Методические рекомендации для обучающихся по выполнению практических по учебной дисциплине ОП.02 Техническая механика по специальности СПО 08.02.01 Стр


Департамент образования Ямало-Ненецкого автономного округа

Государственное бюджетное образовательное учреждение среднего профессионального образования «Ноябрьский колледж профессиональных и информационных технологий» Ямало-Ненецкого автономного округа





УТВЕРЖДАЮ
И.о. директора, к.п.н.

В.А. Яровенко






Методические рекомендации для обучающихся
по выполнению практических занятий по учебной дисциплине
ОП.02 Техническая механика
по специальности СПО
08.02.01 Строительство и эксплуатация зданий и сооружений
(базовая подготовка, очная форма обучения)













2015 г.

Методические рекомендации для обучающихся по выполнению практических занятий разработаны на основе Федерального государственного образовательного стандарта, рабочей программы учебной дисциплины ОП.02 Техническая механика по специальности СПО 08.02.01 Строительство и эксплуатация зданий и сооружений (базовая подготовка).

Разработчик: Каргин Ю.Н. - преподаватель высшей квалификационной категории ГБПОУ ЯНАО «Ноябрьский колледж профессиональных и информационных технологий»

Рекомендованы методической кафедрой металлообработки и разработки полезных ископаемых ГБПОУ ЯНАО «Ноябрьский колледж профессиональных и информационных технологий»

Содержание
стр.
Введение


Общие методические указания по выполнению практических занятий


Требования к результатам выполнения практических занятий


Перечень практических занятий


Практическое занятие № 1. Плоская система сходящихся сил. Плоская система сил (4 час)


Практическое занятие № 2. Определение коэффициента трения покоя (2 час)


Практическое занятие № 3. Определение центра тяжести плоских фигур и составных сечений (4 час)


Практическое занятие № 4. Кинематика движения точки (4 час)


Практическое занятие № 5. Динамика движения точки (2 час)


Практическое занятие № 6. Диаграмма растяжения-сжатия. Растяжение и сжатие: расчёты на прочность и жесткость (4 час)


Практическое занятие № 7. Геометрические характеристики плоского составного сечения (4 час)


Практическое занятие № 8. Кручение: расчёты на прочность и жесткость (4 час)


Практическое занятие № 9. Изгиб: расчёты на прочность (4 час)


Практическое занятие № 10. Критическая сила для заданной стойки (2 час)


Практическое занятие № 11. Виды и передаточные соотношения группы механических передач (2 час)


Практическое занятие № 12. Кинематический расчёт КШТ механизма (4 час)


Список литературы


Контроль и оценка результатов выполнения практических занятий


Введение
Методические рекомендации для обучающихся по выполнению практических занятий по дисциплине составлены в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом, рабочим учебным планом, рабочей программой и календарно-тематическим планом учебной дисциплины ОП.02 Техническая механика по специальности среднего профессионального образования 08.02.01 Строительство и эксплуатация зданий и сооружений (базовая подготовка).
Практические занятия относятся к основным видам учебных занятий и составляют важную часть практической подготовки будущих специалистов.
Ведущей дидактической целью предлагаемых практических занятий является закрепление теоретических знаний по дисциплине, формирование практических умений, способствующих формированию общих и профессиональных компетенций, необходимых в последующей профессиональной деятельности.
В соответствии с ведущей дидактической целью содержанием практических занятий являются: решение практических задач, анализ полученного решения, сравнения методов решения, определение границ их применения, работа с Интернет-ресурсами, составление простейших программ с использованием ПК, проведение простейших исследовательских работ.
Задачами выполнения практических занятий являются:
- обобщение, систематизация, углубление, закрепление полученных теоретических знаний по конкретным темам дисциплины;
- формирование умений применять полученные знания на практике, реализацию единства интеллектуальной и практической деятельности;
- развитие интеллектуальных умений у будущих специалистов: аналитических, проектировочных, конструктивных и др.;
- совершенствование умений и навыков самостоятельной работы с научной, справочной, методической литературой, Интернет-ресурсами и другой информацией, необходимой для повышения эффективности профессиональной деятельности, профессионального самообразования и саморазвития;
- формирование творческого подхода к составлению алгоритмов решения математических задач;
- формирование у студентов навыков исследовательской деятельности;
- выработка при решении поставленных задач таких профессионально значимых качеств, как самостоятельность, коммуникабельность, мобильность, конкурентоспособность, ответственность, точность, творческая инициатива.
В методических рекомендациях представлены 12 тем практических занятий, которые включают цели, средства обучения, содержание, алгоритм выполнения, методические указания к их выполнению, контрольные вопросы, список рекомендуемой литературы, критерии оценивания работы студентов на практических занятиях, контроль и оценка результатов выполнения практических занятий по дисциплине.
Предлагаемые практические занятия носят репродуктивный, частично-поисковый и поисковый характер. Формами организации студентов на практических занятиях являются: фронтальная, групповая и индивидуальная.
При самостоятельной подготовке студентов к практическим занятиям предусматривается изучение рекомендуемой литературы.
В ходе практических занятий студенты в тетрадях для выполнения практических работ записывают задания, решают предложенные задания и проводят анализ их решения. Отдельные задания выполняются на ПК, отчеты предоставляются в электронном виде.

Общие методические указания по выполнению практических занятий
При самостоятельной подготовке к практическим занятиям необходимо составить план работы, повторить лекционный материал, при необходимости подобрать дополнительную литературу
Для практических занятий студенту необходимо завести тетрадь, где на первой странице указываются фамилия, инициалы студента, название изучаемой дисциплины, на второй указывается перечень выполняемых заданий. Оформлять выполненные задания следует аккуратно, не нарушая логики решения задания.
В ходе практических занятий студенты в тетрадях для выполнения практических работ записывают задания, выполняют их в соответствии с целями, предложенными алгоритмом и критериями, заносят данные о выполнении, результаты выполненной работы и их анализ.
При подготовке к выступлению на практических занятиях необходимо заблаговременно продумать возможность использования наглядного материала (схем, плана, видеозаписи, конспектов, презентации и др.), который поможет студенту проиллюстрировать свой доклад.
Оценки за выполнение практических занятий выставляются по пятибалльной системе и учитываются как показатели текущей успеваемости студентов.

Требования к результатам выполнения практических занятий по дисциплине ОП.02 Техническая механика

В процессе подготовки и выполнения практических занятий, обучающиеся должны овладеть следующими умениями:
- выполнять расчеты на прочность, жесткость, устойчивость элементов сооружений;
- определять аналитическим и графическим способами усилия опорные реакции балок, ферм, рам;
- определять усилия в стержнях ферм;
- строить эпюры нормальных напряжений, изгибающих моментов и др.;
знаниями:
- законы механики деформируемого твердого тела, виды деформаций, основные расчеты;
- определение направления реакций, связи;
- определение момента силы относительно точки, его свойства;
- типы нагрузок и виды опор балок, ферм, рам;
- напряжения и деформации, возникающие в строительных элементах при работе под нагрузкой;
- моменты инерций простых сечений элементов и др.
Перечень практических занятий
Таблица 1
№ занятия
Тема
Количество часов

1.
Плоская система сходящихся сил. Плоская система сил*.
4

2.
Определение коэффициента трения покоя.
2

3.
Определение центра тяжести плоских фигур и составных сечений.
4

4.
Кинематика движения точки*.
4

5.
Динамика движения точки *.
2

6.
Диаграмма растяжения-сжатия. Растяжение и сжатие: расчёты на прочность и жесткость*.
4

7.
Геометрические характеристики плоского составного сечения.
4

8.
Кручение: расчёты на прочность и жесткость*.
4

9.
Изгиб: расчёты на прочность*.
4

10.
Критическая сила для заданной стойки.
2

11.
Виды и передаточные соотношений группы механических передач.
2

12.
Кинематический расчёт КШТ механизма
4


Итого:
40

* Отмеченные работы обеспечены авторским электронным практикумом, представляющим собой набор имитационных компьютерных моделей. Каждая модель автономна, динамична, визуализирована и представлена на отдельных листах приложения Excel.

