Методические указания по их выполнению. Общие методические указания материал программы дисциплины Техническая механика
 Скачать 1.68 Mb.
|
|
Министерство образования Республики Башкортостан ГАПОУ УФИМСКИЙ ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ Методические указания и контрольные задания для студентов заочного отделения образовательных учреждений среднего профессионального образования специальностей дисциплина «Техническая механика» 2016г. ВВЕДЕНИЕ Дисциплина «Основы технической механики» является важной общепрофессиональной дисциплиной, назначение которой – дать будущим техникам основные сведения о законах равновесия и движения материальных тел; о методах расчета элементов машин и сооружений на прочность, жесткость и устойчивость; об устройстве, области применения механизмов и машин общего назначения. Знания и навыки, полученные при изучении технической механики, являются основой для освоения смежных специальных дисциплин. Настоящее пособие содержит перечень учебной литературы, программу дисциплины, задания на контрольную работу и методические указания по их выполнению. ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ Материал программы дисциплины «Техническая механика» состоит из трех разделов: теоретическая механика, основы сопротивления материалов, детали машин и механизмов. Каждый раздел технической механики необходимо изучить, затем выполнить контрольную работу. Изучение учебного материала следует вести в последовательности: -ознакомиться с содержанием программы, подобрать учебную литературу; -изучить материал каждой темы задания; -ответить на вопросы для самопроверки; -закрепить усвоение материала путем разбора решенных задач, приведенных в учебной литературе. После того как материал изучен, можно приступить к выполнению контрольной работы. Контрольная работа выполняется по одному из 30 вариантов. Варианты для каждого студента – индивидуальные. Номер варианта определяется порядковым номером в журнале группы. При выполнении контрольных работ необходимо соблюдать следующие требования: -каждая контрольная работа выполняется в отдельной тетради; -на обложку тетради приклеивается заполненный студентом бланк «Контрольная работа»; -контрольная работа выполняется чернилами, разборчивым почерком, с интервалом между строками, а рисунки и схемы - карандашом с соблюдением правил черчения; для пометок и замечаний преподавателя необходимо оставлять поля, а в конце работы – несколько страниц для рецензии; -каждую задачу нужно начинать с новой страницы, тексты условий задач переписывать полностью; -решение задач сопровождать краткими пояснениями, в которых указывать, какая величина определяется, по какой формуле (привести эту формулу в общем виде), какие величины подставляются в формулу; -вычисления в задачах контрольной работы производить в единицах СИ, применять стандартные символы для обозначения величин; при всех исходных и вычисленных величинах должны указываться единицы измерения (размерности); -ответы на контрольные вопросы необходимо давать сжато, конкретно, по существу заданного вопроса; -в конце контрольной работы следует указать список использованной литературы (наименование, автор, год издания). Перед чистовым оформлением задачи тщательно проверить правильность всех вычислений, оценить правдоподобность полученных результатов. Выполненную работу следует подписать, поставить дату и своевременно выслать в колледж. После получения зачтенной работы необходимо внимательно изучить рецензию и все замечания преподавателя, обратить внимание на ошибки и доработать материал. Не зачтенная работа выполняется заново или переделывается частично по указанию преподавателя. При затруднениях в решении задач контрольной работы можно обратиться к преподавателю колледжа с просьбой о консультации по неясным вопросам. Работа, выполненная не по своему варианту или не в полном объеме, проверке не подлежит и возвращается без оценки. ЛИТЕРАТУРА
