Механика

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

Департамент научно-технологической политики и образования

Федеральное государственное бюджетное образовательное 

учреждение высшего образования 

«Волгоградский государственный аграрный университет»

Кафедра «Механика»

Н.В. Бабоченко

МЕХАНИКА

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ ПО НАПРАВЛЕНИЮ ПОДГОТОВКИ 

«ТЕПЛО-И ЭЛЕКТРООБЕСПЕЧЕНИЕ СПЕЦИАЛЬНЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ 

СИСТЕМ И ОБЪЕКТОВ»

Волгоград

Волгоградский ГАУ

2019

УДК 621.01
ББК 30.12
Б-12

Рецензент –

кандидат технических наук, доцент кафедры «Детали машин и ПТУ»
ФГБОУ ВО «Волгоградский ГТУ» А.В. Попов

Бабоченко, Наталья Владимировна

Б-12
Механика: учебно-методическое пособие по направлению под
готовки «Тепло-и электрообеспечение специальных технических систем и объектов» / Н. В Бабоченко. – Волгоград: ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ, 2019. – 80 с.

Учебно-методическое пособие предназначено для проведения 

практических занятий и для самостоятельной работы студентов в качестве домашних и контрольных заданий по дисциплине «Механика». 
Пособие составлено в соответствии с требованиями ФГОС по направлению подготовки 13.05.01 - «Тепло-и электрообеспечение специальных технических систем и объектов».

Содержит варианты заданий и исходные данные для выполнения 

домашних и контрольных заданий. Приведены примеры расчетов и 
оформления. Приложения содержат необходимый справочный материал.

УДК 621.01
ББК 30.12

© ФГБОУ ВО Волгоградский
государственный аграрный
университет, 2019
© Бабоченко Н. В., 2019

ВВЕДЕНИЕ

Целью изучения дисциплины «Механика» является формирова
ние знаний применения математического аппарата при решении прикладных задач, осмысление полученных численных результатов и поиска наиболее оптимальных конструктивных решений.

Изучение дисциплины направлено на решение следующих задач:
– изучение теоретических основ расчётов на прочность и жест
кость наиболее распространенных деталей и узлов машин.

– формирование умений и навыков, необходимых для последу
ющей инженерной и конструкторской деятельности: умения выбирать 
материалы и рассчитывать параметры наиболее распространенных 
типов передач, соединений и их элементов.

– ознакомление бакалавров с вариантами конструкции и крите
риями работоспособности деталей и узлов машин общего назначения, 
методами их расчета, правилами и нормами их проектирования.

Изучение дисциплины «Механика» направлено на формирование 

общепрофессиональных компетенций, а также знаний, умений, навыков, необходимых для решений профессиональных задач в производственно-технологической и научно-исследовательской деятельности.

В результате изучения дисциплины «Механика» студент 

должен знать:

что собой представляет уравновешивающая и равнодействую
щая сила, условия равновесия различных систем сил; основные понятия кинематики; виды машин и механизмов, принцип действия, кинематические и динамические характеристики; типы кинематических 
пар; типы соединений деталей и машин; основные сборочные единицы и детали; характер соединения деталей и сборочных единиц; принцип взаимозаменяемости; виды движений и преобразующие движения 
механизмы; виды передач; их устройство, назначение, преимущества 
и недостатки, условные обозначения на схемах; передаточное отношение и число; методику расчета элементов конструкций на прочность, жесткость и устойчивость при различных видах деформации.

Уметь: решать задачи на равновесие тел, под действием раз
личных систем сил; проводить расчет основных кинематических и 
динамических характеристик; читать кинематические схемы; проводить расчет и проектировать детали и сборочные единицы общего 
назначения; проводить сборочно-разборочные работы в соответствии 
с характером соединений деталей и сборочных единиц; определять 
напряжения в конструкционных элементах; производить расчеты элементов конструкций на прочность, жесткость и устойчивость; определять передаточное отношение.

Владеть: методами теоретического и экспериментального ис
следования в механике; навыками решения типовых задач по статике, 
кинематике, динамике; использовать справочную литературу и нормативно-техническую документацию для решения инженерных задач.

Приведенные в данном учебно-методическом пособии задания 

являются оценочным средством освоения общепрофессиональных
компетенций на уровне умений и владений изученного материала. 

Оценка уровня освоения общепрофессиональных компетенций в 

зависимости от сложности заданий:

Низкий уровень освоения компетенции – выполнение заданий 1, 

2, 4 и 9 (задания низкой сложности);

Средний уровень освоения компетенции – выполнение заданий 

1, 2, 3, 5, 6, 9 и 10 (задания 5, 6 и 10 относятся к средней сложности);

Высокий уровень освоения компетенции – выполнение всех за
даний с 1 по 13 (задания 8, 9, 13 относятся к высокой сложности).

