Mekaniska konstruktioner 180316

(1)

Mekaniska konstruktioner

7,5 högskolepoäng

Provmoment:

TEN

Ladokkod:

41I30M-2017

Tentamen ges för:

TGIAF15h

TentamensKod:

Tentamensdatum: 16 augusti 2018

Tid:

14.00 – 18.00

Hjälpmedel:

Tore Dahlbergs formelsamling, valfri miniräknare.

Totalt antal poäng på tentamen:

40 För att få respektive betyg krävs:

16/24/32 poäng för betyg 3/4/5

Allmänna anvisningar:

Uppgifterna är av varierande svårighetsgrad.

Nästkommande tentamenstillfälle:

Rättningstiden är i normalfall 15 arbetsdagar, annars är det detta datum som gäller:

Viktigt! Glöm inte att skriva Tentamenskod på alla blad du lämnar in.

Lycka till!

Ansvarig lärare:

Telefonnummer:

(2)

1. En betongpelare med tvärarean A= 1 𝑚2 bär upp en massa M=20000kg. Med hjälp av snittmetoden och jämvikt ska du räkna fram spänningen i betongpelaren.

Tyngdaccelerationen är g=10𝑚𝑠−2

(5p) 2. En transmissionsaxel har mått (i mm) enligt figuren nedan. Den belastas med ett vridande

moment 𝑀𝑣. Momentet väljs så att den maximala nominella skjuvspänningen i

transmissionsaxeln blir 100MPa (spänningskoncentrationer försummas). Materialet är linjärt elastiskt med skjuvmodulen G=78GPa. Beräkna transmissionsaxelns totala förvridning i grader.

(5p) 3. En axel mellan en ångturbin och en elgenerator skall överföra effekten 200MW vid 3600

r/min (varv per minut). Hur stor måste axeldiameter vara om tillåten skjuvspänning i axeln är

MPa till 200



(5p) 4. En fritt upplagd balk är belastad enligt figuren nedan

a. Beräkna stödreaktionskrafterna (2p)

b. Det maximala böjmomentet är 𝑃𝐿

4

.

Beräkna den maximala normalspänningen på grund av

böjmomentet om balkens tvärsnitt är kvadratiskt (dvs H=B) och har arean A=0.001𝑚2 (3p)

M

(3)

5. Maskinelement

a. Vilka fördelar har skivbromsar i jämförelse med backbromsar (2p) b. Om en skruv har hållfasthetsklass 5.5; vad innebär detta? (2p) c. Vilka friktionskrafter ska övervinnas när man drar åt ett skruvförband? (2p) d. Rullningslager antas vara friktionsfria lager. Motivera detta genom att beskriva hur dessa lager fungerar. (4p) e. Figuren visar en kuggväxel med 4 hjul, där z1 = 20, z2 = 35, z3 = 21, z4 = 76. Hjul 4 är ett invändigt

kugghjul.

1) Åt vilken riktning roterar hjul 2 om hjul 4 roterar medurs? (3p)

2) Bestäm växelns utväxling, dvs bestäm ωin/ωut. (7p)