Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України
Лисичанський ордена Трудового Червоного Прапора гірничий технікум
ЗАТВЕРДЖУЮ Заступник
директора навчальної
роботи __________
Л.В.Кадацька «___»___________20__
р.
М А Т Е Р І А Л И
до практичних робіт з навчальної дисципліни
«Технічна механіка»
для студентів спеціальності 5.07010602
«Обслуговування та ремонт автомобілів і двигунів»
Розглянуто, ухвалено та затверджено на засіданні циклової комісії загальнотехнічних дисциплін Протокол № __ від ______20__р.
Голова циклової комісії ______________ Н.В.Царюк
|
|
Розробив викладач Фесенко Н.Д.
|
2012
Пояснювальна записка
Суть практичних робіт полягає в застосуванні отриманих знань під час вирішення практичних завдань. Вони передбачені навчальною програмою і виконують після вивчення теми чи розділу курсу. Конкретна методика практичної роботи та її зміст залежать від специфіки навчальної дисципліни. За характером діяльності студентів вони близькі до лабораторних робіт, сприяють поглибленню знань, навичок і вмінь, стимулюванню пізнавальної діяльності, дають змогу провести контроль і корекцію.
Практичні заняття формують у студентів вміння організувати власну навчально-пізнавальну діяльність і набувати первинних практичних навичок й умінь застосовувати отримані знання на практиці; визначати мету діяльності; окреслювати завдання та умови їх вирішення; планувати свою діяльність; складати графік виконання роботи; готувати матеріали й інструменти; здійснювати самоконтроль, самооцінку якості виконання роботи та вносити необхідні корективи.
Навчальним планом дисципліни «Технічна механіка» передбачається виконання 10 практичних робіт по 2 аудиторні години на роботу. Студенти виконують розрахункові завдання за індивідуальними варіантами, які співпадають за номером у списку класного журналу групи.
Перелік практичних робіт:
1. Визначення зусиль в стержневих конструкціях.
2. Визначення рівнодіючої простої системи довільно розміщених сил.
3. Розрахункові схеми балок і визначення реакцій опор.
4. Визначення координат центра ваги плоских перетинів.
5. Визначення зміни довжини бруса.
6. Визначення деформацій розтягнутого стержня.
7. Орієнтований розрахунок валу.
8. Проектний розрахунок балки на згин.
9. Розрахунки з’єднань деталей машин.
10. Розрахунок прямозубої циліндричної передачі.
Виконання практичної роботи оцінюється викладачем на підставі оформленого звіту, який оформлюється на аркушах формату А4 з рамкою. Результати виконаної роботи повинні бути оформлені з дотримуванням вимог ДСТУ.
Критерії оцінювання
Рівень навчальних досягнень |
Бал |
Критерії оцінювання навчальних досягнень |
1 |
2 |
3 |
І. Початковий |
1 |
Студент може розрізняти об’єкт вивчення і відтворювати деякі його елементи або фрагменти, мало усвідомлює мету навчально-пізнавальної діяльності, виконує не більше 20% від загального обсягу практичної роботи. В розразунково-графічних роботах не може виконати розрахункові схеми, ескізи, епюри, кінематичні схеми та зробити до них розрахункову частину. |
2 |
Студент фрагментарно відтворює незначну частину теоретичного матеріалу, має нечіткі уявлення про об’єкт вивчення, виявляє здатність елементарно викласти думку, може усно відтворити кілька термінів, явищ, без зв’язку між ними, виконує 20% від загального обсягу практичної роботи. Не здатен самостійно виконати розрахунково-графічні роботи. Не вміє самостійно користуватися підручниками, довідниками, технічною літературою. |
|
3 |
Студент відтворює менше половини вивченого теоретичного матеріалу на елементарному рівні. Може надати усну відповідь з кількох простих речень, відсутні сформовані вміння та навички у виконанні розрахунково-графічних робіт, виконує 30% від загального обсягу практичної роботи. При виконанні розрахунково-графічних робіт вміє за допомогою викладача скласти розрахункові схеми, ескізи, кінематичні схеми, однак розрахунки робить з великою кількістю грубих помилок, слабо вміє працювати з калькулятором. |
|
ІІ. Середній |
4 |
Студент має початковий рівень теоретичних знань, знає близько половини навчального матеріалу, слабо орієнтується в поняттях, має фрагментарні навики в роботі з підручниками, довідниками та іншою технічною літературою, не вміє використовувати комп’ютерні навчальні програми, комп’ютерне тестування, не вміє самостійно використовувати ДСТУ в розрахунках та кресленнях. Здатен давати відповіді на прості стандартні запитання, виявляє інтерес до навчального матеріалу, виконує 45% від загального обсягу практичної роботи. За допомогою викладача може виконувати розрахунково-графічні роботи з великою кількістю помилок та неточностей, не може самостійно виявити та усунути помилки в розрахунках, зробити висновки, слабо вміє користуватися калькулятором. |
