Курсовая Кинетстатическое исследование механических систем, номер: 303795

"Содержание
Введение .............................................................................................. 4
1. Задание 1.Произвольная плоская система сил 5
2. Задание 2. Простейшие движения твердого тела..................... 8
3. Задание 3. Плоскопараллельное движения твердого тела.... 12
4.Задание 4. Дифференциальное уравнение движения
материальной точки..……………………………………........ 15
5. Задание 5. Теорема об изменении кинетической энергии
механической системы.................................................................... 18
6. Задание 6. Принцип Даламбера.............................................. 25
Заключение………………………..…………………………… 29
Список использованных источников..………………………...........30

Задание 1 Произвольная плоская система сил (задача С1)
Жесткая рама закреплена в точках А и В с помощью неподвижного шарнира либо шарнирной опоры на катках или присоединена к невесомому стержню ВВ1 с шарнирами на концах. На раму действует пара сил с моментом М, распределенная нагрузка интенсивностью и две силы , , направления и точки приложения которых указаны на рисунках.
Необходимо определить реакции связей в точках А и В, вызываемые действующими нагрузками и выполнить проверку правильности решения задачи.
Жесткая рама АВ (рисунок 1) имеет в точке А подвижную шарнирную опору на катках, а в точке В – неподвижную шарнирную опору.
Все действующие нагрузки и размеры (в метрах) показаны на рисунке.
Рисунок 1 Схема задачи.
Исходные данные: F1 = 10 кН, α=45°, F2 = 24 кН, β=30о, М = 20 кНм,
q = 3 кН/м.
Определить:
– реакции в точках А и В, вызываемые действующими нагрузками;
– выполнить проверку правильности решения задачи.

Задание 2 Простейшие движения твердого тела (задача К1)
Механизм состоит из ступенчатых колес 1, 2, находящихся в зацеплении и 2, 3, связанных между собой ременной передачей, колесо 3 связано с зубчатой рейкой 4, груз 5 находится на конце нити, намотанной на шкив 1.
Для момента времени t = 1с определить и изобразить на рисунке (без масштаба) скорости и ускорения точек А, В, С механизма, а также скорости и ускорения рейки 4 и груза 5, если заданы закон движения рейки φ2=2.5∙t2+t и размеры колес:
Исходные данные: R1=0.6м; r1=0.3м; R2=0.5м; r2=0.0.3м; R3=0.3м; r3=0.2м, закон движения рейки φ2=2.5∙t2+t.
Определить: скорости и ускорения точек А, В, С механизма

Задание 3 Плоскопараллельное движения твердого тела (задача К 2)
Плоский механизм состоит из трех стержней и двух ползунов.
Исходные данные:
- угловая скорость и угловое ускорение кривошипа О1А:
1 = 2, 0 с-1; =3, 0 с-2 .
- длина стержней механизма:
1 = 0,4 м; 2 = 1,5 м; 3 = 1,2 м; 4= 0,6 м; АС = ВС.
Определить: В соответствии с заданными кинематическими параметрами ведущего звена механизма:
1) скорости указанных на рисунке точек и угловые скорости звеньев методом МЦС;
2) проверить найденные скорости точек, используя теорему о проекциях скоростей двух точек на прямую их соединяющую;
3) ускорение точки А механизма.
Заданные угловую скорость и угловое ускорение кривошипа О1А считать направленными против хода часовой стрелки.

Задание4. Дифференциальное уравнение движения материальной точки (задача D 1)
Груз движется из точки А (рисунок 1) с начальной скоростью по прямолинейному участку АВ длиной ℓ в течении t1с под действием постоянной силы силы тяжести Коэффициент трения скольжения груза на плоскости равен f. При движении на участке АВ груз испытывает сопротивление среды, заданное уравнениями R=V2. В точке В груз со скоростью покидает прямолинейный участок и совершая свободное падение в плоскости xBy под действием силы тяжести в течение времени Tс попадает в точку С.
Исходные данные: m=2кг; F=20H; =300; β=450;Vo=4,5 м/с;R=0,4V2;l=7м, f= 0,15.
Определить: d
Схема движения груза изображена на рисунке 1.
Рисунок 1 Расчетная схема.

