Добавлен: 23.10.2018
Просмотров: 4111
Скачиваний: 106
Министерство образования и науки Хабаровского края
Краевое государственное образовательное учреждение
Среднего профессионального образования
Хабаровский автодорожный техникум
Методические указания и контрольные задания
по дисциплине
«ТЕХНИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА»
для специальности СПО
23.02.04 «Техническая эксплуатация подъемно-транспортных, строительных, дорожных машин и оборудования»
2014
Рассмотрено на заседании УТВЕРЖДАЮ
предметно-цикловой комиссии Зам.директора по УР
общеобразовательных _____ О.А. Пустовалова
математических, естественно-
научных и общепрофессиональных
дисциплин
Протокол №_____ от______ 2014
Председатель ц/к
______ Е. В. Шерстобитова
Разработчик: Мельникова Г.В., преподаватель дисциплин:
«Техническая механика», «Метрология, стандартизация
и сертификация», «Статика сооружений».
Требования к оформлению домашних контрольных работ
По дисциплине предусматривается выполнение одной домашней контрольной работы. Контрольная работа дает возможность осуществлять текущий контроль за самостоятельной работой обучающихся и координировать их работу над учебным материалом в межсессионный период.
Варианты заданий определяются по приведенной ниже таблице выбора заданий.
Контрольная работа, оформленная небрежно, написанная неразборчивым почерком, а также выполненная по неправильно выбранному варианту, возвращается обучающемуся без проверки с указанием причин возврата. В случае выполнения работы по неправильно выбранному варианту обучающийся должен выполнить работу согласно своему варианту задания. Работа, оформленная небрежно, рецензированию не подлежит и возвращается учащемуся для надлежащего оформления.
Критерии оценивания домашней контрольной работы:
Результаты выполнения домашней контрольной работы оцениваются отметкой «зачтено».
При проверке работы учащегося учитывается характер (существенные и несущественные) и количество допущенных ошибок.
К существенным ошибкам относятся ошибки, свидетельствующие о том, что обучающийся не усвоил основной учебный материал, не умеет оперировать им и применять к выполнению заданий, дан неполный и неверный ответ на вопрос.
К несущественным ошибкам относятся грамматические ошибки в терминах, неточность формулировок определений, обоснований, перечислений, небрежное выполнение (оформление) записей, рисунков и схем.
Правила выбора варианта
Варианты заданий определяются по приведённой ниже таблице согласно шифру учащегося. (шифр – соответствует двум последним цифрам номера зачетной книжки). Шифр указывается в работе в обязательном порядке.
В таблице вариантов по горизонтали размещаются цифры от 0 до 9, каждая из которых является предпоследней цифрой номера зачетной книжки учащегося. По вертикали размещаются цифры от 0 до 9, каждая из которых является последней цифрой номера зачетной книжки учащегося.
Пересечение горизонтальной и вертикальной линий определяет клетку с номерами задания.
Например, две последние цифры номера зачетной книжки обучающегося «27». При этих условиях учащийся должен выполнять №8 вариант контрольной работы.
Таблица 1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
9 |
7 |
8 |
2 |
5 |
3 |
9 |
5 |
3 |
|
|
9 |
2 |
8 |
7 |
4 |
6 |
9 |
1 |
2 |
1 |
|
|
6 |
7 |
3 |
9 |
3 |
7 |
5 |
3 |
4 |
2 |
|
|
7 |
1 |
6 |
4 |
2 |
8 |
4 |
7 |
5 |
3 |
|
|
8 |
2 |
10 |
3 |
5 |
1 |
6 |
2 |
6 |
4 |
|
|
9 |
3 |
1 |
2 |
4 |
6 |
7 |
3 |
7 |
5 |
|
|
10 |
4 |
2 |
7 |
6 |
1 |
2 |
4 |
8 |
6 |
|
|
1 |
5 |
8 |
2 |
9 |
10 |
9 |
8 |
5 |
7 |
|
|
2 |
9 |
7 |
3 |
7 |
1 |
8 |
1 |
9 |
8 |
|
|
10 |
6 |
1 |
4 |
8 |
2 |
10 |
7 |
1 |
10 |
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №1
Задание №1.1
Определить недостающие из сил FAB, FBC, F в механической системе на рисунке 1.
