Программа работы кружка по решению задач по дисциплине Техническая механика
материал

Областное государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение

« Смоленский автотранспортный колледж имени Е.Г.Трубицына»

Программа

работы кружка по решению задач по дисциплине «Техническая механика»

Смоленск , 2022 г.

Введение

Качество образования сегодня рассматривается как важнейший фактор устойчивого развития страны. Модификация социально-экономических условий диктует системе среднего профессионального образования необходимость обеспечения высокого качества подготовки специалистов. Инновационный подход в образовании требует от преподавателя постоянно искать способы роста результативности обучения. Для этого используются в разных видах учебной деятельности инновационные методы, которые активизируют студентов, повышают интерес к занятиям, понимание и усвоение учебного материала.

При изучении технической механики решаются задачи:

- изучение общих принципов определения силовых нагружений, которые воспринимают элементы конструкции;

- овладение методами расчета конструкций, механизмов и узлов машин на прочность, жесткость, устойчивость;

- расчет деталей и узлов, осуществляющих передачу движения в машинах.

Одно из требований ФГОС и рабочей программы по дисциплине - умение выполнять основные виды расчетов.

Программа работы кружка предназначена для проведения занятий ч в группах студентов, обучающихся по специальностям Техническое обслуживание и ремонт двигателей, систем и агрегатов автомобилей, Техническая эксплуатация подъемно- транспортных, строительных, дорожных машин и оборудования (по отраслям)

Для лучшего усвоения программы по дисциплине «Техническая механика» создан кружок по решению задач.

Умения решать задачи, полученные на занятиях, помогут будущим специалистам качественно организовать техническое обслуживание и ремонт автотранспортных средств

Цель работы кружка:

Совершенствование познавательной сферы и обеспечение таких условий, где студенты смогут достигнуть максимально возможного для них уровня развития.

Задачи работы кружка:

#1054;бучения студентов оптимальным методам и приемам решения задач и умению представлять результаты

2. Сформировать умения работать с различными источниками информации

3. Выработать исследовательские умения

4. Углубить интерес к предмету за счет применения деятельностного подхода в изучении дисциплины «Техническая механика» и подборке задач с практическим содержанием.

Формы организации обучения:

-фронтальная;

- групповая;

- индивидуальная.

Виды деятельности:

- практикумы по решению задач;

- подготовка мини-проектов и их защита;

- подготовка тестовых заданий.

Формы контроля:

- письменный контроль (самостоятельная работа по решению задач);

- устный контроль (сообщения по результатам выполнения домашнего задания);

-презентация мини-проектов;

- контрольная работа.

Планируемые результаты:

- Углубление и развитие навыков решения задач;

- опыт работы в коллективе;

- получение опыта дискуссий, проектирование учебной деятельности;

- систематизация знаний;

- возникновение потребности читать дополнительную литературу;

- умение искать, отбирать, оценивать информацию.

Тематический план

Приложения

Задача

Определить полное удлинение жёстко заделанного круглого стержня от воздействия сил Р и напряжение растяжения в сечении стержня диаметром 0,8d. Принять следующие исходные данные: l=1м, d=0,02 м.

Модуль упругости материала стержня Мпа. Варианты значений силы Р приведены в таблице.

Задачу решить по одному из вариантов.

Порядок решения:

Полное удлинение стержня по закону Гука

.

Напряжение в сечении стержня диаметром 0,8d

Задача

Определить необходимые диаметр и длину срезного пальца в, показанной на рис., муфте предельного момента исходя из следующих условий: диаметр D=200мм., количество пальцев n=4, допускаемое напряжение среза материала пальца ср=100 Мпа., напряжение смятия см=200 Мпа.

Величина крутящего момента Т приведена в таблице. Задачу решить по одному из вариантов.

Порядок решения:

Напряжение среза по сечению пальца , отсюда .

Напряжение смятия на поверхности пальца , где L - длина пальца.

.

Задача

Определить внутренний диаметр заклёпки из условия её прочности на срез и проверить заклёпку на смятие.

Исходные данные: S1=S2=8 мм., диаметр заклёпки 15 мм., =120 Мпа, =70 Мпа. Значение силы Р приведено в таблице. Задачу решить по одному из вариантов.

Порядок решения:

Напряжение среза в заклёпке (имеем две площадки среза),

отсюда . Напряжение смятия в заклёпке .

Задача

Определить наименьший наружный диаметр глухой муфты при следующих исходных данных: внутренний диаметр d =100 мм., допускаемое напряжение на кручение материала муфты и шпонки =50 Мпа, внешний крутящий момент Т, запас прочности по крутящему моменту Кз=1,2. Определить требуемую длину шпонки, если её ширина b=28 мм, высота h=16 мм, допускаемое напряжение смятия =200 Мпа. Ослаблением сечения муфты из-за шпоночного паза пренебречь. Величина крутящего момента приведена в таблице. Задачу решить по одному из вариантов.

