Лабораторная работа: Прикладная механика

Для стального трубчатого вала , который оборачивается с постоянной угловой скоростью, требуется:

1. Определить, пренебрегая трением в подшипниках, мощность на шкиве P₀ .

2. Найти крутящиеся моменты, переданные каждым шкивом.

3. Построить эпюру моментов.

4. Из условия жесткости и крепости определить внутренний и внешний диаметры вала.

5. Построить эпюру углов закручивания по длине вала, приняв за недвижимый срез под первым левым шкивом.

Дано:

P₁ = 24 кВт; a = 1,2 м;α = 0,8; G = 0,9·10⁵ Мпа.

P ₂ = 32 кВт; b = 1,0 м; ω = 130 рад/с;

P ₃ = 27 кВт; c = 0,4 м; [σ] = 180 МПа;

P ₄ = 12 кВт; d = 1,0 м; [θ] = 3,0º;

Решение:

Схема вала приведена на Рис. 1.

Рис. 1. Вал

Определяем мощность на шкиву P₀ :

∑ P_i = P ₁ – P ₂ - P ₀ + P ₄ - P ₀ = 0;

P ₀ = P ₁ – P ₂ – P ₃ + P ₄ = 24 – 32 – 27 + 12 = - 23 кВт.

1. Определяем крутящиеся моменты на шкивах:

Т₁ = = = 0,185 кНм;

Т₂ = = = 0,246 кНм;

Т₃ = = = 0,207 кНм;

Т₄ = = = 0,092 кНм;

Т₀ = = = - 0,177 кНм.

2. Определяем крутящиеся моменты на участках вала:

Т_кр1 = Т₁ = 0,185 кНм;

Т_кр2 = Т₁ – Т₂ = 0,185 – 0,246 = - 0,061 кНм;

Т_кр3 = Т₁ – Т₂ – Т₀ = - 0,061 + 0,177 = 0,116 кНм;

Т_кр4 = Т₁ – Т₂ – Т₀ – Т₃ = 0,116 – 0,207 = - 0,091 кНм.

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--