технологическая карта для выполнения лабораторной работы
план-конспект урока

Краткая аннотация.

В данной методической разработке представлена поэтапная лабораторная работа по теме: «Испытание витых цилиндрических пружин сжатия» для студентов I курса по ППССЗ 35.02.07 Механизация сельского хозяйства. Работа посвещена закреплению лекционного материала по теме: «Сдвиг и смятие. Закон Гука при сдвиге».

Методическая разработка предназначена для преподавателей общепрофессиональных дисциплин по курсу «Техническая механика», студентов технических специальностей среднего профессионального образования.

Технологическая карта занятия

Дисциплина       Техническая механика    

Тема: Испытание витых цилиндрических пружин сжатия

Тип урока:  урок закрепления изученного материала  

Вид урока:  лабораторная работа

Форма проведения: беседа

Методы контроля: индивидуальный

Формы контроля:  ответ на вопросы

Формы организации работы:  дифференцированный подход

Используемые методы: объяснительно-иллюстративный

Цели урока:

Образовательная: закрепить следующие умения и навыки по данному учебному материалу: по лекционному материалу на тему «Сдвиг и смятие. Закон Гука при сдвиге»,

Развивающая:  умения применять знания в жизненных ситуациях; развитие компетентности, профессиональной мобильности; развитие умения сравнивать, классифицировать, обобщать изучаемые факты и понятия.

Воспитательная:  формирование положительной мотивации  обучения; формирование умения самостоятельно работать, способствовать воспитанию интереса к будущей специальности

Межпредметные связи: материаловедение, физика, математика.

Комплексно-методическое обеспечение урока: Лабораторная установка на тему: «Испытание витых цилиндрических пружин сжатия».

Оборудование к уроку: оборудование и приборы для демонстраций, лабораторных работ и практикумов.

Обучающиеся должны знать:лекционный материал на тему: «Сдвиг и смятие», «Основы сопротивления материалов», «Закон Гука при сдвиге».

Должны уметь:  анализировать и применять полученные знания на практике.

План:

1. Орг. Момент. Сообщение темы, целей и задач урока- 2-3 мин.
2. Актуализация опорных знаний умений- 15 мин
3. Объяснение нового материала- 30 мин
4. Закрепление изученного материала- 25 мин
5. Подведение итогов, выставление оценок- 5 мин
6. Задание на дом- 2 мин

Ход занятия

1. Организационный момент

Проверка наличия студентов и готовность к занятию. Сообщение целей и задач урока. Определение отсутствующих. Запись темы занятия в журнале. Проверка подготовленности помещения к занятию.

2. Актуализация опорных знаний умений: опрос студентов по теме «Сдвиг и смятие», «Основы сопротивления материалов», «Закон Гука при сдвиге».
3. Объяснение нового материала.

Витая цилиндрическая пружина — это прострастранственно-изогнутый стержень, осевая линия которого представляет винтовую линию (Рис 1.).

Рис 1. Витая цилиндрическая пружина сжатия.

Геометрия пружины характерезуется диаметром витка D, диаметром проволоки d, числом рабочих витков n, углом подъема α ( обычно α <  5°).

Осадка (взаимное перемещение концов пружины) пружины определяется по формуле:

λ = F/c, (м)

где F — сжимающия сила (Н), c — жесткость пружины (Н/мм)

Жесткость пружины определяется по формуле:

с = G*d4 / 8*D3 *n, (Н/мм)

где G – модуль сдвига (Н/мм²), D — диаметр витка (мм), d – диаметр проволоки (мм), n — число рабочих витков.

График зависимости осадки λ от сжимающей силы F носит название характеристики пружины. Осадка пружины  характеризует упругую податливость. Податливостью называется перемещение под действием единичной силы. Величина, обратная податливости, называется жесткостью. Чем больше получается  λ при заданной силе F, тем больше податливость пружины, а значит тем меньше жесткость.

В формуле жесткости диаметры D и d соответственно стоят в третьей и четвертой степени. Это значит, что характеристика пружины обладает высокой чувствительностью к геометрическим несовершенствам. Малые отклонения диаметральных размеров D и d от номинальных значений обуславливает значительные изменения податливости и жесткости пружины.

Экспериментальное исследование упругого деформирования пружин выполняется при помощи лабораторной установки, схема которой показана на рис.2.

Рис 2. Лабораторная установка.

Установка включает следующие составные элементы:

Поз. 1. Пружины.

Поз. 2. Индикаторы часового типа.

Поз. 3. Указатели.

Поз. 4. Измерительная линейка.

Поз. 5. Подвижная и неподвижная поперечная планка.

Поз.6. Стойка.

Поз. 7. Подвес для грузов.

Поз. 8. Набор грузов.

Поз.9. Рама с основанием

Поз.10. Элементы горизонтирования.

Поз. 11. Кронштейн.

Рассматриваются две прижины с отличающимися геометрическими параметрами. Сжимающая сила создается при помощи съемных грузов. На каждой ступени нагружения измеряется упругое перемещение (осадка λ). Для этого предусмотрены две системы измерений: одна приблеженная — при помощи измерительной линейки, другая уточненная — при помощи индикаторы часового типа.

4. Закрепление изученного материала.

 Опрос студентов по пройденному материалу: Что такое осадка пружины? Что понимается под жесткостью пружиныЧто такое податливость пружины? Из чего состоит установка? Какие основные параметры пружины? Какие внутренние силовые факторы оказывают основное влияние на деформирование и упругие перемещения пружины сжатия?

5. Подведение итогов. Выставление оценок на основе опроса студентов.

6. Задание на дом: изучить конспектный материал  по  теоретической части лабораторной работы «Испытание витых цилиндрических пружин сжатия».

Преподаватель:Кашапова Р.Р.