Практическое занятие № 1
Тема: Плоская система сходящих сил. Плоская система сил.
Основным средством обучения является электронный практикум. Цель, содержание, порядок выполнения работы и контрольные вопросы представлены на его электронных листах (Фрагменты 1.1 - 1.5). По ходу выполнения работы студент должен заполнить специально подготовленные таблицы для записи экспериментальных данных. Анализ экспериментальных данных позволяет решить поставленные задачи и сделать необходимые выводы.
Домашнее задание: Подготовить ответы на контрольные вопросы и оформить отчёт по практическому занятию.

Фрагмент 1.1.

Фрагмент 1.2.
Фрагмент 1.3.

Фрагмент 1.4.

Фрагмент 1.5.
Критерии оценивания работы обучающихся на практическом занятии
Оценка «отлично» ставится, если обучающийся:
- самостоятельно и правильно выполнил все задания;
- правильно, с обоснованием сделал выводы по выполненной работе;
- правильно и доказательно ответил на все контрольные вопросы.
Оценка «хорошо» ставится в том случае, если:
- правильно выполнил все задания;
- сделал выводы по выполненной работе;
- правильно ответил на все контрольные вопросы.
Оценка «удовлетворительно» ставится, если обучающийся:
- правильно выполнил задание, возможно кроме одного;
- сделал поверхностные выводы по выполненной работе;
- ответил не на все контрольные вопросы.
Оценка «неудовлетворительно» ставится, если обучающийся:
- неправильно выполнил задания;
- не сделал или сделал неправильные выводы по работе;
- не ответил на контрольные вопросы.

Список рекомендуемой литературы
Основные источники:
1. Чаплыгина И.В. Техническая механика: Учебное пособие для студентов учреждения СПО НКПиПТ, 2012.
2. Эрдеди А.А. Техническая механика. Сопротивление материалов: Учеб. пособие для студ. учреждений сред. проф. образования, 2012.
Дополнительные источники:
1. Аркуша А.И. Техническая механика. – М.: Высшая школа. 2012.
2. Вереина Л. И. Техническая механика: Учеб. для нач. проф. образования.- М.: Изд. центр «Академия»; ИРПО, 2012.
Мультимедиа и Интернет - ресурсы:
1. Онлайн библиотека [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.vbbooks.ru.
2. Компьютерные электронные книги [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.compebook.ru.

Лабораторно-практическое занятие № 2
Тема: Определение коэффициента трения покоя.
Цель: Определить коэффициент трения покоя
Средства обучения: тетради для выполнения практических занятий, ученическая линейка с миллиметровыми делениями, карандаш, транспортир, инженерный калькулятор или ПК.

Содержание и порядок выполнения работы
Теоретическое введение: Трение покоя. Трение скольжения
Сухое трение в состоянии покоя или скольжения возникает в плоскости контакта прижатых друг к другу шероховатых тел (рис. 2.1). Экспериментально установлено, что предельная (максимальная) сила трения покоя, которая возникает между телами А и В при отсутствии относительного скольжения пропорциональна силе нормального давления N, которая согласно третьему закону Ньютона, численно равна 13 EMBED Equation.3 1415((0 – коэффициент трения покоя).
13 SHAPE \* MERGEFORMAT 1415

Рис. 2.1

Если к телу будет приложена сила F превышающая значение максимально возможной силы трения Fmax, то тело А начинает смещаться относительно тела В. Возникает сила трения скольжения, которая меньше максимальной силы, но как и прежде пропорциональна нормальной реакции N: 13 EMBED Equation.3 1415, где
· – коэффициент трения скольжения (
·<
·0).
Опыт показывает, что коэффициенты
·0 и
· зависят от состояния поверхностей соприкасающихся тел, их химической природы и практически не зависят от площади контакта тел.
Значение коэффициента трения скольжения
· определяется опытным путем. Например, для трения дерева по дереву
·=0,4(0,7, металла по металлу
·=0,15(0,25. Водителя автомобиля могут заинтересовать значения коэффициента трения скольжения шины: по сухому асфальту – 0,5(0,75; по влажному асфальту – 0,35(0,45; по грунтовой или гравийной дороге – 0,4(0,5; по гладкому льду доходит до значения 0,1.
Существуют различные методы определения коэффициента трения (покоя или скольжения), отличающиеся и надёжностью и необходимым экспериментальным оборудованием. Мы используем два метода определения коэффициента трения покоя, с минимумом необходимого оборудования.
1. Метод «опрокидывания бруска»
Поставьте брусок на горизонтальную поверхность стола. Если начать толкать брусок с силой F у основания, то он будет скользить по поверхности стола. При определённой высоте h действия этой силы F брусок начинает опрокидываться (рис. 2.2.).
13 SHAPE \* MERGEFORMAT 1415
Рис. 2.2.
Условия равновесия для этого случая относительно точки А имеют вид:
13 EMBED Equation.3 1415
Из двух последних уравнений следует, что Fтр=
·mg, подставляя в первое находим
·=а/(2h).
Проведение эксперимента и обработка результатов:
1. Проведите несколько раз эксперимент (не менее 3 раз), каждый раз определите с помощью линейки значение критической высоты h, при котором брусок начинает опрокидываться. Рассчитайте среднее значение h. Определите ширину бруска а. Оцените прямые погрешности измерений этих величин.
2. Рассчитайте значение коэффициента трения
·=а/(2h).
3. Определите погрешность результата.
4. Запишите полученный ответ. Сделайте вывод.

2. Метод «падения карандаша»
Поставьте карандаш на стол (можно на лист бумаги, стол не пачкать!) вертикально, нажмите на него, наклоните и наблюдайте характер его падения. При небольших углах наклона к вертикали карандаш не проскальзывает относительно поверхности стола при любой величине силы, прижимающей его к столу. Проскальзывание начинается с некоторого критического угла, зависящего от силы трения (рис. 2.3).
13 SHAPE \* MERGEFORMAT 1415
Рис. 2.3.
Записываем условия равновесия сил в проекциях на координатные оси (пренебрегаем силой тяжести, действующей на карандаш, по сравнению с внешней силой F):
13 EMBED Equation.3 1415
С учётом выражения Fтр=
·N получим расчётную формулу
·=tg
·.
Проведение эксперимента и обработка результатов:
1. Проведите несколько раз эксперимент (не менее 5 раз), каждый раз определите с помощью транспортира значение критического угла, при котором карандаш начинает проскальзывать. Для каждого эксперимента по формуле
·=tg
· рассчитайте значение коэффициента трения
·.
2. Рассчитайте среднее значение коэффициента трения
·.
3. Определите погрешность результата.
4. Запишите полученный ответ. Сделайте вывод.

