трения скольжения f; плотность; удельные характеристики – характеристики, приходящиеся на единицу массы; электропроводность, теплопроводность, коррозионная стойкость, жаропрочность и др. Технологические требования к материалу определяют возможность изготовления деталей с минимальными трудозатратами. При изготовлении деталей методами обработки давлением (штамповка, прессование и т.д.) учитывают пластичность – свойство материала получать без разрушения значительные остаточные деформации; при изготовлении литьем учитывают легкоплавкость и жидкотекучесть – заполняемость без пустот узких полостей различных форм; при изготовлении методами механической обработки учитывают обрабатываемость резанием. К технологическим требованиям относят также термообрабатываемость – способность материала изменять механические свойства при термической (закалка, отпуск, отжиг) и термохимической (цементация, азотирование и т.д.) обработках и свариваемость – способность материала образовывать прочные соединения при сварке. Экономические требования к материалу определяются его стоимостью и дефицитностью. Более веским экономическим требованием является себестоимость детали, которая включает как стоимость материала, так и производственные затраты на ее изготовление. Производственные затраты в значительной мере зависят от технологического процесса изготовления детали. Например, при массовом и крупносерийном производствах дешевле изготавливать детали штамповкой, прессованием, с помощью литья, а при единичном или мелкосерийном производстве эти технологии из-за большой стоимости оснастки (штампы, пресс-формы, литейные формы) очень дороги, здесь выгоднее применять детали, полученные с помощью механической обработки. Выбор технологии изготовления детали влияет и на выбор материала. При изготовлении конструктивных элементов механизмов используют черные металлы (стали и чугуны), цветные металлы и сплавы и неметаллические материалы.1.1 Сплавы на основе железа. 1.1.1 Чугуны их классификация и марки.Чугуны – это сплавы железа с углеродом (свыше 2,14% углерода), содержащие постоянные примеси марганца, кремния, фосфора и серы, а также при необходимости легирующие элементы. В зависимости от структуры и состояния, в котором находится углерод (свободный или химически связанный), различают серые, белые и ковкие чугуны. Чугуны также классифицируют в зависимости от назначения – на конструкционные и со специальными свойствами; и от химсостава – на легированные и нелегированные. Как конструкционный материал наиболее широко применяются серые чугуны, в которых весь углерод находится в свободном состоянии в виде включений графита пластинчатой формы. Они обладают средней прочностью, хорошими литейными и другими технологическими свойствами (жидкотекучестью, малой линейной усадкой, обрабатываемостью резанием), мало чувствительны к концентрации переменных напряжений, антифрикционны. В белых чугунах избыточный углерод, не растворившийся в твердом растворе железа, присутствует в виде карбидов железа. Вследствие низких механических свойств – высокой хрупкости и твердости, плохой обрабатываемости резанием – белые чугуны не применяются в качестве конструкционных материалов. Ковкий чугун получают из белого путем последующего отжига до распада графита в виде хлопьев. Детали из него могут подвергаться незначительным деформациям. Они обладают меньшей по сравнению с деталями из серого чугуна хрупкостью, но стоят на 30 … 100% дороже. Высокопрочный чугун характеризуется шаровидной или близкой к ней формой включений графита, которую получают модифицированием жидкого чугуна присадками магния. Шаровидный графит в наименьшей мере ослабляет металлическую основу, что приводит к высоким механическим свойствам. Высокопрочный чугун обладает хорошими литейными и эксплуатационными свойствами. Для улучшения прочностных характеристик и получения особых эксплуатационных свойств: износостойкости, немагнитности, коррозионной стойкости и т.д., в состав чугунов вводят легирующие элементы (никель, хром, медь, алюминий, титан и др.). Легирующими элементами могут служить также марганец (при содержании более 2%) и кремний (более 4%). Марки чугуна обозначаются буквами, показывающими назначение чугуна: СЧ – серый чугун, ВЧ – высокопрочный, КЧ – ковкий чугун; для антифрикционных чугунов в начале марки указывается буква А (АСЧ, АВЧ, АКЧ). Цифры в обозначении марки нелегированного чугуна указывают на его механические свойства. Для серых чугунов цифры указывают величину предела прочности (кгс/мм2) при растяжении. Например, марка СЧ18 показывает, что чугун имеет σut = 18 кгс/мм2 = 180 МПа. Для высокопрочного и ковкого чугуна цифры определяют предел прочности (кгс/мм2) и относительное удлинение при растяжении в процентах, например ВЧ60-2 – высокопрочный чугун с σut = = 600МПа и δ = 2%. www.coolreferat.com Доклад - Техническая механика - ФизикаЗадача 1 Дано: />, />, />. Найти: />, />. /> Рис. 1 Решение: 1. Решимзадачу аналитически. Для этого рассмотрим равновесие шара 1. На него действует реакцияN опорной поверхности А,перпендикулярная к этой поверхности; сила натяжения Т1 нити и вес Р1шара 1 (рис. 2). /> Рис. 2 Уравненияпроекций всех сил, приложенных к шару 1, на оси координат имеют вид: />: /> (1) />: /> (2) Из уравнения(1) находим силу натяжения Т1 нити: /> Тогда изуравнения (2) определим реакцию N опорной поверхности: /> Теперьрассмотрим равновесие шара 2. На него действуют только две силы: сила натяженияТ2 нити и вес Р2 этого шара (рис. 3). /> Рис. 3 Поскольку вблоке Д трение отсутствует, получаем /> 2. Решимзадачу графически. Строим силовой треугольник для шара 1. Сумма векторов сил,приложенных к телу, которое находится в равновесии, равна нулю, следовательно,треугольник, составленный из />, /> и /> должен быть замкнут(рис. 4). /> Рис. 4 Определимдлины сторон силового треугольника по теореме синусов: /> /> /> Тогда искомыесилы равны: /> /> Задача 2 Дано: />, />, />, />, />. Найти: />, />. /> Рис. 5 Решение 1. Рассмотримравновесие балки АВ. На неё действует равнодействующая Q распределённой наотрезке ЕК нагрузки интенсивности q, приложенная в середине этого отрезка;составляющие XA и YA реакции неподвижного шарнира А; реакция RС стержня ВС, направленнаявдоль этого стержня; нагрузка F, приложенная в точке К под углом />; пара сил с моментом М(рис. 6). /> Рис. 6 2. Равнодействующаяраспределенной нагрузки равна: /> 3. Записываемуравнение моментов сил, приложенных к балке АВ, относительно точки А: /> (3) 4. Уравненияпроекций всех сил на оси координат имеют вид: />: />, (4) />: />, (5) Из уравнения(3) находим реакцию RС стержня ВС: /> По уравнению(4) вычисляем составляющую XA реакции неподвижного шарнира А: /> С учетомэтого, из уравнения (5) имеем: /> Тогда реакциянеподвижного шарнира А равна: /> Задача 3 Дано: />, />, />. Найти: />, />, />. /> Рис. 7 Решение Рассмотримравновесие вала АВ. Силовая схема приведена на рис. 8. Уравненияпроекций сил на координатные оси имеют вид: />: />, (6) />: />, (7) /> Рис. 8 Линиидействия сил F1, Fr2 XA и XB параллельны оси х, а линия действия силы ZA пересекает ось х, поэтомуих моменты относительно этой оси равны нулю. Аналогичнолинии действия сил Fr1, Fr2 XA, XB, ZA и ZB пересекают ось у, поэтому их моментыотносительно этой оси также равны нулю. Относительнооси zрасположены параллельно линии действия сил ZА, ZB<sub/>Fr1 и F2, а пересекает ось z линия действия силы XA, поэтому моменты этихсил относительно оси z равны нулю. Записываемуравнения моментов всех сил системы относительно трёх осей: />: /> (8) />: /> (9) />: /> (10) Из уравнения(4) получаем, что /> Из уравнения(3) находим вертикальную составляющую реакции в точке В: /> По уравнению(10), с учетом />, рассчитываем горизонтальную составляющуюреакции в точке В: /> Из уравнения(6) определяем горизонтальную составляющую реакции в точке А: /> Из уравнения(7) имеем /> Тогда реакцииопор вала в точках А и Всоответственноравны: /> /> Задача 4 Дано: />, />, />, />, />. Найти: />, />, />, />. Решение 1. Посколькумаховик вращается равноускоренно, то точки на ободе маховика вращаются позакону: /> (11) По условиюзадачи маховик в начальный момент находился в покое, следовательно, /> и уравнение (11) можнопереписать как /> (12) 2. Определяемугловую скорость вращения точек обода маховика в момент времени />: /> 3. Находимугловое ускорение вращения маховика из уравнения (12): /> 4. Вычисляемугловую скорость вращения точек обода маховика в момент времени />: /> 5. Тогдачастота вращения маховика в момент времени />равна: /> 6. По формулеЭйлера находим скорость точек обода маховика в момент времени />: /> 7. Определяемнормальное ускорение точек обода маховика в момент времени />: /> 8. Находимкасательное ускорение точек обода маховика в момент времени />: /> Задача 5 Дано: />, />, />, />, />, />. Найти: />, />. /> Рис. 9 Решение 1. Работасилы Fопределяется по формуле: /> (13) где /> – перемещение груза. 2. По условиюзадачи груз перемещается с постоянной скоростью, поэтому ускорение груза />. /> Рис. 10 3. Выбираемсистему координат, направляя ось х вдоль линии движения груза. Записываемуравнения движения груза под действием сил (рис. 10): />: /> (14) />: /> (15) где /> – сила тренияскольжения. Выражаем изуравнения (14) реакцию /> наклонной плоскости /> и подставляемв уравнение (15), получаем /> Тогда работасилы Fравна /> /> 4. Мощность,развиваемая за время перемещения />, определяется поформуле: /> www.ronl.ru |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|