5 |
Студент знає більше половини навчального матеріалу, розуміє основний навчальний матеріал, здатний з помилками та неточностями дати визначення понять, сформулювати правило, розкрити сутність формули, може самостійно володіти більшою частиною заданого матеріалу. При виконанні розрахунково-графічних робіт може самостійно накреслити розрахункову схему, побудувати епюри, виконати розрахунки, але припускається при цьому неточностей, вміє користуватися технічними приладами, калькулятором, виконує 55% від загального обсягу практичної роботи, виявляє інтерес до навчального матеріалу. |
|
6 |
Студент виявляє знання і розуміння основних положень теоретичного навчального матеріалу, може поверхово аналізувати формули, схеми, відповідь його правильна, але недостатньо осмислена, самостійно відтворює більшу частину теоретичного навчального матеріалу, вміє застосовувати знання при розв’язанні типових розрахунково-графічних робіт, вміє користуватися додатковими джерелами інформації: довідниками, ДСТУ та іншими, виконує 65% від загального обсягу практичної роботи |
|
ІІІ. Достатній |
7 |
Студент правильно і логічно відтворює теоретичний навчальний матеріал, розуміє основні положення теорії, факти, формули, встановлює причинно-наслідкові зв’язки між ними, контролює власні навчальні дії, правильно використовує термінологію. Складає розрахункові схеми, кінематичні схеми, ескізи, вміє робити розрахунки при виконанні розрахунково-графічних, лабораторних та контрольних робіт. Виконує 75% від загального обсягу практичної роботи. Вміє користуватися технічними приладами, довідниками, ДСТУ, калькулятором. |
8 |
Знання студента є достатньо повними, він вільно застосовує навчальний матеріал у стандартних ситуаціях, логічно висвітлює події з точки зору смислового взаємозв’язку, уміє аналізувати формули, робити висновки, загалом контролює власну діяльність. Вміє виконувати розрахунково-графічні роботи на достатньому рівні, самостійно. Вміє самостійно користуватися підручниками, довідниками, ДСТУ. Виконує 85% від загального обсягу практичної роботи |
|
9 |
Студент вільно володіє вивченим матеріалом, вміє аналізувати та систематизувати інформацію, здатен до самостійного опрацювання навчального матеріалу, але потребує консультації з викладачем. Самостійно, практично без помилок, виконує розрахунково-графічні та контрольні роботи. В навчальному процесі самостійно використовує технічну літературу, довідники, ДСТУ, добре володіє навичками роботи з калькулятором. Виконує 95% від загального обсягу практичної роботи |
|
IV. Високий |
10 |
Студент володіє глибокими і міцними знаннями теоретичної частини дисципліни, може робити аргументовані висновки, оцінювати достовірність розрахунків при виконання розрахунково-графічних та лабораторних робіт, виконувати 100% від загального обсягу практичної роботи. Володіє на високому рівні користування усіма засобами навчання: довідниками та іншою технічною літературою. |
11 |
Студент володіє узагальненими міцними, глибокими знаннями теоретичної частини дисципліни «Технічна механіка», вміє застосовувати вивчений матеріал при розв’язуванні розрахунково-графічних робіт. Самостійно виконує 100% від загального обсягу практичної роботи. Здатен до самостійного вивчення матеріалу за допомогою підручників, довідників. Розрахунково-графічні роботи виконує на високому рівні, як графічну частину, так і розрахункову частину. |
Практична робота №1
Визначення зусиль в стрижньових конструкціях.
Мета роботи: визначити тип деформацій, що виникають в стрижнях під дією навантаження.
Хід роботи
Перекреслити задану схему вантаження стрижнів, витримавши кути.
Виявити точку, рівновага якої буде розглянута (точка додатку сил)
Встановити систему сил, що діє на дану точку.
Визначити напрям і модулі зусиль, що виникають в стрижнях під дією зовнішнього навантаження.
а) графічним методом
б) аналітичним методом
5. Зробити висновок (визначити тип деформацій, що виникає в стрижнях)
6. Оформити звіт, який містить:
- тему;
- мету роботи;
- умову завдання і розрахункову схему;
- визначення зусиль в стрижнях графічним і аналітичним методами;
- висновок
Контрольні питання
Що називається проекцією сили на вісь?
Правило знаків проекції сили на вісь.
Як визначається рівнодіюча сила?
Чому дорівнює проекція сили перпендикулярна до осі?
Яке тіло називається вільним?
Що називають реакцією зв'язку?
Сформулювати принцип звільнення.
Як спрямована реакція зв'язку жорсткого стрижня.