ЗАДАНИЕ 1

ПАРА СИЛ И МОМЕНТ СИЛЫ

Определить реакции опор двухопорной балки, нагруженной за
данными силами. Исходные данные приведены в таблице 1 для рисунка 1.

Таблица 1

№ схемы 
№ Варианта
q, H/ м
F, H
M, H∙∙ м

1
2
3
4
5

1

00
5
40
10

11
2
25
20

22
10
16
14

33
1,5
50
30

45
6
82
60

50
3
15
25

66
8
45
40

71
4,5
18
10

84
1
20
25

99
12
54
35

2

01
1
60
54

12
4,5
20
85

23
2
15
40

34
5
2,5
100

46
3,5
40
55

51
6
35
60

67
3
100
90

72
1,5
80
20

88
8
30
75

90
10
50
30

3

02
5
80
25

13
2,5
15
10

24
4
30
20

35
10
55
40

47
12
10
15

52
8
100
30

68
4,5
65
45

73
2
85
60

80
6
90
18

91
3,5
20
16

Продолжение таблицы 1

1
2
3
4
5

4

03
4
10
8

14
1
12
10

25
12
16
15

4

36
8
20
12

48
2
5
3

53
14
30
24

69
6
25
20

74
10
8
6

85
16
4
12

92
20
15
8

5

04
5
50
35

15
4,5
35
30

26
8
25
20

37
1,5
10
8

49
2,5
65
50

54
10
8
25

60
12
16
40

75
15
30
28

81
5,5
12
15

93
6
55
45

6

05
8
12
20

16
3,5
10
45

27
0,5
8
10

38
10
15
50

40
15
18
30

55
4,5
20
15

61
8
3
25

76
12
5
18

86
8,5
12
30

94
6
4
45

7

06
5
50
35

17
4
10
5

28
6
12
8

39
8
15
50

41
12
80
15

56
10
35
25

Окончание таблицы 1

1
2
3
4
5

62
20
40
30

77
14
25
20

82
16
14
65

95
30
65
75

8

07
4
18
15

18
6,5
24
20

29
10
16
12

30
2,5
20
25

8

42
12
40
50

57
3
35
65

63
8
10
25

78
1,5
12
90

87
1
60
35

96
5
15
10

9

08
4
15
2

19
1,5
40
15

20
1
20
18

31
10
16
25

43
5
18
14

58
8
10
35

64
6
25
20

79
12
40
30

83
3
35
15

97
7
12
10

10

09
4
50
10

10
6
65
8

21
2
80
100

32
18
10
15

44
20
55
150

59
10
30
45

65
16
10
25

70
8
2
40

88
14
6
10

98
30
50
60

Рисунок 1

ЗАДАНИЕ 2

ПРОИЗВОЛЬНАЯ ПЛОСКАЯ СИСТЕМА СИЛ

Жесткая рама (рисунок 2, таблица 2) закреплена в точке А шар
нирно, а в точке В прикреплена или к невесомому стержню с шарнирами на концах, или к шарнирной опоре на катках.

В точке С к раме привязан трос, перекинутый через блок и не
сущий на конце груз весом Р =25 кН. На раму действуют пара сил с
моментом М = 60 кН∙м и две силы, величины которых, направления и 
точки приложения указаны в таблице.

Определить реакции связей в точках А, В, вызываемые действу
ющими нагрузками. При окончательных расчетах принять a=0,5 м.

Таблица 2

№ варианта

№ рисунка

F1= 1кН  
F2=2кН
F3=3кН
F4=4кН

Точка
приложения

α 1

град.

Точка
приложения

α 2
град

Точка
приложения

α 3
град

Точка
приложения

α 4
град

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

1
1
Н
30
К
60

2
2
D
15
Е
60

3
3
K
75
E
30

4
4
K
60
H
30

5
5
D
30
E
60

6
6
H
30
D
75

7
7
E
60
K
15

8
8
D
60
H
15

9
9
H
60
D
30

10
10
E
75
K
30

11
1
D
15
E
60

12
2
K
75
E
30

13
3
K
60
H
30

14
4
D
30
E
60

15
5
H
30
D
75

16
6
E
60
K
15

17
7
D
60
H
15

18
8
H
60
D
30

α
α
α3
α3

Окончание таблицы 2
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

19
9
E
75
K
30

20
10
H
30
K
60

21
1
K
75
E
30

22
2
K
60
H
30

23
3
D
30
E
60

24
4
H
30
D
75

25
5
E
60
K
15

26
6
D
60
H
15

27
7
H
60
D
30

28
8
E
75
K
30

29
9
H
30
K
60

30
10
D
15
E
60

1
2

3
4