ПРОГРАММА ВВЕДЕНИЕ Значение дисциплины, ее связь с другими изучаемыми дисциплинами. Роль технической механики в технике. Краткий обзор развития технической механики. Разделы технической механики. РАЗДЕЛ 1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА Тема 1.1. Основные понятия и аксиомы статики Абсолютно твердое тело. Материальная точка, система материальных тел. Свободное и несвободное тела. Сила как вектор. Система сил, эквивалентные системы сил. Силы внешние и внутренние. Условия равновесия твердого тела. Правило параллелограмма сил. Связи, реакции связей. Аксиомы статики. Тема 1.2. Плоская система сходящихся сил Система сходящихся сил. Силовой многоугольник. Геометрическое условие равновесия. Проекции вектора силы на оси координат, знак проекции. Уравнения равновесия плоской системы сходящихся сил. Тема 1.3. Пара сил Понятие о паре сил. Момент пары, знак момента. Основные свойства пар сил. Условие равновесия плоской системы пар сил. Тема 1.4. Плоская система произвольно расположенных сил Приведение силы к данной точке. Приведение плоской системы сил к данному центру. Главный вектор и главный момент системы. Равнодействующая плоской системы сил Теорема Вариньона. Применение теоремы Вариньона к определению равнодействующей параллельных сил, направленных в одну и в разные стороны. Три вида уравнений равновесия плоской системы сил. Рациональный выбор центров моментов, балочные системы. Классификация нагрузок и виды опор. Понятие о статически неопределимых системах Связи с трением. Трение скольжения, сила трения, угол трения, коэффициент трения. Особенности трения качения, коэффициент трения качения, его размерность. Тема 1.5. Пространственная система сил Параллелепипед сил. Равнодействующая пространственной системы сходящихся сил. Проекции вектора на три оси координат. Условие и уравнения равновесия пространственной системы сходящихся сил. Момент силы относительно оси, знак и условие равенства нулю. Пространственная система произвольно расположенных сил и ее уравнения равновесия (без вывода). Тема 1.6. Центр тяжести Центр параллельных сил, его свойства. Формулы для определения координат центра параллельных сил. Силы тяжести. Центр тяжести как центр параллельных сил. Определение координат центра тяжести простых и сложных сечений. Тема 1.7. Основы кинематики Основные понятия: пространство и время, механическое движение. Параметры движения и способы его задания. Классификация видов движения точки и тела. Уравнения движения, скорость и ускорение точки при естественном способе задания движения. Виды движения точки в зависимости от ускорения. Равнопеременное движение точки. Поступательное движение твердого тела и его свойства. Вращательное движение твердого тела. Угловая скорость, частота вращения. Угловое ускорение. Линейные скорости точек вращающегося тела. Нормальное, касательное и полное ускорения. Выражение нормального и касательного ускорений точки через угловую скорость и угловое ускорение тела. Тема 1.8. Основы динамики Основные понятия, законы динамики. Сила инерции несвободной материальной точки. Касательная и нормальная составляющие силы инерции при криволинейном движении точки (принцип Даламбера). Работа постоянной силы при прямолинейном движении. Работа сил тяжести. Мощность. Единицы работы и мощности в Международной системе (СИ). Понятие о механическом коэффициенте полезного действия. Работа и мощность при вращательном движении тела. РАЗДЕЛ 2. СОПРОТИВЛЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ Тема 2.1. Основные положения Деформируемое тело, его упругость и пластичность, основные гипотезы и допущения о свойствах материалов и характере деформаций. Метод сечений по определению внутренних сил. Внутренние силовые факторы. Виды деформаций. Напряжения: полное, нормальное и касательное. Тема 2.2. Растяжение и сжатие Продольная сила и нормальное напряжение в поперечном сечении бруса. Эпюры продольных сил и нормальных напряжений. Продольная и поперечная деформации при растяжении (сжатии). Закон Гука. Модуль продольной упругости. Коэффициент Пуассона. Перемещения поперечных сечений. Механические характеристики материалов. Допускаемое напряжение и коэффициент запаса прочности, основные факторы, влияющие на их выбор. Расчеты на прочность по допускаемым напряжениям (три вида). Понятие о статически неопределимых системах при растяжении (сжатии). Температурные и монтажные напряжения. Тема 2.3. Срез и смятие Понятие о срезе и смятии. Основные расчетные предпосылки и формулы, условности расчета. Допускаемые напряжения на срез и смятие. Расчеты на срез и смятие болтовых и сварных соединении. Тема 2.4. Геометрические характеристики плоских сечений Понятие о геометрических характеристиках плоских сечений бруса. Моменты инерции: осевой, полярный, центробежный. Осевые моменты инерции простейших сечений. Зависимость между моментами инерции относительно параллельных осей. Понятие о главных центральных осях. Момент сопротивления и радиус инерции сечения бруса. Тема 2.5. Прямой изгиб Основные понятия и определения. Классификация видов изгиба. Внутренние силовые факторы при прямом изгибе. Дифференциальные зависимости между