Расчет кинематических и силовых соотношений в механических передачах"
методическая разработка

ОБЛАСТНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«СМОЛЕНСКИЙ АВТОТРАНСПОРТНЫЙ КОЛЛЕДЖ имени Е.Г.Трубицына»

Методическая разработка

по проведению практической работы по дисциплине: «Техническая механика»

« Расчет кинематических и силовых соотношений в передаточных механизмах»

Смоленск , 2022 г.

Составитель: Сенчило Н.Ф.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Введение…………………………………………………………………. ……………………….4

#1055;лан занятия………………………………………………………………………………………5

3. Ход работы занятия…………………………………………………………………………..7

#1047;аключение…………………………………………………………………………………………8

5. Приложения, выводимые на экран………………………………………………….10

Тема занятия, цель занятия……………………………………………………………11

#1057;одержание работы, время, отводимое на её выполнение ………..12

Критерий оценок обучающихся……………………………………………………..13

Результаты вычислений………………………………………………………………….14

6. Раздаточный материал………………………………………………………………………15

#1060;ормулы для расчета кинематических и силовых параметров……..16

#1055;ередаточные числа одноступенчатых механических передач…….18

#1058;ехнические данные двигателей серии АИР……………………………………19

#1057;хема привода ленточного конвейера……………………………………………20

#1050;ейс 1……………………………………………………………………………………………………21

#1050;ейс 2……………………………………………………………………………………………………22

#1050;ейс 3………………………………………………………………………………………………….,.23

#1048;спользуемая литература………………………………………………………………….24

Введение

Настоящая методическая разработка составлена в соответствии с программой и тематикой предмета « Техническая механика»

Данное учебное занятие является интересным с точки зрения межпредметных связей технической механики с физикой, электротехникой.

Сегодня показателем профессиональной подготовки специалиста является умение перерабатывать большой поток информации, способность анализировать непредвиденные ситуации, самостоятельно разрабатывать алгоритмы принятия решения, а также развитие таких личностных качеств, как инициативность и самостоятельность, Учебное занятие построено с использованием кейс- метода, который позволяет активизировать различные факторы: теоретические знания, практический опыт обучаемых, их способность высказывать свои мысли, идеи, предложения, умение выслушать альтернативную точку зрения, и аргументировано высказать свою.

Практические работы являются важной составной частью всего комплекса подготовки обучающихся, играют большую роль в освоении и закреплении изучаемого материала, а также в развитии у обучающихся практических навыков проведения ремонтных работ.

В практической работе « Расчет кинематических и силовых соотношений в передаточных механизмах» создана проблемная ситуация, в которой обучающимся необходимо практически использовать свои знания и умения в новых для них условиях. Ситуация решается с помощью кейс- метода. Применяется метод ситуационного анализа и его разновидность: ситуационные задачи и упражнения.

Практическая работа должна научить обучающихся проводить анализ работы машин и механизмов, логическим путем определить проблему, поставить себе задачи для ее решения, используя свои теоретические знания, решить эту проблему. Практическая работа « Расчет передаточных и силовых соотношений в передаточных механизмах», с использованием кейс- метода, позволяет формировать общие и профессиональные компетенции.

План занятия

Тема программы : Механические передачи. Классификация передач. Основные кинематические и силовые характеристики передач.

Тема учебного занятия: Расчет передаточных и силовых соотношений в передаточных механизмах»

Тип урока: Закрепление знаний и умений

Вид урока: Практическая работа

Образовательная цель: Закрепить умения определять кинематические и силовые параметры механизма, читать кинематические схемы. Показать применение знаний на практике.

Развивающая цель: Формирование умений анализировать ситуацию, самостоятельно работать с информацией, представленной в различной форме

Воспитательная цель: Воспитание интереса и любви к дисциплине и специальности в целом, организованности и четкости в работе, самостоятельности и ответственности в принятии решений, способности работать в коллективе.

Формируемые компетенции ( в соответствии с ФГОС):

ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.

ОК 2. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.

ОК 3. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность.

ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.

ОК 6. Работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.

ОК 7. Брать на себя ответственность за работу членов команды (подчиненных), результат выполнения заданий.

ПК Организовывать и проводить работы по техническому обслуживанию и ремонту автотранспорта.

ПК Осуществлять технический контроль при хранении, эксплуатации, техническом обслуживании и ремонте автотранспортных средств

ПК Разрабатывать технологические процессы ремонта узлов и деталей.

Содержание урока:

#1057;ообщение темы, целей практической работы, мотивация учебной деятельности.

Актуализация знаний (фронтальный опрос)

#1042;ыдача заданий –кейсов

#1055;рактическая работа с кейсами по теме: «Расчет передаточных и силовых соотношений в передаточных механизмах»

4. Обсуждение и теоретическая интерпретация полученных результатов практической работы, представление вариантов решения проблем.

5. Подведение итогов, анализ работы в целом.

Оснащение урока:

-кейс 1. «Ремонт ленточного конвейера, предназначенного для перемещения запчастей, на авторемонтном предприятии в г.Смоленске.»

-кейс 2. «Замена электродвигателя ленточного конвейера на участке ремонта двигателей концерн «Тайота».

-кейс 3. «Установка ленточного конвейера на предприятии по ремонту автомобилей «Феррари» в Италии.

- справочный материал: передаточные числа одноступенчатых механических передач, значение КПД механических передач, технические данные электодвигателей серии АИР

-кинематическая схема механизма.

Ход работы занятия

#1057;ообщение темы, целей практической работы. Мотивация учебной деятельности. (7 мин., преподаватель)

Тема урока: « Расчет кинематических и силовых соотношений в передаточных механизмах»

На предыдущих уроках мы изучили тему: «Механические передачи, характеристики передач, кинематические и силовые отношения в передачах».

Вы знаете формулы по которым определяются мощности двигателя и исполнительного механизма, КПД, передаточные числа передач. В силу вашей специальности, вы обязаны проводить технические расчеты, прежде чем выбрать деталь, конструкцию, машину, механизм.

Как обеспечить необходимые условия работы машины? С такими вопросами вы обязательно столкнетесь в своей будущей профессиональной деятельности. Тема практического занятия будет посвящена одному из этих вопросов- расчету кинематических и силовых соотношений в передаточных механизмах и на основе расчета, выбору двигателя для ленточного конвейера.

Сегодня предлагаю вам 3 варианта производственных ситуаций, которые необходимо решить с помощью технических расчетов.

Перед вами стоят цели: ознакомится с реальными производственными ситуациями на авторемонтных предприятиях, проанализировать информацию, выработать наиболее оптимальные решения и провести их презентацию. Тему и цели запишите в тетрадь.

Прошу вас ответить на следующие вопросы:

#1050;ак определить передаточное число передачи ?

2. Как определить мощность на валу механизма?

#1050;ак определить к.п.д. передачи?

4. Что называют механическим КПД?

5. Как определить общий КПД?

6. Как определить общее передаточное число?

7. Какие силовые и кинематические характеристики являются главными при выборе электродвигателя?

Содержание работы и отводимое время вы видите на экране:

Итого:75 мин

#1042;ыдача заданий- кейсов (3 мин, преподаватель)

Учебная группа делится на бригады по 4 человека. Каждой бригаде выдается свой кейс

#1042;ыполнение практической работы (60 мин, групповая работа)

Контроль и консультативная помощь преподавателя.

Раздаточный материал.

4. Представление вариантов решения проблем

(15 мин. по5 мин для каждого кейса)

От каждой группы выбирается один представляющий, который знакомит аудиторию со своим кейсом и заносит результаты своей практической работы в таблицу на экране. Идет обсуждение данного кейса.

#1040;нализ работы в целом, подведение итогов. (5 мин. , подводит преподаватель)

Оценить работу каждого обучающегося в группе предлагаю членам группы по критериям, которые вы видите на экране.

Все бригады справились с заданием. Правильно определи необходимые кинематические и силовые соотношения в передаточных механизмах и, с учетом данных расчетов, определили необходимый электродвигатель для ленточного конвейера. Выбранный вам электодвигатель будет работать долго и надежно. Вы молодцы.

Заключение

Данный вид учебного занятия способствует выработке общих и профессиональных компетенций. У студентов развивается инициативность, самостоятельность, аналитическое мышление. Кейс метод способствует организации собственной деятельности. Обучающиеся учатся навыкам общения. Рассматриваемые ситуационные задачи способствуют выработке умения организовать и провести работу по техническому обслуживанию автотранспорта.