Исходные данные приведены в таблице 1.1
Таблица 1.1
|
Вариант |
FAB,кН |
FBC,кН |
F,кН |
№ схемы |
|
1 |
0,5 |
|
|
1 |
|
2 |
|
0,4 |
|
2 |
|
3 |
|
|
0,3 |
3 |
|
4 |
0,6 |
|
|
4 |
|
5 |
|
0,5 |
|
5 |
|
6 |
|
|
0,5 |
6 |
|
7 |
0,7 |
|
|
7 |
|
8 |
|
0,6 |
|
8 |
|
9 |
|
|
0,4 |
9 |
|
10 |
0,8 |
|
|
10 |
Методические указания к Заданию №1.1
К решению задачи следует приступать после изучения тем «Основные понятия и аксиомы статики» и «Система сходящихся сил», уяснения приведенных ниже методических указаний и разбора примеров.
В предлагаемой задаче рассматривается тело (точка), находящиеся в равновесии под действием плоской системы сходящихся сил. При аналитическом методе решения применяется система двух уравнений равновесия.
(сумма проекций сил системы на каждую из координатных осей равна нулю).
Проекцией силы на ось называется отрезок оси, заключенный между перпендикулярами, опущенными на ось из начала и конца силы.
Обозначив проекцию силы F на ось Х через Fx, а на остY – через Fy, будем иметь (рис.2):
Fx=Fcosα; Fy=-Fsinα, или Fy=-Fcos(90-α)
α – угол, образованный силой F и осью Х.
Можно упростить решение задач путем рационального выбора направления координатных осей, то есть, выбираем ось так, чтобы одна из осей (ось Х или ось Y) совпадала с направлением какой-либо неизвестной силы.
Решив задачу аналитическим методом, следует затем проверить правильность решения с помощью графического или геометрического метода.
Задание №1.2
Балка опирается на шарнирно-подвижную и шарнирно-неподвижную опоры. Необходимо определить реакции опор.
Исходные данные приведены в таблице 1.2
Таблица 1.2
|
Вариант |
№ схемы на рис.5 |
q, Н/м |
F, Н |
М, Н*м |
|
1 |
10 |
5 |
40 |
10 |
|
2 |
9 |
2 |
25 |
20 |
|
3 |
8 |
10 |
16 |
14 |
|
4 |
7 |
1,5 |
50 |
30 |
|
5 |
6 |
6 |
82 |
60 |
|
6 |
5 |
3 |
15 |
25 |
|
7 |
4 |
8 |
45 |
40 |
|
8 |
3 |
4,5 |
18 |
10 |
|
9 |
2 |
1 |
20 |
25 |
|
10 |
1 |
12 |
54 |
35 |
Рис.5
Методические указания к Заданию №1.2
К решению этих задач следует приступать после изучения тем «Пара сил и момент силы», «Система сил, произвольно расположенных в плоскости».
Пара сил. Две равные и параллельные силы, направленные в противоположные стороны и не лежащие на одной прямой, называются парой сил или просто парой. (рис. 6а). Кратчайшие расстояния между линиями действия сил, составляющих пару, называются плечом пары (рис. 6 б).
Произведение одной из сил пары на плечо называется моментом пары и обозначается буквой М; М = ± F r.
Момент пары сил будем считать положительным, если пара стремится повернуть тело по часовой стрелке и отрицательным, если против часовой стрелки (рис. 6). Размерность пары (кН*м).
Чтобы задать пару, достаточно задать ее момент, поэтому иногда слово «пара» заменяют словом «момент» и условно изображают его так, как показано на рис. 6в.
Пример решения задания №1.2
Определить реакцию опор двухопорной балки, нагруженной силами (рис.8).
Задание №1.3
Определить параметры привода: угловые скорости, вращающие моменты, мощности на валах, передаточные отношения, КПД.
Описать назначение, принцип работы, устройство привода. Данные взять из таблицы 1.3.
Таблица 3
|
№ варианта |
№ схемы по рис.11 |
Мощность эл. дв. Р1, кВт |
Частота вращ. электродв., n, об/мин |
Перед. число ред. up |
|
1 |
8 |
3,6 |
960 |
12 |
|
2 |
7 |
2,0 |
1440 |
20 |
|
3 |
5 |
6,4 |
980 |
25 |
|
4 |
10 |
8,5 |
720 |
1,6 |
|
5 |
1 |
9,8 |
710 |
4 |
|
6 |
2 |
4,4 |
935 |
1,25 |
|
7 |
3 |
8,6 |
970 |
1,6 |
|
8 |
9 |
3,7 |
987 |
32 |
|
9 |
4 |
3,2 |
970 |
4 |
|
10 |
6 |
2,6 |
980 |
2,5 |
Методические указания к Заданию №1.3
Пример решения Задания №1.3
Определить скорости вращающие моменты, передаточные отношения, мощности, КПД привода (рис.12), если передаточное отношение u23=2,8, мощность электродвигателя Р1=7кВт, частота вращения вала ω1=750 об/мин, диаметры шкивов D1=80мм, D2=160мм. Описать назначение, устройство, принцип работы привода.