интенсивностью распределенной нагрузки, поперечной силой и изгибающим моментом. Построение эпюр поперечных сил и изгибающих моментов, Зависимость между изгибающим моментом и кривизной оси балки. Жесткость сечения при изгибе. Нормальные напряжения в поперечных сечениях балки. Расчеты на прочность при изгибе. Рациональные формы поперечных сечений балок. Тема 2.6. Кручение Понятие о сдвиге. Закон Гука для сдвига. Модуль сдвига. Зависимость между упругими постоянными для тела (без вывода). Кручение бруса круглого поперечного сечения. Крутящий момент, построение эпюр крутящих моментов. Основные гипотезы. Напряжения в поперечных сечениях бруса, угол закручивания. Полярные моменты инерции и сопротивления для круга и кольца. Расчеты валов на прочность и жесткость. Рациональные формы поперечных сечений валов. Тема 2.7. Изгиб с кручением Работа бруса при совместном действии изгиба и кручения. Внутренние силовые факторы и напряжения в поперечном сечении. Эквивалентный момент. Формулы для определения эквивалентного напряжения по гипотезам наибольших напряжений и энергии формоизменения. Расчет валов на изгиб с кручением. Тема 2.8. Устойчивость сжатых стержней Явление продольного изгиба. Критическая сила и ее определение по формуле Эйлера. Критическое напряжение. Гибкость стержня. Пределы применимости формулы Эйлера. Эмпирические формулы критических напряжений. Расчет сжатых стержней на устойчивость с применением коэффициента продольного изгиба. РАЗДЕЛ 3. ДЕТАЛИ МАШИН Тема 3.1. Основные положения Цели и задач раздела "Детали машин". Основные определения, механизм и машина. Классификация машин. Современные тенденции в развитии машиностроения. Требования к машинам и деталям машин. Основные критерии работоспособности и расчета деталей машин, прочность и жесткость. Тема 3.2. Соединения деталей машин Неразъемные соединения и их классификация. Заклепочные и сварные соединения, область их применения, достоинства и недостатки. Расчет на прочность сварных соединений. Клеевые соединения, область их применения. Разъемные соединения. Соединения штифтами и шпонками, шлицевые соединения. Резьбовые соединения. Область применения. Тема 3.3. Механизмы передачи вращательного движения Вращательное движение и его роль в машинах и механизмах. Назначение передач в машинах. Классификация и принцип работы передач. Основные кинематические и силовые соотношения для механических передач. Фрикционные передачи, их назначение, классификация, достоинства, недостатки и область применения. Основные геометрические и кинематические соотношения для цилиндрической и конической передач, определение требуемой силы прижатия. Понятие о вариаторах. Зубчатые передачи, область применения, классификация, достоинства и недостатки. Основная теорема зацепления (без вывода). Прямозубые цилиндрические передачи, кинематический и геометрический расчеты. Виды разрушения зубьев, материал зубчатых колес. Краткие сведения о расчете на усталость. Непрямозубые цилиндрические передачи, особенности геометрического расчета. Конические зубчатые передачи, кинематический и геометрический расчеты прямозубой передачи. Передача винт-гайка. Общие сведения о винтовых механизмах, классификация, силовые соотношения и кпд винтовой пары. Червячные передачи. Устройство, область применения, классификация, достоинства и недостатки, кпд передачи, материалы; кинематический и геометрический расчеты червячной передачи. Ременные передачи. Устройство, область применения, классификация, достоинства и недостатки, материалы. Упругое скольжение. Цепная передача. Устройство, область применения, классификация, достоинства и недостатки. Тема 3.4. Общие сведения о некоторых механизмах Рычажные механизмы. Шарнирный четырехзвенный механизм, мальтийский механизм, храповой механизм, кулачковый механизм, их назначение, область применения. Тема 3.5. Направляющие вращательного движения Валы и оси, их назначение, конструкции и материалы. Основные расчеты валов и осей на прочность и жесткость. Опоры валов и осей, их назначение и разновидности. Подшипники и подпятники скольжения, их назначение, типы, область применения. Материалы деталей подшипников. Условные расчеты подшипников скольжения. Подшипники качения, их устройство. Сравнительная характеристика подшипников скольжения и качения. Классификация подшипников качения и обзор их типов по ГОСТу. Подбор подшипников по динамической нагрузке. Тема 3.6. Механические муфты Муфты их назначение и классификация. Краткие сведения о подборе муфт. Таблица 1
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||