Новое качество образования определяется результативностью образовательной деятельности педагога и обучающегося. В свою очередь под результативностью понимается готовность выпускника быть конкурентноспособным в динамично меняющейся ситуации в стране. Для этого не достаточно владеть определенной суммой знаний, умений, навыков. Требуется владение основными способами взаимодействия с миром и с самим собой, такими как исследование, проектирование, организация, коммуникация и рефлексия, что составляет компетентность выпускника. Для достижения такого качества образовательных услуг, я считаю необходимо использование интерактивных образовательных технологий, на занятиях технической механики.

Приложения, выводимые на экран

Приложение 1

Тема занятия: «Расчет кинематических и силовых соотношений в передаточных механизмах»

Цель занятия: Уметь определять кинематические и силовые характеристики передач и использовать эти умения для решения практических задач.

Приложение 2

Содержание работы время, отводимое на ее выполнение

Приложение 3

Критерий оценок обучающихся

Практическая работа с кейсами

1 балл- показатель не реализован

2 балла- показатель реализован некоторыми фрагментами, элементами

3 балла- показатель реализован полностью

Итого:

7-10 баллов- 3(удовлетворительно)

11-15 баллов- 4 (хорошо)

16-21балл- 5 (отлично)

Приложение 4

Результаты вычислений

Раздаточный материал

Приложение 5

Формулы для расчета кинематических и силовых параметров двигателя и ленточного привода

Частота вращения барабана конвейера:

Расчет мощности на приводном валу конвейера:

Мощность на валу электродвигателя:

Рэл.дв.потр=

.

ŋобщ.=ŋкл. рем. * ŋ3под. * ŋзац. * ŋмуфты

Значения к.п.д выбрать из таблицы 2.

Выбираем по каталогу электродвигатель( табл.П1), удовлетворяющей по мощности.

Передаточные числа привода и редуктора.

Передаточное число клиноременной передачи =3

Частоты вращения валов.

3……..6

Мощности на валах

Вращающие моменты на валах:

Т₀ = 9550 т₂ = 9550

Т₁ = 9550 Т₃ = 9550

Полученные результаты заносим в таблицу:

Приложение 6

Приложение 7

Технические данные электродвигателей серии АИР

Приложение 8

Схема привода ленточного конвейера

Рис. 1. Привод ленточного конвейера: а) привод с клиноременной передачей; б) привод с цепной передачей;

в) суточный график нагрузки (циклограмма нагрузки)

1 - электродвигатель; 2 - муфта упругая; 3 -редуктор;

4 - муфта комбинированная; 5 - передача клиноременная;

6 - передача цепная; 7 — барабан приводной

Кейс 1

На авторемонтном предприятии, в г. Смоленске, для перемещения запчастей используется ленточный конвейер. Скорость ленты конвейера v= 2,1 м/с, окружное усилие на ведущем барабане Ft =1050Н, диаметр барабана Dбар =0,325 м.

Во время работы произошла остановка конвейера, при этом в месте установки двигателя ощущался запах жжёной изоляции. Для устранения повреждения был вызван механик. Что должен предпринять механик, что бы ленточный конвейер работал?

Кейс 2

Концерн Тайота производит авто под торговой маркой Lexus. В составе концерна имеются авторемонтные предприятия. Однажды на участке ремонта двигателей остановился ленточный конвейер. Скорость ленты конвейера v= 1,8 м/с, окружное усилие на ведущем барабане Ft =1090Н, диаметр барабана Dбар =0,340 м.

В месте установки Электродвигателя было задымление. Для устранения повреждения был вызван механик. Что должен предпринять механик, что бы ленточный конвейер работал?

Кейс 3

Италия- это не только красивая страна, но и место, где хорошо развито машиностроение. В стране существует несколько заводов, которые изготавливают автомобили Феррари. На территории одного из них имеется авторемонтное предприятие. Для транспортирования запасных частей на участок шиномонтажных работ возникла необходимость установки ленточного конвейера. Скорость ленты конвейера v= 1,8 м/с, окружное усилие на ведущем барабане Ft =1090Н, диаметр барабана Dбар =0,340 м.

Какой двигатель необходим для работы этого ленточного конвейера?

Используемая литература:

#1050;локов В.Г. Детали машин. Курсовое проектирование: Учебно-методическое пособие.- М.:МГИУ, с.

#1054;лофинская В.П. Детали машин. Краткий курс и тестовые задания: учеб. пособие/ В.П. Олофинская.- 2-е изд., испр.и доп.- М.: Форум,#1089;