Порядок решения:

Напряжение кручения в сечении муфты от действия крутящего момента

,

где - полярный момент сопротивления сечения без учёта шпоночного паза. Решая, получим: .

Длина шпонки из условия смятия ,

Длина шпонки из условия среза .

Сечение стандартной шпонки мм.

Задача

Круглый брус длиной L=1300 мм. Нагружен силой Р=1000 Н и силой Р1 = 1500 Н. Расстояние a= 300 мм, расстояние b =500 мм. Допускаемое напряжение изгиба материала бруса Мпа. Определить диаметр стержня в месте приложения силы Р1 и момента М. Варианты величины момента М приведены в таблице. Задачу решить по одному из вариантов.

Порядок решения:

Напряжение изгиба бруса в сечении, где приложены сила Р1 и момент М.

, ;

.

.

Определяем большее из этих значений ; .

Диаметр бруса .

Задача

Кронштейн приварен к стенке двумя угловыми швами. На кронштейн воздействуют силы Р и Р1. Определить необходимую величину катета сварного шва. Допускаемое напряжение в сварном шве = 60 МПа. Определить толщину кронштейна из условия, что допускаемое напряжение материала кронштейна = 100 МПа. Значения сил Р и Р1 приведены в таблице. Задачу решить по одному из вариантов.

Порядок решения:

Суммарное напряжение в сварном шве ;

; ; где: - напряжение от изгибающего момента (от силы Р), - напряжение от силы Р1, k - искомый катет шва.

Толщина кронштейна определится из условия его прочности.

Суммарное напряжение в кронштейне ; отсюда

.

Задача

Определить силу, которую необходимо приложить к ключу длиной 300 мм при завинчивании болта с резьбой М162 по приведенному рисунку, до появления в резьбе болта напряжений смятия и напряжений среза. Трением на торце болта пренебречь.

Исходные данные: средний диаметр резьбы d2 = 15 мм, предел текучести материала болта по напряжениям смятия =250 Мпа, по напряжениям среза = 150 Мпа, коэффициент трения болта по гайке f= 0,15; угол профиля резьбы – 600, коэффициент неравномерности распределения нагрузки по виткам резьбы k= 0,87; коэффициент заполнения резьбы km= 0,65. Высота витка резьбы h= 1 мм. Высота гайки “H” приведена в таблице. Задачу решить по одному из вариантов.

Порядок решения:

Напряжение среза в резьбе болта ; напряжение смятия .

где Р - осевая сила при затяжке болта, t - шаг резьбы.

; где Тзав =Рзавl - завинчивающий момент и Рзав - искомая сила.

Решая, получим ;

;

; .

Задача

Определить завинчивающий момент, который необходимо приложить к, показанному на рисунке болтовому соединению, чтобы стягиваемые детали не разошлись от воздействия сил Р. Исходные данные: средний диаметр резьбы d2=15мм, угол подъёма резьбы = 2,4310; угол трения в резьбе =9,650; коэффициент трения в резьбе f= 0,15. Трением на торце гайки пренебречь. Значение силы Р приведено в таблице.

Порядок решения:

Необходимое усилие затягивания деталей ;

Момент, прилагаемый к болтовому соединению, для получения Рзат

; где - угол подъёма резьбы, t -шаг резьбы.

- приведенный угол трения в резьбе.

Совместное решение: .

Задача 12

Определить усилие затяжки болтов крышки резервуара из условия нераскрытия стыка, при следующих исходных параметрах: - диаметр резервуара D1= 200 мм; давление внутри резервуара постоянное (МПа); коэффициент запаса по затяжке k=1,5; коэффициент внешней нагрузки =0,5. Задачу решить по одному из вариантов.

Порядок решения:

Для обеспечения нераскрытия стыка сила, сжимающая детали в стыке всегда должна быть больше нуля. В данном случае часть нагрузки от внутреннего давления, равная , дополнительно нагружает крепёжные болты, а остальная часть, равная , идёт на разгрузку стыка. Данное условие выражается в виде . Сила от внутреннего давления .

Задача 13

По рисунку и условиям задачи 12 определить диаметр болтов, стягивающих крышку и корпус резервуара, принимая количество болтов n= 8 шт и допускаемое напряжение на растяжение материала болтов равное 180 МПа. Задачу решить по одному из вариантов.

Порядок решения:

Для обеспечения нераскрытия стыка сила, сжимающая детали в стыке всегда должна быть больше нуля. В данном случае часть нагрузки от внутреннего давления, равная , дополнительно нагружает крепёжные болты, а остальная часть, равная , идёт на разгрузку стыка. Данное условие выражается в виде . Сила от внутреннего давления . Осевая, растягивающая сила, действующая на затянутые болты равна .

Осевое растягивающее напряжение в сечении болта .

Диаметр болта

.

.