Задание 5 Теорема об изменении кинетической энергии
механической системы (задача D 2)
Механическая система под действием сил тяжести приходит в движениеиз состояния покоя. С учетом сил трения скольжения и сил сопротивления качению, приложенным к соответствующим телам механической системы, пренебрегая другими силами сопротивления и массами нитей, предполагаемых нерастя¬жимыми, определить скорость тела, номер которого указан в таблице исходных данных. Наклонные участки нитей параллельны соответствующим нак¬лонным плоскостям.
В задании приняты следующиеобозначения:
m1,m2,m3,– массы тел 1, 2, 3;
R2, r2,R3,r3 – радиусы тел 2 и 3;
si– линейное перемещение соответствующего тела;
i- угол поворота соответствующего катка;
,  – углы наклона плоскостей к горизонту;
f – коэффициент трения скольжения;
– коэффициент сопротивления качению;
i2 – радиус инерции неоднородного катка 2.
Каток 3 считать однородным диском, масса которого равномерно распределена по его поверхности.
Исходные данные: m1 = 10 кг; m2 =4 кг; m3 = 3 кг;
R2 = 0,4м; r2 = 0,2м; R3= 0,2 м; r3 = 0,1 м;
β =30 0; f=0.15; δ= 0,01; s1 = 0,1м.
Тело 2 – неоднородный диск с радиусом инерции i2 = 0,3 м
Тело 3 - сплошной однородный цилиндр.
Механическая система в исходном положении показана на рисунке (рисунок 1).
Определить: V1–скорость груза1.
Рисунок 1 Схема задачи.

Задание 6. Принцип Даламбера (задача D3)
Вертикальный вал, вращающийся с постоянной угловой скоростью закреплен подпятником в точке А и цилиндрическим шарниром в точке, указанной на рисунках. К валу жестко прикреплены невесомый стержень 1 с закрепленным на нем точечным грузом и однородный стержень 2.
Пренебрегая весом вала, определить реакции внешних опор механизма в точках, указанных на рисунке.
Исходные данные:
– угловая скорость вращения механизма ;
– длина невесомого стержня 1 , его масса ;
– длина однородного стержня 2 , его масса ;
– размер .
– углы отклонения от вертикали: невесомого стержня – 300;
однородного стержня – 600.
Указания. Решение задач на определение реакций динамических внешних связей с использованием принципа Даламбера (метода кинетостатики) рекомендуется в следующей последовательности:
– изобразить вал с присоединенными к нему стержнями 1 и 2;
– приложить к телам системы действующие на них силы:
– силу тяжести точечного груза, закрепленного на невесомом стержне 1;
– силу тяжести однородного стержня 2;
– внешние связи механизма заменить их реакциями;
– определить силу инерции точечного груза и показать ее на
чертеже;
– определить равнодействующую сил инерции материальных точек однородного стержня и показать ее на чертеже;
– наложить на механизм систему координат ;
– составить уравнения кинетостатики для определения реакций внешних связей;
– определить из полученных уравнений реакции внешних связей.
Определить: реакции опор в точках А и В.
Вертикальный вал (рисунок1), закрепленный подпятником А и цилиндрическим шарниром в точке В, вращается с постоянной угловой скоростью . К валу в точке Е под углом жестко закреплен невесомый стержень 1 длиной с точечным грузом массой . В точке В под углом к валу жестко закреплен однородный стержень 2 длиной и массой . Расстояния АВ=ВС=CD=DE=0,5м. Определить реакции подпятника А и шарнира С.
Рисунок 1. Схема задачи

Список использованных источников
1. Бутенин Н.В., Лунц Я.Л., Меркин Д.Р. Курс теоретической механики: учебник. - Спб.: Лань, 2008. - 736 с.
2. Никитин Н.Н. Курс теоретической механики: учебник. - М.: Высшая школа, 2003. -719 с.
3. Мещерский И.В. Сборник задач по теоретической механике: учеб. пособие. - СПб.: Лань, 2005. - 448 с.
4. Кирсанов М.Н. Решебник. Теоретическая механика. -М.: Физматлит, 2008. -384 с.
5. Сборник заданий для курсовых работ по теоретической механике: учеб. пособие / Под ред. А.А. Яблонского. - М.: Интеграл-пресс, 2008. -384 с.
6. Яблонский А.А., Никифорова В.М. Курс теоретической механики Ч.1. -М., 1996. – 424 с.
7. Сборник коротких задач по теоретической механике / О.Э. Кепе, Я.А. Виба, О.П. Гренис и др. СПб.: Лань, 2008. – 368 с.
8. В.Л Кегелес и др. Применение теорем об изменении кинетической энергии, общего уравнения динамики, уравнения Лагранжа 2 рода к механическим системам с одной степенью свободы: метод. указания и контрольные задания к самостоятельной работе по дисциплине «Теоретическая механика» для самостоятельной работы студентов дневной формы обучения по дисциплине «Теоретическая механика». – Краснодар.: КубГТУ,2002. – 26 с.
Библиографические ссылки на электронные ресурсы
1. Словарь по естественным наукам.
URL/http://slovari.yandex.ru/dist/gl_ natural (дата обращения
6.09.2012 г.)."