ĐỀ THI HỌC KỲ I HỆ CAO ĐẲNG (Sinh viên không sử dụng tài liệu, nộp lại đề thi) KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC BỘ MƠN KTCS MƠN: CƠ ỨNG DỤNG THỜI GIAN: 90 PHÚT ĐỀ SỐ: 01 Câu 1: (3đ) Cho cụm truyền động hình gồm: Bộ truyền đai thang, truyền bánh trụ nghiêng + Động có số vòng quay nđc=1460 vòng/phút + Bộ truyền đai thang có: D1=125mm, D2=250mm, hệ số trượt ξ=0,01 + Bộ truyền bánh trụ nghiêng có: Z1=30, Z2=90 a Tính tỷ số truyền truyền đai thang, truyền bánh nghiêng tỷ số truyền cụm truyền động.(1,5đ) b Tính số vòng quay trục I trục II.(1,5đ) Hình Câu 2: (3đ) Dầm thép đặc ngàm D, chịu xoắn với mômen xoắn cho hình a Vẽ biểu đồ nội lực dầm thép (1đ) b Tính ứng suất sinh đoạn dầm (1đ) c Kiểm tra bền dầm theo điều kiện bền, biết vật liệu dầm thép có ሾ߬ሿ = 20ܰܭ/ܿ݉ଶ (1đ) Câu 3: (4đ) Hình Dầm thép trọng lượng khơng đáng kể, có mặt cắt ngang hình vành khăn chịu lực hình Bỏ qua ảnh hưởng lực cắt a Xác định phản lực hai gối đỡ A E (1đ) b Vẽ biểu đồ lực cắt ܳ௬ mômen uốn ܯ௫ (2đ) c Xác định đường kính d mặt cắt ngang để dầm thỏa mãn điều kiện bền (1đ) Biết = ݍ5ܰܭ/݉; ݉ = 8ܨ ;݉ܰܭଵ = 25ܨ ;ܰܭଶ = 5 ;ܰܭvật liệu dầm có ሾߪሿ = 10 ܰܭ/ܿ݉ଶ ݕ ݔ ݖ Hình BỘ MƠN KTCS Trưởng BM Nguyễn Văn Thuận Giảng viên đề Huỳnh Hoàng Linh KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC BỘ MƠN KTCS ĐÁP ÁN HỌC KỲ I HỆ CĐ MÔN: CƠ ỨNG DỤNG ĐỀ SỐ: 01 Câu 1: (3đ) a Tính tỷ số truyền truyền đai thang, truyền bánh nghiêng tỷ số truyền cụm truyền động + Tỷ số truyền truyền đai thang D2 250 id = = = 2, 02 D1 (1 − ξ ) 125.(1 − 0, 01) + Tỷ số truyền truyền bánh nghiêng Z 90 ibr = = =3 Z1 30 + Tỷ số truyền cụm truyền động ich = id ibr = 2, 02.3 = , 06 b Tính số vòng quay trục I trục II + Số vòng quay trục I id = n n D (1 − ξ ) 1460.125.(1 − 0, 01) D2 = dc ⇒ nI = dc = = 727 ,7 vòng/phút D1 (1 − ξ ) nI D2 250 + Số vòng quay trục II ibr = Z nI n Z 722,7.30 = ⇒ nII = I = = 240, vòng/phút Z1 nII Z2 90 Câu 2: (3đ) a Vẽ biểu đồ nội lực (1đ) b Ứng suất sinh dầm (1đ) ܯ −3.100 ߬ = = 0,2 5ଷ ܹ = −12ܰܭ/ܿ݉ଶ ܯ 4.100 ߬ = = = 2ܰܭ/ܿ݉ଶ 0,2 10ଷ ܹ ܯ 9.100 ߬ = = 0,2 10ଷ ܹ = 4,5ܰܭ/ܿ݉ଶ c Kiểm tra bền (1đ) Ta có: ߬௫ = |߬ | = 12ܰܭ/ܿ݉ଶ ሾ߬ሿ = 20 ܰܭ/ܿ݉ଶ Do đó: ߬௫ < ሾ߬ሿ Dầm thép thỏa điều kiện bền Câu 3: (3đ) a Phản lực liên kết A E (1đ) - Vật khảo sát: dầm AE - Hệ lực tác dụng: ሬԦ௧ௗ , ܻ ሬԦ , ܺԦ , ݉ ሬԦா )~0 (ܳ ഥ , ܨԦଵ , ܨԦଶ , ܰ ܳ௧ௗ ܻ Tải trọng quy đổi: Qtd = q.l AB = 5.2 = 10KN ܰா ܺ - Hệ phương trình cân lực mơmen: ܳ௬ ∑X =0 (KN) ∑Y = ∑ m A + ∑ m = XA =0 ⇔ YA + N E + F1 − F2 − Qtd = 6.N E + 2.F1 − 4.F2 − 1.Qtd − m = XA =0 ⇔ YA + N E + 25 − − 10 = ܯ௫ 6.N + 50 − 20 − 10 − = (KNm) E XA =0 ⇔ YA = −8KN N = −2KN E 18 b Vẽ biểu đồ nội lực lực cắt ܳ௬ mơmen uốn ܯ௫ c Tính kích thước d mặt cắt ngang để dầm thõa mãn điều kiện bền ߪ௫ = Do đó: ܹ௫ ≥ 11 19 26 |ܯ௫ |௫ ≤ ሾߪሿ ܹ௫ |ܯ௫ |௫ |ܯ௫ |௫ 0,8݀ ସ ℎܽ ݕ0,1 ݀ ଷ (1 − ൬ ൰ )≥ ሾߪሿ ሾߪሿ ݀ ⇒ ݀ ≥ ඨ య య |ܯ௫ |௫ |−26.100| ඨ = = 16,39ܿ݉ 0,1 ሾߪሿ (1 − 0,8ସ ) 0,1.10 (1 − 0,8ସ ) Vậy đường kính mặt cắt ngang dầm ݀ ≥ 16,39ܿ݉ 7 ĐỀ THI MÔN: CƠ ỨNG DỤNG HỌC KỲ I THỜI GIAN: 90 PHÚT HỆ CAO ĐẲNG ĐỀ SỐ: 02 (Sinh viên không sử dụng tài liệu, nộp lại đề thi) KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC BỘ MƠN KTCS Câu 1: (3đ) Cho cụm truyền động hình gồm: Bộ truyền bánh trụ nghiêng, truyền xích ống lăn Khớp nối trục + Động có số vòng quay nđc=1400 vòng/phút + Bộ truyền bánh trụ nghiêng có: Z1=25, Z2=75 + Bộ truyền xích ống lăn có: Z3=27mm, Z4=81mm a Tính tỷ số truyền truyền bánh nghiêng, truyền xích ống lăn, tỷ số truyền cụm truyền động.(1,5đ) b Tính số vòng quay trục I, II trục III (1,5đ) Câu 2: (3đ) Hình Cho trụ thép đặc dạng bậc, có tiết diện ngang hình tròn chịu lực hình Cho biết d1 = 3cm, d2=5cm, P1= KN, P2= KN, P3= 13 KN a Vẽ biểu đồ nội lực trụ (1đ) b Tính ứng suất đoạn trụ ứng suất lớn trụ (1đ) c Tính biến dạng dọc trụ AD, biết E=2.104KN/cm2 (1đ) P1 A Câu 3: (4đ) P2 10cm B d1 Dầm thép trọng lượng khơng đáng kể, có mặt cắt ngang hình chữ nhật rỗng, chịu lực hình Bỏ qua ảnh hưởng lực cắt a Xác định phản lực hai gối đỡ A E (1đ) b Vẽ biểu đồ lực cắt ܳ௬ mômen uốn ܯ௫ (2đ) c Hãy kiểm tra độ bền dầm theo điều kiện bền (1đ) Biết = ݍ5ܰܭ/݉; ݉ = 8ܨ ;݉ܰܭଵ = 27ܨ ;ܰܭଶ = 5 ;ܰܭcác kích thước ܾ = 5ܿ݉, ℎ = 15ܿ݉; vật liệu dầm có ሾߪሿ = 10 ܰܭ/ܿ݉ଶ C P3 d2 D Hình ݕ 10cm ݖ ݔ Hình BỘ MÔN KTCS Giảng viên đề Trưởng BM Nguyễn Văn Thuận Huỳnh Hồng Linh 20cm KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC BỘ MÔN KTCS ĐÁP ÁN HỌC KỲ I HỆ CAO ĐẲNG MÔN: CƠ ỨNG DỤNG ĐỀ SỐ: 02 Câu 1: (3đ) a Tính tỷ số truyền truyền bánh nghiêng, truyền xích tỷ số truyền cụm truyền động + Tỷ số truyền truyền bánh