Курсовая работа по термеху курс2

Министерство транспорта РФ

Росморречфлот

ФГБОУ ВО Сибирский Государственный

Университет Водного Транспорта

Кафедра Теоретической и Прикладной Механики

КУРСОВАЯ РАБОТА

«Применение методов теоретической механики

к анализу движения и взаимодействия

материальных тел»

Вариант №4

Выполнил: Вафеев И.М

студент гр.З-ЭСЭУ-21

Проверил: Ратничкин А.А

К.ф.-м.н., доцент

Новосибирск 2019г.

Содержание.

1.	Равновесие системы тел с учётом трения.
2.	Определение положения центра тяжести однородного тела.
3.	Определение кинематических характеристик тел и их точек в случаях плоского движения тел.
4.	Определение кинематических характеристик точки в сложном движении.
5.	Исследование динамики поступательного и вращательного движения тел.
6.	Применение общего уравнения динамики и уравнения Лагранжа второго рода для исследования движения механической системы.

Введение

Механика имеет отношение практически ко всем явлениям природы и творе-ниям техники, ко всем естественным научным дисциплинам. По существу, ни одно явление природы невозможно понять без уяснения его механической стороны и ни одно творение техники нельзя создать, не принимая в расчет те или иные закономерности. И в этом нет ничего удивительного, так как любое явление в окружающем нас мире связано с движением.

Теоретическая механика является одной из важнейших изучаемых в техни-ческих вузах физико-математических дисциплин, которой отводится важная роль в подготовке инженеров любых специальностей.

Значимость теоретической механики в инженерном образовании определя-ется тем, что эта дисциплина является фундаментом, на котором строится преподавание всех инженерных дисциплин, изучаемых в вузе. На основных законах, теоремах, принципах теоретической механики строятся выводы, доказательства во многих общеинженерных дисциплинах, например, таких, как сопротивление материалов, строительная механика, гидравлика, теория механизмов и машин, детали машин и т. п., они лежат в основе решения многих инженерных задач и с их помощью осуществляется проектирование новых машин, конструкций и сооружений.

Усвоение курса теоретической механики требует не только глубокого изучения теории, но и приобретения навыков решения задач.

Самостоятельное решение студентами задач контрольной работы является

важным элементом подготовки качественного специалиста. При добросо-вестном отношении к выполнению и защите этой работы студент получает прочные знания по предмету, что способствует формированию знаний и умений, необходимых для самостоятельной работы по специальности.

Основой для проведения контрольных работ являются учебные планы специальностей различных направлений подготовки заочной формы

обучения, для которых предусмотрено выполнение одной контрольной

работы по теоретической механике.

З адание С.2. Равновесие системы тел с учетом трения

Метод расчленения

Определить минимальное значение силы Р и реакцию опор систем, находя-щихся в покое.

Определить минимальное значение силы Р и реакции опор О и А. Весом рычага АВ, колодку и нити пренебречь. Коэффициент трения между колодкой и ступенчатым барабаном равен f=0,25; размеры : a=0,10m; b=0,40m; e=0,06m. Минимальное значение силы P соответствует предель-ному состоянию равновесия. Q=15kH; G=1,8kH, где G - вес барабана,

е - толщина колодки, Q – вес груза.

Решение:

Рассмотрим по отдельности участки конструкции и приложенные к ним силы

Расчетная схема 1.

1.

а) ∑X_n=X_D-T=0

б) ∑Y_n=Y_D-Q=0

в) ∑M_O(F_n)=T×R-Q×R=0

Из уравнения «в» находим T и Q

T=Q=15kH

X_D=T=15kH

Y_D=15kH

Расчетная схема 2.

2 .

а) ∑X_O= X_O=T+F_ТР.MAX=0

б) ∑Y_O= Y_O-N-G=0

в) ∑ M_O(F_n)=T×R- F_ТР.MAX×2R=0

Из уравнения «в» находим силу трения

F_ТР.MAX=T/2=7,5kH

После чего находим нормальную реакцию N:

F_ТР.MAX=f×N откуда: N= F_ТР.MAX/f=7,5/0,25=30kH

X_O=30-7,5=22,5kH

Y_O=30+1,8=31,8kH

Расчетная схема 3.

3.

а) ∑X_A= X_A- F_ТР.MAX=0

б) ∑Y_A= Y_A-P_min+N=0

в) ∑ M_O(F_n)=-N×B×P_min(a+b)- F_ТР.MAX×e=0

Из уравнения «а»: X_A=)- F_ТР.MAX=7,5kH

Из уравнения «в» находим минимальное значение силы Р

P_min=(N×b+ F_ТР.MAX×e)/(a+b)=(30×0,4+7,5×0,06)/0,5=24,9kH

После чего из уравнения «б» находим Y_A:

Y_A=24,9-30=-5,1kH

Ответ: P_min=24,9kH; X_A=7,5kH; X_O=22,5kH; Y_O=31,8kH; Y_A=-5,1kH; F_ТР.MAX=7,5kH; N=30kH.

2. Определение положения центра тяжести однородного тела.

Силы тяжести частей тела с некоторым допущением можно считать параллельными, а их совокупность принимать за систему параллельных сил тяжести, эквивалентную равнодействующей , называемой силой тяжести тела. {P̅_i,.. .,P̅_n}~P̅, P̅=

Центр тяжести – геометрическая точка, в которой прикладывается сила тяжести, и которая зафиксирована относительно тела при любом его положе-нии в пространстве.

Координаты центра тяжести тела

Литература:

1. Яблонский А.А. Сборник заданий для курсовых работ по теоретической механике. – М: Высшая школа, 2008. -382 стр.,2002, 2000.

2. Диевский В.А., Малышева И.А. Теоретическая механика. Сборник заданий: Учебное пособие –С-П 2007.-192с., 2009.

3. А.А. Ратничкин, Г.В. Ставер, М.А. Лобановский. Теоретическая механика, Сборник заданий для курсовых, контрольных и расчетно-графических работ и методические указания к их решению.-Новосиб. гос. акад. водн. трансп.- Новосибирск, 2014.

4. О.И. Гардеев, В.В. Дегтярева, А.А. Ратничкин, А.Я. Ройтман, Г.В.Ставер. Введение в курс теоретической механики: учебное пособие 2-е/ Новосибирская государственная академия водного транспорта. 2005.- 275с.

5. Тарг С.М. Краткий курс теоретической механики. Учебник для ВТУзов. 12изд., М.: Высшая школа, 2001.- 416с.

6. Кононенко А.Ю. Методические указания по оформлению курсовой работы по теоретической механики. Новосибирск: НГАВТ, 2008.