Определить: 1) число оборотов и среднюю угловую скорость за всё время вращения; 2) окружную скорость точек, расположенных на ободе шкива, через 6 с после начала равноускоренного движения.

Задача 3.3 Точка начала двигаться равноускоренно из состояния покоя по окружности радиусом r = 100 м и через 10 с приобрела скорость V = 20 м/с. С этого момента точка 15 с двигалась равномерно по окружности, после чего стала двигаться по прямой и через 5 с равнозамедленного движения по прямой остановилась.

Определить: 1) среднюю скорость движения точки на всём пути. 2) значение полного ускорения точки через 5 с после начала движения.

Задача 3.4 Вал диаметром d = 500 мм. в течение 5 с вращался с постоянной угловой скоростью w ₀ = 20 рад/с, после чего стал замедлять своё вращение с постоянным угловым ускорением. Через 10 с после начала равнозамедленного вращения угловая скорость вала стала w ₁ = 10 рад/с.

Определить: 1) число оборотов и среднюю угловую скорость вала за всё время вращения; 2) окружную скорость точек, расположенных на поверхности вала, через 4 с после начала равнозамедленного вращения.

Задача 3.5 Точка начала двигаться равноускоренно по дуге окружности радиусом r = 50 м. из состояния покоя и через 20 с приобрела скорость V = 20 м/с. С этого момента точка стала двигаться прямолинейно, причем первые 5 с равномерно, а последующие 5 с – равнозамедленно до остановки.

Определить: 1) среднюю скорость движения точки на всём пути; 2) значение полного ускорения точки через 10 с после начала ее движения.

Задача 3.6 Тело, замедляя вращение с постоянным угловым ускорением e = 2 рад/с² через 14 с снизило свою угловую скорость до величины w = 12 рад/с, после чего вращалось равномерно с этой угловой скоростью в течение 10 с.

Определить: 1) число оборотов и среднюю угловую скорость за всё время вращения; 2) окружную скорость точек тела, расположенных на расстоянии r = 1 м от его оси вращения за 4 с до начала равномерного вращения.

Задача 3.7 Первые 5 с точка двигалась равномерно по окружности радиусом r = 50 м со скоростью V = 20 м/с. В последующие 10 с, двигаясь равнозамедленно по той же окружности, снизила свою скорость до 10 м/с и с этим ускорением точка начала равнозамедленно двигаться по прямой до полной остановки.

Определить: 1) среднюю скорость движения точки на всём пути; 2) полное ускорение точки после начала равнозамедленного движения.

Задача 3.8 Ротор диаметром d = 200 мм начал вращение из состояния покоя с постоянным угловым ускорением e = 4 рад/с² и через некоторое время достиг угловой скорости w = 40 рад/с, после чего с этой угловой скоростью сделал 510 оборотов.

Определить: 1) число оборотов и среднюю угловую скорость за всё время вращения; 2) окружную скорость точек, расположенных на поверхности ротора, через 8 с после начала вращения.

Задача 3.9 Точка, двигаясь прямолинейно и равноускоренно из состояния покоя, прошла путь в 100 м и приобрела скорость V = 20 м/с. С этой скоростью точка продолжала прямолинейное движение в течение 5 с. После этого точка начала двигаться по окружности радиусом r = 40 м и 20 с двигалась равнозамедленно до полной остановки.

Определить: 1) среднюю скорость движения точки на всём пути; 2) полное ускорение точки через 10 с после начала ее равнозамедленного движения по окружности.

Задача 3.10 Двигатель, ротор которого вращался с частотой 430 об/мин, был отключен от источника питания и через 40 с снова подключен к источнику тока. За это время при равнозамедленном вращении ротора его угловая скорость снизилась до 5 рад/с. После подачи электроэнергии ротор двигателя, вращаясь равноускоренно, через 10 с снова приобрёл частоту вращения 430 об/мин.

Определить: 1) число оборотов и среднюю угловую скорость за всё время равнозамедленного и равноускоренного вращения ротора двигателя; 2) окружную скорость точек, расположенных на поверхности ротора, через 30 с после отключения источника тока, если диаметр ротора d = 200 мм.

Задача 4. Вычислить координаты центра тяжести плоской сложной фигуры. Исходные данные необходимые для выполнения работы своего варианта необходимо выбрать в соответствии с рисунком 3.2.3 и из таблицы 3.2.4.

 

а)

б)

в)

Рисунок 3.2.3

Примечание:

Данные задачи следует выбрать в следующем порядке:

- рисунок 3.2.3, а – варианты 1 – 10;

- рисунок 3.2.3, б – варианты 11 – 20;

- рисунок 3.2.3, в – варианты 21 – 30.

 

Например:

вариант 1 - рисунок 3.2.3, а, данные из столбика 1 таблицы 2;

вариант 15 - рисунок 3.2.3, б, данные из столбика 5 таблицы 2;

вариант 26 - рисунок 3.2.3, в, данные из столбика 6 таблицы 2 и т.д.

 

Таблица 3.2.4

Размеры, мм	Вариант
R
h

Задача 5. Двухступенчатый стальной брус, длины ступеней которого указаны на рисунке 3.2.4, нагружен силами F ₁ и F ₂. Построить эпюры продольных сил и нормальных напряжений по длине бруса. Определить удлинение (укорочение) бруса, приняв Е = 2 × 10⁵ МПа. Числовые значения площади поперечных сечений A ₁ и A ₂ для своего варианта взять из таблицы 3.2.5. Осевые размеры даны в мм.

Таблица 3.2.5

Номер схемы на рисунке 3.2.4	F 1	F 2	A 1	A 2
Варианты	кH	кH	см^2	см^2
										5,6	9,2	0,4	0,6
										1,2	3,6	0,5	1,9
										2,4	6,5	1,2	3,2
												0,9	2,4

 

Рисунок 3.2.4

Задача 6. Для стального вала (рисунок 3.2.5) построить эпюру крутящих моментов; определить диаметр вала на каждом участке и полный угол закручивания. Данные для различных вариантов указаны в таблице 3.2.6

Мощность на зубчатых колесах принять Р₂ = 0,5Р₁; Р₃ = 0,3Р₁; Р₄ = 0,2Р₁. Допускаемое напряжение [t] = 30 МПа, модуль сдвига G = 0,8×10⁵ МПа.

 

Указание. Полученное расчётное значение диаметра (в мм) округлить до ближайшего большего числа, оканчивающегося на 0, 2, 5, 8.

 

 

Таблица 3.2.6

Номер схемы на рисунке 3.2.5	w	Р1
Варианты	рад/с	кВт

 

Рисунок 3.2.5

 

Задача 7. Для стальной балки, жестко защемленной одним концом и нагруженной в соответствии с рисунком 3.2.6, построить эпюры поперечных сил, изгибающих моментов и, исходя из условия прочности при [s] = 160 МПа, подобрать необходимый размер поперечного сечения двутавра.

Данные своего варианта брать из таблицы 3.2.7.

Указание. При решении задачи использовать справочные материалы приложения А.

 

Таблица 3.2.7

Номер схемы на рисунке 3.2.6

F

q

M

Варианты

кH

кH/м

кHм

 

Рисунок 3.2.6

Задача 8. Определить общее передаточное число, общий к.п.д привода, номинальную мощность и угловую скорость двигателя. Произвести кинематический и силовые расчеты редуктора и результаты вычислений свести в таблицу.

Данные своего варианта принять по таблице 3.2.8 и в соответствии с рисунками 3.2.7

Средние значения КПД некоторых передач (с учетом потерь в подшипниках) приведены в таблице 3.1.1

Таблица 3.2.8

Номер схемы на рисунке 3.2.7	n 4	Р4
Варианты	об/мин	кВт

 

1	2
3	4
5	6
7	8
9	10

 

Рисунок 3.2.7

СПИСОК ВОПРОСОВ К ЭКЗАМЕНУ

 

1. Основные понятия и аксиомы статики.

2. Плоская система сходящихся сил. Сложение сил. Определение равнодействующей.

3. Проекция силы на ось. Аналитическое определение равнодействующей. Уравнения равновесия.