nghiêng Z 75 ibr = = =3 Z1 25 + Tỷ số truyền truyền xích ống lăn Z 81 ix = = =3 Z 27 + Tỷ số truyền cụm truyền động ich = ibr ix = 3.3 = b Tính số vòng quay trục I, II trục III + Số vòng quay trục I Trục động nối với trục I thông qua khớp nối trục nên nI = ndc = 1400 vòng/phút + Số vòng quay trục II ibr = Z nI n Z 1400.25 = ⇒ nII = I = = 466 , 67 vòng/phút Z1 nII Z2 75 + Số vòng quay trục III ix = Z nII n Z 466 , 67.27 = ⇒ nIII = II = = 155, 56 vòng/phút Z nIII Z4 81 P1 Câu 2: (3đ) a Vẽ biểu đồ nội lực (1đ) b *Ứng suất sinh đoạn trụ (0,5đ) ܰ௭ −5 ߪ = = = −0,71ܰܭ/ܿ݉ଶ ܨ ߨ 1,5ଶ = −12ܰܭ/ܿ݉ଶ ܰ௭ ߪ = = = 0,57ܰܭ/ܿ݉ଶ ଶ ܨ ߨ 1,5 ܰ௭ −9 ߪ = = = 0,46ܰܭ/ܿ݉ଶ ܨ ߨ 2,5ଶ *Ứng suất lớn trụ ߪ௫ = |ߪ | = |−0,71| = 0,71 ܰܭ/ܿ݉ଶ A P2 10cm B d1 10cm C P3 20cm d2 D ܰ௭ ()ܰܭ Hình c Biến dạng dọc trụ AD (1đ) ∆ܮ = ߜ + ߜ + ߜ ܰ௭ ݈ ܰ௭ ݈ ܰ௭ ݈ = + + ܧ ܨ ܧ ܨ ܧ ܨ −5.10 4.10 −9.20 = + + = −5,29 10ିସ ܿ݉ ସ ଶ ସ ଶ 10 ߨ 1,5 10 ߨ 1,5 10ସ ߨ 2,5ଶ Trục thép bị nén đoạn ∆ܮ = 5,29 10ିସ ܿ݉ Câu 3: (3đ) a Phản lực liên kết A E (1đ) - Vật khảo sát: dầm AE - Hệ lực tác dụng: ሬԦ௧ௗ , ܻ ሬԦ , ܺԦ , ݉ ሬԦா )~0 (ܳ ഥ , ܨԦଵ , ܨԦଶ , ܰ Tải trọng quy đổi: Qtd = q.l AB = 5.2 = 10KN ܳ௧ௗ ܻ ܺ - Hệ phương trình cân lực mơmen: ܳ௬ ∑X =0 (KN) ∑Y = ∑ m A + ∑ m = XA =0 8,5 ⇔ YA + N E + F1 − F2 − Qtd = 6.N E + 2.F1 − 3.F2 − 1.Qtd − m = XA =0 ⇔ YA + N E + 27 − − 10 = ܯ௫ 6.N + 54 − 15 − 10 − = (KNm) E XA =0 ⇔ YA = −8, 5KN N = −3, 5KN E b Vẽ biểu đồ nội lực lực cắt ܳ௬ mômen uốn ܯ௫ c Kiểm tra độ bền dầm thép Điều kiện bền |ܯ௫ |௫ ߪ௫ = ≤ ሾߪሿ ܹ௫ Trong đó: ܹ௫ = ܰா 8,5 18,5 15 18,5 27 ܾ ℎଷ − 0,8ܾ (0,8ℎ)ଷ 15ଷ − 0,8.5 (0,8.15)ଷ = = 110,7ܿ݉ଷ 6ℎ 6.15 Do đó: ߪ௫ = |ܯ௫ |௫ 27.100 = = 24,39ܰܭ/ܿ݉ଶ > ሾߪሿ = 10ܰܭ/ܿ݉ଶ ܹ௫ 110,7 Vậy dầm thép không đủ bền 3,5 3,5 ... Do đó: ܹ௫ ≥ 11 19 26 |ܯ௫ |௫ ≤ ሾߪሿ ܹ௫ |ܯ௫ |௫ |ܯ௫ |௫ 0,8݀ ସ ℎܽ ݕ0 ,1 ݀ ଷ (1 − ൬ ൰ )≥ ሾߪሿ ሾߪሿ ݀ ⇒ ݀ ≥ ඨ య య |ܯ௫ |௫ |−26 .10 0| ඨ = = 16 ,39ܿ݉ 0 ,1 ሾߪሿ (1 − 0,8ସ ) 0 ,1. 10 (1 − 0,8ସ )... Trong đó: ܹ௫ = ܰா 8,5 18 ,5 15 18 ,5 27 ܾ ℎଷ − 0,8ܾ (0,8ℎ)ଷ 15 ଷ − 0,8.5 (0,8 .15 )ଷ = = 11 0,7ܿ݉ଷ 6ℎ 6 .15 Do đó: ߪ௫ = |ܯ௫ |௫ 27 .10 0 = = 24,39ܰܭ/ܿ݉ଶ > ሾߪሿ = 10 ܰܭ/ܿ݉ଶ ܹ௫ 11 0,7 Vậy dầm thép không... ܨ ܧ ܨ −5 .10 4 .10 −9.20 = + + = −5,29 10 ିସ ܿ݉ ସ ଶ ସ ଶ 10 ߨ 1, 5 10 ߨ 1, 5 10 ସ ߨ 2,5ଶ Trục thép bị nén đoạn ∆ܮ = 5,29 10 ିସ ܿ݉ Câu 3: (3đ) a Phản lực liên kết A E (1 ) - Vật khảo sát: