1. Загальні методичні вказівки

Мета даного посібника – надати допомогу слухачам у самостійному оволодінні науково-теоретичними та практичними знаннями з курсу «Технічна механіка».

В основі вивчення теоретичного матеріалу лежить принцип від простого до складного. Майже кожна тема включає теоретичний матеріал з розрахунково-аналітичним визначенням тих чи інших параметрів.

Рекомендується наступна послідовність вивчення матеріалу:

1. Ознайомлення зі змістом кожного розділу програми.

2. Вивчити матеріал кожної теми на основі вказівок даного посібника, літератури в два етапи: спочатку уважно прочитати матеріал всієї теми, розібратись в основних поняттях, визначеннях, законах, правилах, наслідках і їх логічний взаємозв’язок, після чого послідовно і коротко законспектувати основні положення та визначення до теми.

3. Дати відповідь на питання самоперевірки. Якщо виникли труднощі, потрібно знову вернутись до визначення з кожної теми.

Окрім теоретичних знань слухач повинен отримати практичні навички з визначення координат центра ваги плоскої фігури, траєкторії руху точки, кінематичних характеристик обертального руху, нормального і дотичного напруження при згині, з розрахунку зубчастих, черв’ячної і пасової передачі, розрахунку та вибору підшипників кочення

Тому частина навчального часу відводиться на лабораторну роботу. Лабораторну роботи слухач виконує після вивчення теоретичного матеріалу. Після проведення лабораторної роботи слухач повинен звітувати про її виконання.

Змiст дисципліни

1.Статика

1.1 Статика абсолютно твердого тіла

Історія розвитку і зв’язок з іншими науками. Структура курсу. Основні поняття та визначення: сила, система сил, рівновага абсолютно твердого тіла. Аксіоми статики та їх наслідки. Теорема про три непаралельні сили. Види в’язей та напрям їх реакцій. Розв’язання задач статики.

Рекомендована література 1, 2, 3, 4.

1.2. Теорія моментів сил

Проекція сили на вісь і на площину. Приведення збіжних сил до рівнодійної. Умови рівноваги системи збіжних сил. Теорія моментів сил: момент сили відносно точки, поняття пари сил, момент пари сил. Розв’язання задач з використанням рівнянь рівноваги системи збіжних сил.

Рекомендована література 1, 2, 3, 4

1.3. Центр паралельних сил та центр ваги

Послідовне складання паралельних сил. Центр паралельних сил. Формули радіуса вектора і координат центра паралельних сил. Центр ваги твердого тіла і плоскої фігури. Знаходження центра ваги елементарних плоских фігур. Способи визначення координат центра ваги тіла. Розв’язання задач з використанням формул для знаходження центра ваги плоскої фігури.

Лабораторна робота №1.

Визначення координат центра ваги плоскої фігури.

Рекомендована література 1, 2, 4.

2. Кінематика

2.1 Кінематика точки

Основні поняття та визначення в кінематиці. Способи опису руху точки: векторний, координатний, натуральний. Основні кінематичні характеристики руху точки: швидкість і прискорення. Визначення траєкторії руху точки.

Рекомендована література 1, 2, 5 .

2.2 Кінематика твердого тіла

Завдання руху твердого тіла. Найпростіші види руху твердого тіла: поступальний і обертальний. Обертальний рух твердого тіла навколо нерухомої осі. Швидкість і прискорення точок тіла що обертаються навколо нерухомої осі. Визначення кінематичних характеристик обертального руху.

Рекомендована література 1, 2, 5, 7.

2.3 Плоскопаралельний рух твердого тіла

Кінематичні рівняння руху. Швидкості точок тіла при плоско паралельному русі. Миттєвий центр швидкостей і способи його визначення. Прискорення точок тіла при плоскопаралельному русі. Визначення швидкостей точок в плоскопаралельному русі.

Рекомендована література 1, 2, 5.

3 Динаміка

3.1 Динаміка точки

Основні закони динаміки: закони Ньютона, що покладені в основу динаміки. Системи одиниць. Диференціальні рівняння руху вільної матеріальної точки. Перша і друга основні задачі динаміки точки. Умови прямолінійного руху матеріальної точки. Розв’язання задач динаміки.

Рекомендована література 1, 2, 6, 7.

3.2 Коливний рух точки

Основні характеристики вільних (гармонічних) коливань: амплітуда, частота, період, фаза. Вільні затухаючі коливання. Збурені коливання матеріальної точки без урахування опору середовища. Резонанс. Розв’язання задач про коливний рух точки

Рекомендована література 1, 2, 6.

3.3 Динаміка механічної системи

Основні характеристики механічної системи: центр мас, сили зовнішні і внутрішні, що діють на систему. Радіус інерції. Диференціальні рівняння руху матеріальної системи. Моменти інерції твердого тіла відносно паралельних осей. Теорема про зміну кількості руху матеріальної системи. Розрахунок механічних систем.

Рекомендована література 1, 2, 6.

3.4 Механічна робота

Теорема про зміну кінетичної енергії механічної системи. Визначення роботи сил, що діють на матеріальні точки системи. Формули для обчислення кінетичної енергії руху механічної системи і твердого тіла. Теорема про зміну кінетичної енергії системи з ідеальними в’язями.

Рекомендована література 1, 2, 7.

4 Опір матеріалів

4.1 Визначення внутрішніх сил

Основні положення та задачі курсу опору матеріалів. Напруження, сили та деформації. Визначення методом перерізів внутрішніх сил бруса: повздовжньої і поперечної. Повздовжня сила прямого стержня. Складання рівнянь і побудова епюр повздовжніх сил.

Рекомендована література 6, 7, 8.

4.2 Прямий згин

Основні поняття. Навантаження і закріплення балок. Поперечна сила та згинальний момент. Епюри поперечної сили і згинального моментів для деяких найпростіших випадків навантаження балки. Визначення нормального і дотичного напруження при згині.

Рекомендована література 5, 6, 7, 8.

5. Деталі машин

5.1 Циліндричні і конічні зубчасті передачі

Застосування зубчастих передач та їх класифікація. Загальні відомості про циліндричні і конічні зубчасті передачі. Розрахунок зубців конічних зубчастих передач на втому і міцність. Навантаження на зубці зубчастих передач. Розрахунок зубчастих передач.

Рекомендована література 7, 8.

5.2 Черв’ячні, ланцюгові і пасові передачі

Загальні відомості та класифікація черв’ячних, ланцюгових і пасових передачі. Параметри та коєфіциєнт корисної дії червячної передачі. Матеріали та конструкції деталей червячних передач. Розрахунок червячних і пасових передач.

Рекомендована література 7, 8..

5.3 Вали та осі, підшипники кочення і ковзання.

Загальні відомості та класифікація. Матеріали підшипників кочення. Розрахунок осей і валів на жорсткість. Розрахунок та вибір підшипників ковзання і кочення. Загальні відомості та класифікація фрикційних передач. Передача гвинт-гайка.Конструкції та матеріали виготовлення пружин.

Практична робота 14

Розрахунок та вибір підшипників кочення.

Рекомендована література 7, 8.

В результаті вивчення дисципліни слухачі повинні

Знати :

• методи розрахунку статичних, кінематичних та динамічних характеристик інженерних конструкцій механізмів та споруд;

Вміти:

• складати розрахункові схеми та застосовувати умови рівноваги для обчислення реакцій в’язів.

• визначати характер руху матеріальної точки та твердого тіла i обчислювати відповідні прискорення, швидкості та переміщення.

• розраховувати розміри деталей машин, приладів та інших механізмів, що використовуються в рятувальному і пожежному обладнанні.