Послідовність виконання практичної роботи
Що робити
|
Чим керуватися |
1.Перекреслити умову завдання, витримавши завдані кути.
|
|
2.Вибрати точку, рівновага якої буде розглянута.
|
Розглядається точка, в якій сходяться стрижні і прикладене зовнішнє навантаження |
3. Встановити систему діючих сил. Звільнити тіло від в’язей та відобразити діючі на нього зовнішні сили та реакції відкинутих в’язей (зусилля в стрижнях).
|
До точки додаються зовнішнє навантаження, яке відоме по модулю та за напрямком, і реакції в’язей, які спрямовані вздовж стрижнів, тому що напрямок їх векторів невідомий, то можна спрямовувати довільно.
|
4.
Графічний метод. У
вибраному масштабі
Лінійкою зміряти довжину сторін трикутника, які є векторами реакцій зв'язку, і за допомогою масштабу визначити їх модулі. |
Відому силу відкласти у вибраному масштабі, витримавши її напрям, через початок і кінець сили провести напрями реакцій зв'язку (напрями стрижнів) і отримати замкнутий трикутник. Напрями реакцій зв'язку визначити за напрямом відомої сили, оскільки напрям обходу в силовому трикутнику повинен бути в один бік.
|
5. Геометричний метод. Використовуючи теорему синусів скласти рівняння і поетапно вирішити його.
|
|
6. Аналітичний метод. а) вибрати напрям осьових ліній так, щоб одна з них пройшла через реакцію зв'язку (невідому силу), обов'язково використовувати кут 90о.
|
|
6. б) використовуючи умови рівноваги скласти рівняння рівноваги системи сил.
|
Fy
= 0; -F + RBC
cos |
6. в) розв’язати рівняння рівноваги і визначити значення реакцій зв’язку (зусиль в стрижнях).
|
З рівняння (2) RBC
=
З рівняння (1)
RAB = RBC cos
|
7. Виконати перевірку знайдених значень зусиль в стрижнях аналітичним методом.
|
Для цього потрібно змінити напрям осьових ліній (провести вісь через силу, яка при рішенні була похилою) і скласти одне рівняння проекцій на ту вісь координат, яка проведена через реакцію зв'язку. Після рішення рівняння відповідь повинна дорівнювати нулю або бути дуже близькою до нуля.
Fx = RBC - RAB cos - F cos
|
побудувати замкнутий силовий трикутник.
Fx
= 0; -RAB
+ RBC
cos
= 0 (1)
= 0 (2)
Короткі теоретичні відомості
Вільним зветься тіло, переміщенню, в просторі якого не перешкоджають інші тіла.
Зв'язком називають тіло, яке перешкоджає переміщенню в просторі даного об'єкту.
Принцип звільняємості: не порушуючи механічного стану тіла можна відкинути зв'язки, замінивши їх реакціями зв'язку.
Реакція жорсткого стрижня завжди направлена уздовж стрижня.
Проекцією сили на вісь координат називається відрізок осі, ув'язнений між двома перпендикулярами, опущеними з початку і кінця вектора сили.
Правило знаків: проекція сили на вісь вважається позитивною, якщо її напрям співпадає з позитивним напрямом осьовій лінії і навпаки.
Плоска система збіжних сил знаходиться в рівновазі, якщо її рівнодіюча сила рівна нулю. При графічному визначенні рівнодіючою силовий багатокутник виходить замкнутим. При аналітичному методі використовуються умови:
Список літератури
Эрдеди А.А., Медведев Ю. А., Эрдеди Н. А., Техническая механика, М., Высша школа, 1991, с.14 - 24
Мовнин М. С., Израелит А. Б.,Рубашкин А. Р., Руководство к решению задач по технической механике, М. Высшая школа, 1977, с.5-10, 15-18
Практична робота № 2
Визначення рівнодіючої плоскої системи довільно розташованих сил.
Мета роботи: визначити координати точки додатку рівнодіючої плоскої системи довільно розташованих сил.
Хід роботи
За таблицею, відповідно до варіанту, вибрати дані для виконання роботи.
У вибраній системі координат побудувати задану систему сил. Провести всі необхідні побудови для визначення моменту сил відносно початку координат.
За допомогою розрахунків визначити величину і напрям головного моменту.
Графічним методом визначити величину і напрям головного вектора.
Аналітичним методом визначити величину і напрям головного вектора.
Порівняти результати визначення головного вектора, отримані графічним і аналітичним методами. Розбіжність не повинна перевищувати 3%.
За допомогою розрахунку визначити відстань між лініями дії головного вектора і рівнодіючої сили.
За допомогою побудови визначити координати точки додатку рівнодіючої сили.
Оформити звіт, який містить:
тему;
мету роботи;
завдання;
креслення заданих сил з необхідними побудовами для визначення головного вектора і головного моменту;
розрахунки визначення головного вектора і головного моменту;
координати точки додатку рівнодіючої сили;
висновок