4. Методика решения задач: геометрически и аналитически.

5. Пара сил и момент силы относительно точки.

6. Плоская система произвольно расположенных сил.

7. Теорема Вариньона. Три вида уравнения равновесия.

8. Балочные системы и методика решения задач.

9. Виды трения: скольжения и качения.

10. Пространственная система сил. Уравнения равновесия.

11. Методика решения задач пространственной системы сил.

12. Центр тяжести.

13. Центр тяжести простых фигур. Центр тяжести составных фигур.

14. Полярные и осевые моменты инерции.

15. Основные понятия кинематики.

16. Простейшее движение твердого тела. Поступательное движение.

17. Простейшее движение твердого тела. Вращательное движение.

18. Сложное движение точки. Переносное, относительное, абсолютное.

19. Основные понятия и аксиомы динамики.

20. Движение материальной точки. Метод кинестатики. Принцип Даламбера.

21. Трение, работа, мощность, к.п.д.

22. Основные понятия и задачи курса сопромата.

23. Метод сечений Напряжение: полное, нормальное и касательное.

24. Растяжение и сжатие. Продольные силы. Нормальные напряжения. Эпюры продольных сил N и нормальных напряжений s.

25. Закон Гука. Коэффициент Пуассона. Осевые перемещения. Эпюра l.

26. Испытание материалов на растяжение и сжатие.

27. Детали машин. Основные понятия и определения.

28. Сварочные и клеевые соединения.

29. Резьбовые соединения.

30. Шпоночные и шлицевые соединения.

31. Общие сведения о передачах и механизмах

32. Фрикционные передачи.

33. Зубчатые передачи.

34. Червячные передачи.

35. Ременные передачи.

36. Цепные передачи.

37. Передачи винт - гайка.

38. Валы и оси.

39. Подшипники.

40. Муфты.

41. Понятие о технической термодинамике и ее значение в технике. Рабочее тело.

42. Количество вещества. Основные параметры состояния газа и единицы их измерения.

43. Температура. Удельный объем. Плотность. Давление и способы его измерения. Единицы

44. Измерения давления и соотношение между ними. Давление абсолютное, избыточное, вакуум.

45. Законы Бойля - Мариотта, Гей - Люссака, Шарля.

46. Уравнение состояния идеальных газов. Газовая постоянная и ее физический смысл. Закон Авогадро. Уравнение Менделеева. Универсальная газовая постоянная и ее физический смысл.

47. Определение смеси. Понятие о парциональном давлении и объеме.

48. Закон Дальтона. Смеси, заданные массовыми, объемными долями и числом молей.

49. Уравнение первого закона термодинамики. Теплота. Внутренняя энергия. Работа изменения объема и давления. Диаграмма р-v. Энтальпия.

50. Равновесное и неравновесное состояние газа. Равновесный и неравновесный процессы. Обратимый и наобратимый процессы. Общие понятия об основных термодинамических процессах.

51. Процессы: изохорный, изобарный, изотермический, адиабатный.

52. Сущность и формулировки второго начала термодинамики.

53. Циклы тепловых машин. Вывод термического к.п.д. цикла Карно.

54. Понятие энтропии. Изменение энтропии изолированой системы.

55. Диаграмма Т-s и изображение в ней термодинамических процессов. Изображение цикла Карно в диаграмме Т-s.

56. Рабочие жидкости гидравлических систем и их характеристики.

57. Рабочие жидкости тормозных систем и их характеристики.

58. Охлаждающие жидкости и их характеристики.

59. Гидростатическое давление. Основные уравнения гидростатики.

60. Закон Паскаля.

61. Приборы для измерения давления.

62. Давление жидкости на плоскую и криволинейную стенку.

63. Закон Архимеда.

64. Основные определения: линия тока, элементарные струйки, живое сечение потока, расход жидкости, средняя скорость потока, смоченный периметр, гидравлический радиус.

65. Уравнение неразрывности потока жидкости. Энергия элементарной струйки и потока жидкости.

66. Уравнение Бернулли и его практическое применение; измерение скоростного напора, определение расхода жидкости.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Приложение А

(справочное)