Zginanie belek skręcanych

Konstrukcje inżynierskie: kratownice, belki, ramy i inne.
zapsu
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 11
Rejestracja: 19 kwie 2009, o 10:44
Płeć: Mężczyzna

Zginanie belek skręcanych

Post autor: zapsu »

Witam.
Proszę o pomoc z zadaniem. Oto treść:

Kod: Zaznacz cały

Wał o średnicy d=42mm jest podparty w dwóch łożyskach A i B. Wał ten obraza się ze stałą szybkością i jest obciążony dwoma parami sił M1 i M2 powodujących jego skręcanie oraz siłą Q powodującą zginanie. 
Polecenie:

Kod: Zaznacz cały

1. Wyznaczyć reakcję łożysk oraz wartość momentu M2 zapewniającą obracanie się ze stałą szybkością.

Kod: Zaznacz cały

2. Wyznaczyć wykres momentów zginających i skręcających.

Kod: Zaznacz cały

3. Obliczyć naprężenie normalne pochodzące od zginania i styczne wywołane skręcaniem w punkcie krytycznym niebezpiecznego przekroju wału.
Schemat:

Ogólnie problem mam z wyznaczeniem momentów zginających. Proszę o pomoc w rozwiązaniu i zrozumieniu.
Awatar użytkownika
steal
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 1040
Rejestracja: 7 lut 2007, o 18:35
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Białystok|Warszawa
Podziękował: 6 razy
Pomógł: 160 razy

Zginanie belek skręcanych

Post autor: steal »

Układ na początku uwalniamy od więzów. W tym celu wyznaczamy reakcje na łożyskach, będą prostopadłe do osi. Suma sił na kierunku prostopadłym do osi musi być równa zero:
\(\displaystyle{ \sum R = 0 \iff R_A+R_B-Q=0}\)
Ze względu na symetrię: \(\displaystyle{ R_A=R_B=\frac{1}{2}Q}\)
Funkcję momentu zginającego \(\displaystyle{ Mg(x)}\) wyznaczymy zaczynając od lewego łożyska, przecinamy myślowo wał w dowolnej odległości \(\displaystyle{ x}\) (zawartej w przedziale \(\displaystyle{ \left(0,2L\right)}\)) od lewego krańca wału. Otrzymujemy element dla którego (ze względu na fakt, że się nie obraca w płaszczyźnie przechodzącej przez oś wału) momenty sił względem dowolnego punktu muszą się równoważyć (niech tym punktem będzie miejsce przecięcia):
\(\displaystyle{ \sum M = 0 \iff R_A\cdot x-Mg_1(x)=0 \iff Mg_1(x)=R_Ax}\)
Jeden przedział mamy z głowy:
\(\displaystyle{ Mg(x)= \begin{cases} R_A\cdot x \iff x\in<0,2L> \end{cases}}\)
Powtarzamy operację myślowego przecięcia, tym razem w miejscu za linią działania siły \(\displaystyle{ Q}\) i układamy kolejne równanie równowagi:
\(\displaystyle{ R_A\cdot x-Q(x-2L)-Mg_2(x)=0}\)
Ostatecznie:
\(\displaystyle{ Mg(x)= \begin{cases} R_Ax \iff x\in<0,2L> \\ R_Ax-Q(x-2L) \iff x\in<2L,4L> \end{cases}}\)
zapsu
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 11
Rejestracja: 19 kwie 2009, o 10:44
Płeć: Mężczyzna

Zginanie belek skręcanych

Post autor: zapsu »

Dziękuję za pomoc.

Tak ogólnie jakbyś miał mi napisać prawa rządzące się przy wyznaczaniu momentów gnących?
-na co zwracać szczególną uwagę
-gdzie przecinać w myślach wał itd
Awatar użytkownika
steal
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 1040
Rejestracja: 7 lut 2007, o 18:35
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Białystok|Warszawa
Podziękował: 6 razy
Pomógł: 160 razy

Zginanie belek skręcanych

Post autor: steal »

Wał/belkę przecinamy pomiędzy liniami działania sił. A na co zwracać uwagę? Na wszystko =] Ja wiem, że sesja wrześniowa już blisko, a czasu coraz mniej, ale warto by było wziąć podręcznik do ręki i przestudiować metodologię rozwiązywania takich zadań. Bo tak z głowy nie jestem w stanie Ci podać na co zwracać uwagę, większość błędów pojawia się albo z nieuwagi, albo z braków w zrozumieniu danego zagadnienia - a to możemy tylko wyeliminować rozwiązując różne zadania.
zapsu
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 11
Rejestracja: 19 kwie 2009, o 10:44
Płeć: Mężczyzna

Zginanie belek skręcanych

Post autor: zapsu »

W takim razie może poratujesz mnie jakimiś dobrymi linkami z ciekawą lekturą na temat poruszonych tu zagadnień?
Awatar użytkownika
steal
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 1040
Rejestracja: 7 lut 2007, o 18:35
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Białystok|Warszawa
Podziękował: 6 razy
Pomógł: 160 razy

Zginanie belek skręcanych

Post autor: steal »

Niestety, uczyłem się tylko z książek.
M. Bijak-Żochowski "Mechanika materiałów i konstrukcji"
Z. Brzoska, Wytrzymałość materiałów
ODPOWIEDZ