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №2
Задание №2.1
Проверить прочность, найти наиболее напряженный участок двухступенчатого бруса, нагруженного силами F1, F2, если [σ]=160 Н/мм2. Найти удлинение бруса. Данные своего варианта взять из таблицы 2.1
Таблица 2.1
|
№ задачи и схемы |
Вариант |
F1,кН |
F2,кН |
А1, см2 |
А2, см2 |
|
1 |
10 |
10 |
20 |
1,2 |
0,8 |
|
2 |
9 |
12 |
10 |
1,2 |
0,8 |
|
3 |
8 |
12 |
20 |
0,7 |
0,9 |
|
4 |
7 |
21 |
40 |
2,4 |
2,2 |
|
5 |
6 |
16 |
13 |
2,6 |
1,6 |
|
6 |
5 |
18 |
23 |
1,8 |
1,4 |
|
7 |
4 |
15 |
13 |
2,3 |
2,0 |
|
8 |
3 |
14 |
22 |
3,5 |
2,3 |
|
9 |
2 |
13 |
18 |
4,4 |
3,0 |
|
10 |
1 |
15 |
25 |
2,6 |
1,4 |
Методические указания к Заданию №2.1
Выполнение задания требует от студента умения строить эпюры продольных сил, нормальных напряжений и определять удлинения или укорочения бруса. К решению этих задач следует приступать после изучения тем «Основные положения» и «Растяжение - сжатие», уяснения приведенных ниже методических указаний и разбора примеров.
Все детали машин при их взаимодействии деформируются – изменяют размеры. Различают несколько состояний деформирования: упругая деформация, пластическая деформация и разрушение. Упругая – исчезает после снятия нагрузок, пластическая – остается. Если деталь деформируется упруго, то состояние называют прочностью.
Пример решения Задания №2.1
Стальной ступенчатый брус (рис.14) нагружен силами
6. Анализируем эпюру. Первый участок прочен
σ1 < [σ], 128<160
Задание №2.2
Определить диаметр стального вала постоянного сечения из условия прочности, приняв [τ]=30Н/мм2.
Исходные данные в таблице 6.
Таблица 2.2
|
№ задачи; схемы |
Вариант |
Р1, кВт |
Р2, кВт |
Р3, кВт |
ω, рад/с |
|
10 |
1 |
35 |
20 |
15 |
20 |
|
9 |
2 |
150 |
100 |
50 |
45 |
|
8 |
3 |
40 |
25 |
20 |
25 |
|
7 |
4 |
110 |
60 |
30 |
35 |
|
6 |
5 |
40 |
15 |
25 |
30 |
|
5 |
6 |
75 |
40 |
15 |
20 |
|
4 |
7 |
90 |
60 |
25 |
30 |
|
3 |
8 |
65 |
35 |
20 |
25 |
|
2 |
9 |
140 |
110 |
60 |
45 |
|
1 |
10 |
120 |
80 |
40 |
35 |
Методические указания к заданию №2.2
Пример решения Задания №2.2
Определить из условия прочности диаметр стального вала
Задание №2.3
Для стальной балки, нагруженной как на рис.19, построить эпюру изгибающих моментов и подобрать сечение балки в двух вариантах: двутавр и квадрат. Сравнить массы балок по двум расчетным вариантам. Для материала балки принять [σ]=160Н/мм2. Данные своего варианта взять из таблицы 2.3:
Таблица 2.3
|
№ схемы |
Вариант |
F1, кH |
F2, кH |
м, кН*м |
|
10 |
10 |
1 |
1 |
1 |
|
9 |
3 |
2 |
1 |
4 |
|
8 |
7 |
3 |
2 |
2 |
|
7 |
2 |
4 |
2 |
6 |
|
6 |
1 |
4 |
3 |
6 |
|
5 |
9 |
5 |
4 |
4 |
|
4 |
4 |
6 |
4 |
8 |
|
3 |
8 |
7 |
5 |
6 |
|
2 |
5 |
7 |
6 |
6 |
|
1 |
6 |
9 |
6 |
8 |