Контрольные вопросы:
1. При каких условиях появляются силы трения?
2. Сформулируйте законы трения скольжения.
3. От чего зависит модуль и направление силы трения?
4. От чего зависят коэффициенты трения покоя и скольжения? Перечислите факторы, влияющие на величину коэффициентов трения.
5. В каких пределах может изменяться сила трения скольжения?
6. В каких пределах изменяется значение коэффициента трения для большинства соприкасающихся поверхностей?
7. Дайте понятия сил адгезии. Приведите примеры проявления и объясните происхождение этих сил?

Домашнее задание: Подготовить ответы на контрольные вопросы и оформить отчёт по практическому занятию.

Критерии оценивания работы обучающихся на практическом занятии
Оценка «отлично» ставится, если обучающийся:
- самостоятельно и правильно выполнил все задания;
- правильно, с обоснованием сделал выводы по выполненной работе;
- правильно и доказательно ответил на все контрольные вопросы.
Оценка «хорошо» ставится в том случае, если:
- правильно выполнил все задания;
- сделал выводы по выполненной работе;
- правильно ответил на все контрольные вопросы.
Оценка «удовлетворительно» ставится, если обучающийся:
- правильно выполнил задание, возможно кроме одного;
- сделал поверхностные выводы по выполненной работе;
- ответил не на все контрольные вопросы.
Оценка «неудовлетворительно» ставится, если обучающийся:
- неправильно выполнил задания;
- не сделал или сделал неправильные выводы по работе;
- не ответил на контрольные вопросы.

Список рекомендуемой литературы
Основные источники:
1. Чаплыгина И.В. Техническая механика: Учебное пособие для студентов учреждения СПО НКПиПТ, 2012.
2. Эрдеди А.А. Техническая механика. Сопротивление материалов: Учеб. пособие для студ. учреждений сред. проф. образования, 2012.
Дополнительные источники:
1. Аркуша А.И. Техническая механика. – М.: Высшая школа. 2012.
2. Вереина Л. И. Техническая механика: Учеб. для нач. проф. образования.- М.: Изд. центр «Академия»; ИРПО, 2012.
Мультимедиа и Интернет - ресурсы:
1. Онлайн библиотека [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.vbbooks.ru.
2. Компьютерные электронные книги [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.compebook.ru.


Практическое занятие № 3
Тема: Определение центра тяжести плоских фигур и составных сечений.
Цель: Определить центр тяжести плоских фигур
Средства обучения: тетради для выполнения практических занятий, ученическая линейка, карандаш, транспортир, инженерный калькулятор или ПК.

Содержание и порядок выполнения работы
Теоретическое введение: Статистические моменты площади сечения. Центр тяжести сечения
Площадь F, ограниченная произвольной кривой, вычисляется через поверхностный интеграл: 13 EMBED Equation.3 1415. Для простых геометрических фигур формулы для вычисления их площади существенно упрощаются (рис. 3.1):
а) Прямоугольник: 13 EMBED Equation.3 1415;
б) Треугольник: 13 EMBED Equation.3 1415;
в) Круг: 13 EMBED Equation.3 1415 (( ( 3,14).

13 SHAPE \* MERGEFORMAT 1415
Рис. 3.1.
Статистическими моментами площади сечения относительно горизонтальной оси х и вертикальной оси у, называются геометрические характеристики, определяемые формулами: 13 EMBED Equation.3 1415 если известны положение центра тяжести сечения хс и ус, то статистические моменты определяются по формулам: 13 EMBED Equation.3 1415 Эти формулы позволяют определить координаты центра тяжести плоской фигуры в заданной системе координат. Для простых фигур с обозначениями рисунка 3.1 имеем (рис. 3.2):
а) Прямоугольник: 13 EMBED Equation.3 1415;
б) Треугольник: 13 EMBED Equation.3 1415;
в) Круг: 13 EMBED Equation.3 1415.
13 SHAPE \* MERGEFORMAT 1415

Рис.3.2.
Для вычисления координат центра тяжести сложной фигуры, её разбивают на простейшие части, для которых известны площадь Fi и положение центра тяжести (xi, yi). Если такое разбиение возможно, то координаты центра тяжести сложной фигуры определяется:
13 EMBED Equation.3 1415.
Рассмотрим пример. Определить центр тяжести плоской фигуры, с отверстием диаметра а (рис. 3.3).
13 SHAPE \* MERGEFORMAT 1415
Рис. 3.3.

Решение.
Разбиваем сечение на простейшие элементы:
I – равнобедренный треугольник; II - прямоугольник; III – круг (отверстие).
Площади простейших элементов:
13 EMBED Equation.3 1415.
Координаты центров тяжести простейших элементов:
13 EMBED Equation.3 1415.
Определяем координаты центра тяжести всей фигуры:
13 EMBED Equation.3 1415
Т.к. фигура составная фигура симметрична относительно выбранной оси х, то центр тяжести этой фигуры расположен на этой оси, т.е. ус = 0. Следует обратить на знак « - » перед выражением площади круга, который указывает на отверстие в сечении.
Задание 1. Выполните самостоятельно упражнение для самоконтроля. Определите координаты центра тяжести таврового сечения (рис. 3.4).
13 SHAPE \* MERGEFORMAT 1415
Рис. 3.4.
Сравните Ваш результат с ответом: xc=0, ус=4,25 см.
Задание 2. Определите статические моменты и координаты центра тяжести фигуры относительно осей двух систем координат (рис. 3.5).
13 SHAPE \* MERGEFORMAT 1415
Рис. 3.5.
Контрольные вопросы и упражнения:
1. Зависит ли статический момент сечения от расстояния фигуры до оси, относительно которой он вычисляется? Обоснуйте ответ.
2. Какова размерность статического момента?
3. Вычислите статические моменты простейших фигур относительно указанных осей (рис.3.2.).

Домашнее задание: Подготовить ответы на контрольные вопросы, выполнить упражнения и оформить отчёт по практическому занятию.

Критерии оценивания работы обучающихся на практическом занятии
Оценка «отлично» ставится, если обучающийся:
- самостоятельно и правильно выполнил все задания;
- правильно, с обоснованием сделал выводы по выполненной работе;
- правильно и доказательно ответил на все контрольные вопросы.
Оценка «хорошо» ставится в том случае, если:
- правильно выполнил все задания;
- сделал выводы по выполненной работе;
- правильно ответил на все контрольные вопросы.
Оценка «удовлетворительно» ставится, если обучающийся:
- правильно выполнил задание, возможно кроме одного;
- сделал поверхностные выводы по выполненной работе;
- ответил не на все контрольные вопросы.
Оценка «неудовлетворительно» ставится, если обучающийся:
- неправильно выполнил задания;
- не сделал или сделал неправильные выводы по работе;
- не ответил на контрольные вопросы.

Список рекомендуемой литературы
Основные источники:
1. Чаплыгина И.В. Техническая механика: Учебное пособие для студентов учреждения СПО НКПиПТ, 2012.
2. Эрдеди А.А. Техническая механика. Сопротивление материалов: Учеб. пособие для студ. учреждений сред. проф. образования, 2012.
Дополнительные источники:
1. Аркуша А.И. Техническая механика. – М.: Высшая школа. 2012.
2. Вереина Л. И. Техническая механика: Учеб. для нач. проф. образования.- М.: Изд. центр «Академия»; ИРПО, 2012.
Мультимедиа и Интернет - ресурсы:
1. Онлайн библиотека [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.vbbooks.ru.
2. Компьютерные электронные книги [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.compebook.ru.

Практическое занятие № 4
Тема: Кинематика движения точки.
Основным средством обучения является электронный практикум. Цель, содержание, порядок выполнения работы и контрольные вопросы представлены на его электронных листах (Фрагменты 4.1 - 4.5). По ходу выполнения работы студент должен заполнить специально подготовленные таблицы для записи экспериментальных данных. Анализ экспериментальных данных позволяет решить поставленные задачи и сделать необходимые выводы.
Домашнее задание: Подготовить ответы на контрольные вопросы и оформить отчёт по практическому занятию.

Фрагмент 4.1.

Фрагмент 4.2.
Фрагмент 4.3.

Фрагмент 4.4.

Фрагмент 4.5.
Критерии оценивания работы обучающихся на практическом занятии
Оценка «отлично» ставится, если обучающийся:
- самостоятельно и правильно выполнил все задания;
- правильно, с обоснованием сделал выводы по выполненной работе;
- правильно и доказательно ответил на все контрольные вопросы.
Оценка «хорошо» ставится в том случае, если:
- правильно выполнил все задания;
- сделал выводы по выполненной работе;
- правильно ответил на все контрольные вопросы.
Оценка «удовлетворительно» ставится, если обучающийся:
- правильно выполнил задание, возможно кроме одного;
- сделал поверхностные выводы по выполненной работе;
- ответил не на все контрольные вопросы.
Оценка «неудовлетворительно» ставится, если обучающийся:
- неправильно выполнил задания;
- не сделал или сделал неправильные выводы по работе;
- не ответил на контрольные вопросы.

Список рекомендуемой литературы
Основные источники:
1. Чаплыгина И.В. Техническая механика: Учебное пособие для студентов учреждения СПО НКПиПТ, 2012.
2. Эрдеди А.А. Техническая механика. Сопротивление материалов: Учеб. пособие для студ. учреждений сред. проф. образования, 2012.
Дополнительные источники:
1. Аркуша А.И. Техническая механика. – М.: Высшая школа. 2012.
2. Вереина Л. И. Техническая механика: Учеб. для нач. проф. образования.- М.: Изд. центр «Академия»; ИРПО, 2012.
Мультимедиа и Интернет - ресурсы:
1. Онлайн библиотека [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.vbbooks.ru.
2. Компьютерные электронные книги [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.compebook.ru.

Практическое занятие № 5
Тема: Динамика движения точки.
Основным средством обучения является электронный практикум. Цель, содержание, порядок выполнения работы и контрольные вопросы представлены на его электронных листах (Фрагменты 5.1 – 5.7). По ходу выполнения работы студент должен заполнить специально подготовленные таблицы для записи экспериментальных данных. Анализ экспериментальных данных позволяет решить поставленные задачи и сделать необходимые выводы.
Домашнее задание: Подготовить ответы на контрольные вопросы и оформить отчёт по практическому занятию.

Фрагмент 5.1.

Фрагмент 5.2.
Фрагмент 5.3.

Фрагмент 5.4.

Фрагмент 5.5.

Фрагмент 5.6.

Фрагмент 5.7.
Критерии оценивания работы обучающихся на практическом занятии
Оценка «отлично» ставится, если обучающийся:
- самостоятельно и правильно выполнил все задания;
- правильно, с обоснованием сделал выводы по выполненной работе;
- правильно и доказательно ответил на все контрольные вопросы.
Оценка «хорошо» ставится в том случае, если:
- правильно выполнил все задания;
- сделал выводы по выполненной работе;
- правильно ответил на все контрольные вопросы.
Оценка «удовлетворительно» ставится, если обучающийся:
- правильно выполнил задание, возможно кроме одного;
- сделал поверхностные выводы по выполненной работе;
- ответил не на все контрольные вопросы.
Оценка «неудовлетворительно» ставится, если обучающийся:
- неправильно выполнил задания;
- не сделал или сделал неправильные выводы по работе;
- не ответил на контрольные вопросы.

Список рекомендуемой литературы
Основные источники:
1. Чаплыгина И.В. Техническая механика: Учебное пособие для студентов учреждения СПО НКПиПТ, 2012.
2. Эрдеди А.А. Техническая механика. Сопротивление материалов: Учеб. пособие для студ. учреждений сред. проф. образования, 2012.
Дополнительные источники:
1. Аркуша А.И. Техническая механика. – М.: Высшая школа. 2012.
2. Вереина Л. И. Техническая механика: Учеб. для нач. проф. образования.- М.: Изд. центр «Академия»; ИРПО, 2012.
Мультимедиа и Интернет - ресурсы:
1. Онлайн библиотека [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.vbbooks.ru.
2. Компьютерные электронные книги [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.compebook.ru.

Практическое занятие № 6
Тема: Диаграмма растяжения-сжатия. Растяжение и сжатие: расчёты на прочность и жесткость.
Основным средством обучения является электронный практикум.
Первая часть работы состоит в наблюдении и качественном анализе явлений растяжения и разрывов трёх образцов при их растяжении (Фрагмент 6.1). Цель – определить область пропорциональных деформаций, где выполняется закон Гука. Далее выполняется имитационная лабораторная работа (Фрагменты 6.2 - 6.5).
Цель, содержание, порядок выполнения работы и контрольные вопросы представлены на его электронных листах. По ходу выполнения работы студент должен заполнить специально подготовленные таблицы для записи экспериментальных данных. Анализ экспериментальных данных позволяет решить поставленные задачи и сделать необходимые выводы.
Домашнее задание: Подготовить ответы на контрольные вопросы и оформить отчёт по практическому занятию.

Фрагмент 6.1.

Фрагмент 6.2.
Фрагмент 6.3.

Фрагмент 6.4.

Фрагмент 6.5.

Критерии оценивания работы обучающихся на практическом занятии
Оценка «отлично» ставится, если обучающийся:
- самостоятельно и правильно выполнил все задания;
- правильно, с обоснованием сделал выводы по выполненной работе;
- правильно и доказательно ответил на все контрольные вопросы.
Оценка «хорошо» ставится в том случае, если:
- правильно выполнил все задания;
- сделал выводы по выполненной работе;
- правильно ответил на все контрольные вопросы.
Оценка «удовлетворительно» ставится, если обучающийся:
- правильно выполнил задание, возможно кроме одного;
- сделал поверхностные выводы по выполненной работе;
- ответил не на все контрольные вопросы.
Оценка «неудовлетворительно» ставится, если обучающийся:
- неправильно выполнил задания;
- не сделал или сделал неправильные выводы по работе;
- не ответил на контрольные вопросы.

Список рекомендуемой литературы
Основные источники:
1. Чаплыгина И.В. Техническая механика: Учебное пособие для студентов учреждения СПО НКПиПТ, 2012.
2. Эрдеди А.А. Техническая механика. Сопротивление материалов: Учеб. пособие для студ. учреждений сред. проф. образования, 2012.
Дополнительные источники:
1. Аркуша А.И. Техническая механика. – М.: Высшая школа. 2012.
2. Вереина Л. И. Техническая механика: Учеб. для нач. проф. образования.- М.: Изд. центр «Академия»; ИРПО, 2012.
Мультимедиа и Интернет - ресурсы:
1. Онлайн библиотека [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.vbbooks.ru.
2. Компьютерные электронные книги [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.compebook.ru.

Практическое занятие № 7
Тема: Геометрические характеристики плоского составного сечения.
Цель: Определить момент инерции плоских фигур
Средства обучения: тетради для выполнения практических занятий, ученическая линейка, карандаш, транспортир, инженерный калькулятор или ПК.

Содержание и порядок выполнения работы
Теоретическое введение: Момент инерции и момент сопротивления плоских фигур
Осевые моменты инерции площади поперечного сечения бруса относительно осей х и у определяются по формулам: 13 EMBED Equation.3 1415. Полярный момент инерции относительно начала координат (полюса) равен сумме осевых моментов: 13 EMBED Equation.3 1415. Единицы измерения моментов инерции в сопротивлении материалов принято записывать в см4.
Для простейших фигур (рис. 7.1.) выражения для определения моментов инерции относительно системы координат, связанной с центром тяжести сечения, имеют вид:
а) Прямоугольник: 13 EMBED Equation.3 1415;
б) Круг: 13 EMBED Equation.3 1415 , (( ( 3,14).
13 SHAPE \* MERGEFORMAT 1415
Рис. 7.1.
Момент инерции составных сечений равен сумме моментов инерции простейших сечений, из которых составлено составное сечение.
Осевым моментом сопротивления W сечения называется отношение момента инерции относительно данной оси к расстоянию от этой оси до наиболее удалённой точки сечения.
Для простейших фигур (рис. 7.1.) выражения для моментов сопротивления имеют вид:
а) Прямоугольник: 13 EMBED Equation.3 1415;
б) Круг: 13 EMBED Equation.3 1415.
Рассмотрим пример. Определить моменты инерции и моменты сопротивления плоской фигуры относительно оси симметрии х (рис. 7.2., диаметр отверстия а = 10 см).
13 SHAPE \* MERGEFORMAT 1415
Рис. 7.2 .

Решение.
Разбиваем сечение на простейшие элементы:
I – прямоугольник; II – круг (отверстие).
Определяем моменты инерции простейших сечений и составного сечения:
13 EMBED Equation.3 1415.
Определяем моменты сопротивления:
13 EMBED Equation.3 1415.
Осталось подставить значение и вычислить:
13 EMBED Equation.3 1415.
Для различных изделий (валы, балки), используемых в производстве разработаны стандартные профили сечений (швеллер, двутавр и др.), для которых геометрические характеристики сечений представлены в специальных справочных таблицах.
Задание 1. Определить моменты инерции и моменты сопротивления плоской фигуры относительно оси симметрии у (рис. 7.3.).
13 SHAPE \* MERGEFORMAT 1415
Рис. 7.3.
Задание 2. Определить моменты инерции и моменты сопротивления плоской фигуры относительно оси х (рис. 7.3.).

Контрольные вопросы и упражнения:
1. В каких расчётах используются осевые моменты инерции?
2. В каких расчётах используются осевые моменты сопротивления?
3. Если диаметр вала увеличить в два раза, определите, как изменятся осевые моменты инерции и сопротивления? Ответ обоснуйте.
4. Если одну сторону балки квадратного сечения увеличить в два раза, определите как изменятся осевые моменты инерции и сопротивления? Ответ обоснуйте.

Домашнее задание: Подготовить ответы на контрольные вопросы, выполнить упражнения и оформить отчёт по практическому занятию.

Критерии оценивания работы обучающихся на практическом занятии
Оценка «отлично» ставится, если обучающийся:
- самостоятельно и правильно выполнил все задания;
- правильно, с обоснованием сделал выводы по выполненной работе;
- правильно и доказательно ответил на все контрольные вопросы.
Оценка «хорошо» ставится в том случае, если:
- правильно выполнил все задания;
- сделал выводы по выполненной работе;
- правильно ответил на все контрольные вопросы.
Оценка «удовлетворительно» ставится, если обучающийся:
- правильно выполнил задание, возможно кроме одного;
- сделал поверхностные выводы по выполненной работе;
- ответил не на все контрольные вопросы.
Оценка «неудовлетворительно» ставится, если обучающийся:
- неправильно выполнил задания;
- не сделал или сделал неправильные выводы по работе;
- не ответил на контрольные вопросы.

Список рекомендуемой литературы
Основные источники:
1. Чаплыгина И.В. Техническая механика: Учебное пособие для студентов учреждения СПО НКПиПТ, 2012.
2. Эрдеди А.А. Техническая механика. Сопротивление материалов: Учеб. пособие для студ. учреждений сред. проф. образования, 2012.
Дополнительные источники:
1. Аркуша А.И. Техническая механика. – М.: Высшая школа. 2012.
2. Вереина Л. И. Техническая механика: Учеб. для нач. проф. образования.- М.: Изд. центр «Академия»; ИРПО, 2012.
Мультимедиа и Интернет - ресурсы:
1. Онлайн библиотека [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.vbbooks.ru.
2. Компьютерные электронные книги [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.compebook.ru.

Практическое занятие № 8
Тема: Кручение: расчёты на прочность и жесткость.
Основным средством обучения является электронный практикум. Цель, содержание, порядок выполнения работы и контрольные вопросы представлены на его электронных листах (Фрагменты 8.1 - 8.4). По ходу выполнения работы студент должен заполнить специально подготовленные таблицы для записи экспериментальных данных. Анализ экспериментальных данных позволяет решить поставленные задачи и сделать необходимые выводы.
Домашнее задание: Подготовить ответы на контрольные вопросы и оформить отчёт по практическому занятию.

Фрагмент 8.1.

Фрагмент 8.2.
Фрагмент 8.3.

Фрагмент 8.4.
Критерии оценивания работы обучающихся на практическом занятии
Оценка «отлично» ставится, если обучающийся:
- самостоятельно и правильно выполнил все задания;
- правильно, с обоснованием сделал выводы по выполненной работе;
- правильно и доказательно ответил на все контрольные вопросы.
Оценка «хорошо» ставится в том случае, если:
- правильно выполнил все задания;
- сделал выводы по выполненной работе;
- правильно ответил на все контрольные вопросы.
Оценка «удовлетворительно» ставится, если обучающийся:
- правильно выполнил задание, возможно кроме одного;
- сделал поверхностные выводы по выполненной работе;
- ответил не на все контрольные вопросы.
Оценка «неудовлетворительно» ставится, если обучающийся:
- неправильно выполнил задания;
- не сделал или сделал неправильные выводы по работе;
- не ответил на контрольные вопросы.

Список рекомендуемой литературы
Основные источники:
1. Чаплыгина И.В. Техническая механика: Учебное пособие для студентов учреждения СПО НКПиПТ, 2012.
2. Эрдеди А.А. Техническая механика. Сопротивление материалов: Учеб. пособие для студ. учреждений сред. проф. образования, 2012.
Дополнительные источники:
1. Аркуша А.И. Техническая механика. – М.: Высшая школа. 2012.
2. Вереина Л. И. Техническая механика: Учеб. для нач. проф. образования.- М.: Изд. центр «Академия»; ИРПО, 2012.
Мультимедиа и Интернет - ресурсы:
1. Онлайн библиотека [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.vbbooks.ru.
2. Компьютерные электронные книги [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.compebook.ru.

Практическое занятие № 9
Тема: Изгиб: расчёты на прочность.
Основным средством обучения является электронный практикум. Цель, содержание, порядок выполнения работы и контрольные вопросы представлены на его электронных листах (Фрагменты 9.1 - 9.4). По ходу выполнения работы студент должен заполнить специально подготовленные таблицы для записи экспериментальных данных. Анализ экспериментальных данных позволяет решить поставленные задачи и сделать необходимые выводы.
Домашнее задание: Подготовить ответы на контрольные вопросы и оформить отчёт по практическому занятию.

Фрагмент 9.1.

Фрагмент 9.2.
Фрагмент 9.3.

Фрагмент 9.4.
Критерии оценивания работы обучающихся на практическом занятии
Оценка «отлично» ставится, если обучающийся:
- самостоятельно и правильно выполнил все задания;
- правильно, с обоснованием сделал выводы по выполненной работе;
- правильно и доказательно ответил на все контрольные вопросы.
Оценка «хорошо» ставится в том случае, если:
- правильно выполнил все задания;
- сделал выводы по выполненной работе;
- правильно ответил на все контрольные вопросы.
Оценка «удовлетворительно» ставится, если обучающийся:
- правильно выполнил задание, возможно кроме одного;
- сделал поверхностные выводы по выполненной работе;
- ответил не на все контрольные вопросы.
Оценка «неудовлетворительно» ставится, если обучающийся:
- неправильно выполнил задания;
- не сделал или сделал неправильные выводы по работе;
- не ответил на контрольные вопросы.

Список рекомендуемой литературы
Основные источники:
1. Чаплыгина И.В. Техническая механика: Учебное пособие для студентов учреждения СПО НКПиПТ, 2012.
2. Эрдеди А.А. Техническая механика. Сопротивление материалов: Учеб. пособие для студ. учреждений сред. проф. образования, 2012.
Дополнительные источники:
1. Аркуша А.И. Техническая механика. – М.: Высшая школа. 2012.
2. Вереина Л. И. Техническая механика: Учеб. для нач. проф. образования.- М.: Изд. центр «Академия»; ИРПО, 2012.
Мультимедиа и Интернет - ресурсы:
1. Онлайн библиотека [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.vbbooks.ru.
2. Компьютерные электронные книги [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.compebook.ru.

Практическое занятие № 10
Тема: Критическая сила для заданной стойки.
Цель: Определить условия устойчивости стойки
Средства обучения: тетради для выполнения практических занятий, ученическая линейка, карандаш, транспортир, инженерный калькулятор или ПК.

Содержание и порядок выполнения работы
Теоретическое введение: Устойчивость сжатых стержней
В конструкциях и сооружениях большое применение находят длинные стержни под действием осевой сжимающей нагрузки. При достижении сжимающей силы некоторой критической величины Fкр стержень (стойка) теряет устойчивость (рис.10.1.).
13 SHAPE \* MERGEFORMAT 1415
Рис. 10.1.
Устойчивость – способность тела сохранять положение или форму равновесия при внешних воздействиях.
Критическая сила (Fкр) – нагрузка, превышение которой вызывает потерю устойчивости тела.
Для расчёта критической силы применяют формулу Эйлера (эйлерова сила), которая достаточно хорошо подтверждается опытными данными для гибких стоек: 13 EMBED Equation.3 1415.
Здесь Е – модуль Юнга, для малоуглеродистых сталей Е=2·105 МПа. Jmin – наименьший момент инерции сечения стойки длиной l. Коэффициент приведения длины ( определяется видом зацепления стойки (рис. 10.2.).
13 SHAPE \* MERGEFORMAT 1415
Рис.10.2.
Если перейти к критическому напряжению и учесть выражение для минимального радиуса инерции 13 EMBED Equation.3 1415, то получим 13 EMBED Equation.3 1415. Здесь введена величина гибкостью стойки 13 EMBED Equation.3 1415, которая зависит только от размеров стойки. Если принять для малоуглеродистой стали предельные напряжения упругих деформаций [(](200 МПа, то можно оценить и предельную гибкость стойки, для которой справедлива формула Эйлера: 13 EMBED Equation.3 1415.
Рассмотрим пример. Определить критическую силу и запас прочности для жёстко заделанной стойки длиной 0,1 метр и прямоугольным сечением размера 10(1 мм2. Сжимающая сила Р = 100 Н.
Решение.
Определяем площадь сечения F=10(1=10 мм2.
Определяем минимальный момент инерции 13 EMBED Equation.3 1415.
Определяем минимальный радиус инерции 13 EMBED Equation.3 1415.
Определяем гибкость стойки. По условию задачи принимаем (=2 (рис. 10.2., первый вид зацепления стойки) 13 EMBED Equation.3 1415.
Т.к. гибкость стойки ( > 100, то можно использовать формулу Эйлера.
Определяем критическую силу
13 EMBED Equation.3 1415
Определяем запас прочности 13 EMBED Equation.3 1415.
Задание 1. Решите задачу из примера, для трёх других видов зацепления стойки, указанных на рисунке 10.2.
Задание 2. Решите задачу из примера, для стойки круглого сечения диаметром 2 мм.

Контрольные вопросы и упражнения:
1. На рисунке 10.2 приведены различные зацепления стоек. В каком случае стойка будет самая устойчивая? Обоснуйте ответ.
2. В условиях приведённого примера замените стальную стойку на алюминиевую (Е=7,1·104 МПа, [(](88 МПа). Как изменится гибкость стойки и запас её прочности?

Домашнее задание: Подготовить ответы на контрольные вопросы, выполнить упражнения и оформить отчёт по практическому занятию.

Критерии оценивания работы обучающихся на практическом занятии
Оценка «отлично» ставится, если обучающийся:
- самостоятельно и правильно выполнил все задания;
- правильно, с обоснованием сделал выводы по выполненной работе;
- правильно и доказательно ответил на все контрольные вопросы.
Оценка «хорошо» ставится в том случае, если:
- правильно выполнил все задания;
- сделал выводы по выполненной работе;
- правильно ответил на все контрольные вопросы.
Оценка «удовлетворительно» ставится, если обучающийся:
- правильно выполнил задание, возможно кроме одного;
- сделал поверхностные выводы по выполненной работе;
- ответил не на все контрольные вопросы.
Оценка «неудовлетворительно» ставится, если обучающийся:
- неправильно выполнил задания;
- не сделал или сделал неправильные выводы по работе;
- не ответил на контрольные вопросы.

Список рекомендуемой литературы
Основные источники:
1. Чаплыгина И.В. Техническая механика: Учебное пособие для студентов учреждения СПО НКПиПТ, 2012.
2. Эрдеди А.А. Техническая механика. Сопротивление материалов: Учеб. пособие для студ. учреждений сред. проф. образования, 2012.
Дополнительные источники:
1. Аркуша А.И. Техническая механика. – М.: Высшая школа. 2012.
2. Вереина Л. И. Техническая механика: Учеб. для нач. проф. образования.- М.: Изд. центр «Академия»; ИРПО, 2012.
Мультимедиа и Интернет - ресурсы:
1. Онлайн библиотека [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.vbbooks.ru.
2. Компьютерные электронные книги [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.compebook.ru.


Практическое занятие № 11
Тема: Виды и передаточные соотношения группы механических передач.

Цель: Научиться рассчитывать передаточное отношение многоступенчатой зубчатой передачи.

Средства обучения: тетради для выполнения практических занятий, ученическая линейка, карандаш, транспортир, инженерный калькулятор или ПК.

Содержание и порядок выполнения работы
Теоретическое введение: передача, передаточное отношение
Большинство современных машин создается по схеме: двигатель - передача - рабочий орган машины. Все двигатели для уменьшения массы, габаритов и стоимости выполняют быстроходными, но рабочие органы машины для выполнения своих функций часто требуют относительно малых угловых скоростей. Для этого, между двигателем и рабочим органом машины устанавливают промежуточный механизм - передачу.
Передача - это механизм, служащий для передачи механической энергии на расстоянии. Передавая механическую энергию, передачи могут выполнять следующие функции:
- понижать (или повышать) частоты вращения от вала двигателя к валу исполнительного органа с увеличением (или уменьшением) вращающего момента;
- изменять направление потока мощности (для передачи механической энергии между валами с пересекающимися осями);
- преобразовывать один вид движения в другой (например, вращательное в поступательное и обратно);
- реверсировать движение (т.е. изменять направление движения рабочего органа машины при постоянной угловой скорости двигателя - прямой и обратный ход);
- распределять энергию двигателя между несколькими исполнительными органами машины (часто встречается в металлорежущих станках).
Классификация механических передач.
1. По принципу действия различают:
- передачи за счет сил трения (фрикционные и ременные);
- передачи зацеплением (зубчатые, винтовые, червячные, цепные).
2. По способу соединения  ведущего и ведомого звеньев различают:
- передачи непосредственного контакта (зубчатые, червячные, фрикционные);
- передачи гибкой связью (цепные и ременные).
3. По характеру изменения скорости различают:
- понижающие передачи (редукторы);
- повышающие передачи (мультипликаторы).
Наиболее широкое распространение в современных механизмах получили зубчатые передачи. Они имеют существенные достоинства: малые габариты, надёжность и долговечность в работе, высокий КПД, большой передаваемый крутящий момент, постоянное передаточное отношение, большой диапазон передаваемых мощностей.
В зависимости от относительного положения геометрических осей ведущего и ведомого валов различают:
- зубчатые передачи с цилиндрическими колесами, применяемые при параллельных осях валов;
- передачи с коническими колесами, применяемые при пересекающихся осях валов;
- передачи с винтовыми, гипоидными колесами и червячные - при скрещивающихся в пространстве осях валов.
Наибольшее распространение имеют передачи с цилиндрическими зубчатыми колесами (рис 11.1). На этом рисунке представлен механизм из двух цилиндрических передач А – Б и В – Г.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
Рис 11.1.
Входное (или ведущее) звено А с параметрами: m = 50 Н·м – крутящий момент; n = 2000 об/мин – частота вращения ведущего вала; z = 20 – число зубьев ведущего колеса. Здесь указаны только основные кинематические характеристики механизма. К динамическим характеристикам механизма относят силы, передаваемые мощности, КПД. В данной работе они не обсуждаются. Укажем лишь, что КПД одной зубчатой передачи обычно не превышает значений 0,95 ( 0,97.
Выходное (или ведомое) звено Г с параметрами: m = 200 Н·м – крутящий момент; n = 500 об/мин – частота вращения ведущего вала; z = 40 – число зубьев ведущего колеса. Красным шрифтом выделено передаточное отношение этого механизма i = 4. Приведём этот расчёт.
Передаточным отношением зубчатой передачи i называют отношение числа зубьев ведущего звена z2 к числу зубьев ведомого колеса z1: 13 EMBED Equation.3 1415. Передаточным числом называют подобное отношение скоростей вращения ведущего к ведомому зубчатых колёс: 13 EMBED Equation.3 1415. Для зубчатых колёс эти значения связаны обратной зависимостью 13 EMBED Equation.3 1415.
Тогда, для первой передачи А – Б передаточное отношение равно 13 EMBED Equation.3 1415, для второй передачи - 13 EMBED Equation.3 1415. Для всего механизма 13 EMBED Equation.3 1415, а передаточное число 13 EMBED Equation.3 1415.
Передаточное отношение показывает во сколько раз изменилась частота вращения вала – в данном примере уменьшилась в 4 раза с nвх = 2000 об/мин до nвых = 500 об/мин. Передаточное число показывает во сколько раз изменился крутящий момент – в данном примере увеличился в 4 раза с m = 50 Н·м об/мин до m = 200 Н·м.
В заключении укажем некоторые основные геометрические характеристики зубчатого колеса. Зубчатое колесо можно усреднено представить цилиндром с делительным диаметром d. Основным параметром зубчатого колеса принят модуль зубьев, равный отношению делительного диаметра к числу зубьев z: 13 EMBED Equation.3 1415. Тогда условием зацепления двух зубчатых колёс является равенство модулей этих колёс. Иногда используют параметр шаг колеса 13 EMBED Equation.3 1415, отражающий расстояние между зубьями колеса по делительному диаметру.

Задание 1. Опишите механические передачи, представленные на рисунке 11.2, приведите примеры применения этих передач в механизмах.
13 SHAPE \* MERGEFORMAT 1415
Рис. 11.2

Задание 2. На рисунке 11.3 представлены две ручной дрели и показаны их механизмы.
а) Определите механические передачи в этих механизмах;
б) Определите ведущие и ведомые звенья передач, направления вращения патрона.;
в) Выполните кинематическую схему зубчатой передачи ручной дрели.
г) Рассчитайте передаточной отношение ручной дрели и необходимую частоту вращения ручки, если сверло должно вращаться с частотой 200 об/мин (принять: модуль всех зубьев – 1 мм, делительные диаметры колёс – 12,8 см и 2,4 см).
13 SHAPE \* MERGEFORMAT 1415
Рис. 11.3.

Контрольные вопросы и упражнения:
1. Как классифицируются зубчатые передачи?
2. Укажите достоинства и недостатки зубчатых передач.
3. Дайте понятие модуля зацепления.
4. Назовите достоинства и недостатки косозубой цилиндрической передачи по сравнению с прямозубой.
5. Приведите назначения, достоинства и недостатки червячных передач.
6. Из каких материалов изготавливают зубчатые колёса, червяки и червячные колёса.

Домашнее задание: Подготовить ответы на контрольные вопросы, выполнить упражнения и оформить отчёт по практическому занятию.

Критерии оценивания работы обучающихся на практическом занятии
Оценка «отлично» ставится, если обучающийся:
- самостоятельно и правильно выполнил все задания;
- правильно, с обоснованием сделал выводы по выполненной работе;
- правильно и доказательно ответил на все контрольные вопросы.
Оценка «хорошо» ставится в том случае, если:
- правильно выполнил все задания;
- сделал выводы по выполненной работе;
- правильно ответил на все контрольные вопросы.
Оценка «удовлетворительно» ставится, если обучающийся:
- правильно выполнил задание, возможно кроме одного;
- сделал поверхностные выводы по выполненной работе;
- ответил не на все контрольные вопросы.
Оценка «неудовлетворительно» ставится, если обучающийся:
- неправильно выполнил задания;
- не сделал или сделал неправильные выводы по работе;
- не ответил на контрольные вопросы.

Список рекомендуемой литературы
Основные источники:
1. Вереина Л. И., Краснов М.М. Техническая механика: Серия: среднее проф. образования.- М.: Изд. центр «Академия», 2013, 288 с.

Дополнительные источники:
1. Аркуша А.И. Техническая механика. – М.: Высшая школа. 2012.
2. Вереина Л. И. Техническая механика: Учеб. для нач. проф. образования.- М.: Изд. центр «Академия»; ИРПО, 2012.
Мультимедиа и Интернет - ресурсы:
1. Онлайн библиотека [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.vbbooks.ru.
2. Компьютерные электронные книги [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.compebook.ru.


Практическое занятие № 12
Тема: Кинематический расчёт кривошипно-шатунного механизма.

Цель: Научиться проводить простейший кинематический расчёт кривошипно-шатунного механизма.

Средства обучения: тетради для выполнения практических занятий, ученическая линейка, карандаш, транспортир, инженерный калькулятор или ПК.

Содержание и порядок выполнения работы
Теоретическое введение: передача, передаточное отношение
Кривошипно-шатунный механизм (рис. 12.1) механизм состоит из звеньев: 1 – кривошип; 2 – шатун; 3 – ползун. Неподвижная стойка образует четвёртое звено.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
Рис. 12.1.
Звенья соединены друг с другом шарнирами О, А и В. Кривошип ОА совершает вращательное движение относительно неподвижной точки О. Ползун В совершает возвратно-поступательное движение вдоль горизонтальной направляющей. Шатун АВ движется плоскопараллельно.
Кинематический механизм имеет одну степень свободы. Иными словами, если известна скорость (значение и направление) движения одного элемента механизма, то однозначно определены и скорости всех других элементов механизма.
Приведём пример кинематического расчёта кривошипно-шатунного механизма на модели.
Дано: ОА = 100 мм, n = 2000 об/мин. Мгновенное состояние механизма определяется углами ( = 600, ( = 300. Определить скорости элементов механизма.
Решение.
1. Определяем угловую скорость кривошипа ОА (вращение против часовой стрелки, рис. 12.2): 13 EMBED Equation.3 1415.
2. Определяем направление скорости точки А – перпендикулярно ОА в направлении вращения.
3. Вычисляем значение скорости точки А: 13 EMBED Equation.3 1415.
4. Определяем направление скорости точки В – вдоль горизонтальной направляющей (влево).
5. Определяем положение мгновенного центра скоростей стержня АВ. Для этого, Достраиваем перпендикуляры к скоростям точек А и В, находим точку С пересечения этих перпендикуляров.
13 SHAPE \* MERGEFORMAT 1415
Рис. 12.2.
6. Определяем геометрические размеры. Треугольник ОАВ – прямоугольный, ОВ=2·ОА=200мм = 0,2 м. Треугольник ОВС – прямоугольный, угол С равен углу ( = 300. Тогда, ВС = ОВ·ctg 300 = 0,2·1,73=0,346 м, 13 EMBED Equation.3 1415, АС = ОС – ОА = 0,3 м.
7. Определяем угловую скорость движения стержня АВ: 13 EMBED Equation.3 1415.
8. Определяем скорость точки В: 13 EMBED Equation.3 1415.
Ответ: 13 EMBED Equation.3 1415.
Задание 1. В условиях рассмотренного примера, опишите кинематические характеристики элементов механизма для углов ( = 00, 900, 1800, 2700, 3600. При каких значениях угла ( ползун будет находиться в состоянии покоя?
Задание 1. В условиях рассмотренного примера повторите расчёты для угла ( = - 600.

Контрольные вопросы и упражнения:
1. Укажите и охарактеризуйте низшие кинематические пары кривошипно-шатунного механизма (по рис. 12.1).
2. Приведите примеры использования кривошипно-шатунного механизма в технических изделиях.
3. КПД реального кривошипно-шатунного механизма не достигает и 40%. Укажите причины столь низких значений этого показателя.

Домашнее задание: Подготовить ответы на контрольные вопросы, выполнить упражнения и оформить отчёт по практическому занятию.

Критерии оценивания работы обучающихся на практическом занятии
Оценка «отлично» ставится, если обучающийся:
- самостоятельно и правильно выполнил все задания;
- правильно, с обоснованием сделал выводы по выполненной работе;
- правильно и доказательно ответил на все контрольные вопросы.
Оценка «хорошо» ставится в том случае, если:
- правильно выполнил все задания;
- сделал выводы по выполненной работе;
- правильно ответил на все контрольные вопросы.
Оценка «удовлетворительно» ставится, если обучающийся:
- правильно выполнил задание, возможно кроме одного;
- сделал поверхностные выводы по выполненной работе;
- ответил не на все контрольные вопросы.
Оценка «неудовлетворительно» ставится, если обучающийся:
- неправильно выполнил задания;
- не сделал или сделал неправильные выводы по работе;
- не ответил на контрольные вопросы.

Список рекомендуемой литературы
Основные источники:
1. Вереина Л. И., Краснов М.М. Техническая механика: Серия: среднее проф. образования.- М.: Изд. центр «Академия», 2013, 288 с.

Дополнительные источники:
1. Аркуша А.И. Техническая механика. – М.: Высшая школа. 2012.
2. Вереина Л. И. Техническая механика: Учеб. для нач. проф. образования.- М.: Изд. центр «Академия»; ИРПО, 2012.
Мультимедиа и Интернет - ресурсы:
1. Онлайн библиотека [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.vbbooks.ru.
2. Компьютерные электронные книги [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.compebook.ru.

Список литературы
Нормативная литература и источники:
1.ФГОС среднего профессионального образования по специальности 08.02.01 Строительство и эксплуатация зданий и сооружений (базовая подготовка) (Утверждён приказом Министерства образования и науки РФ 11.08.2014 г. № 965).
2. Рабочая программа учебной дисциплины ОП.02 Техническая механика по специальности СПО 08.02.01 Строительство и эксплуатация зданий и сооружений (базовая подготовка).
Основная литература:
1. Вереина Л. И., Краснов М.М. Техническая механика: Серия: среднее проф. образования.- М.: Изд. центр «Академия», 2013, 288 с.
2. Чаплыгина И.В. Техническая механика: Учебное пособие для студентов учреждения СПО НКПиПТ, 2012.
3. Эрдеди А.А. Техническая механика. Сопротивление материалов: Учеб. пособие для студ. учреждений сред. проф. образования, 2014.
4. Андреев В. И., Паушкин А.Г., Леонтьев А.Н., Техническая механика. М.: Высшая школа, 2013-224с.
Дополнительная литература:
1. Аркуша А.И. Техническая механика. – М.: Высшая школа. 2012.
2. Вереина Л. И. Техническая механика: Учеб. для нач. проф. образования.- М.: Изд. центр «Академия»; ИРПО, 2012.
Мультимедиа:
- электронный практикум (авторский);
Сайты в сети Интернет:
- видео-демонстрации (свободное распространение на сайте http:nwpi.ru Северо-Западный Заочный Государственный Технический Университет).

Контроль и оценка результатов выполнения практических занятий

Результаты обучения
(освоенные умения, усвоенные знания)
Формы и методы контроля и оценки результатов обучения

Умения


- выполнять расчеты на прочность, жесткость, устойчивость элементов сооружений;
- определять аналитическим и графическим способами усилия опорные реакции балок, ферм, рам;
- определять усилия в стержнях ферм;
- строить эпюры нормальных напряжений, изгибающих моментов и др.;
Наблюдение и анализ выполнения практических работ.
Тестирование.
Анализ выполнения самостоятельной работы.
Наблюдение и анализ выполнения письменных заданий.
Устный опрос.
Анализ выполнения контрольной работы.


Знания:



- законы механики деформируемого твердого тела, виды деформаций, основные расчеты;
- определение направления реакций, связи;
- определение момента силы относительно точки, его свойства;
- типы нагрузок и виды опор балок, ферм, рам;
- напряжения и деформации, возникающие в строительных элементах при работе под нагрузкой;
- моменты инерций простых сечений элементов и др.
Наблюдение и анализ выполнения практических работ.
Анализ выполнения самостоятельной работы.
Наблюдение и анализ выполнения письменных заданий.
Устный опрос.
Анализ выполнения контрольной работы.















B

N

mg

F

Fтр

A

F

mg

h

Fтр

A

N

a

Fтр

N

F


·

карандаш

а) б) в)

а

h

h

а

d

а) б) в)

х

у

х

у

х

у

II

I

х

у

4а

2а

3а

5 см

2 см

5 см

2 см

у

х

х

у1

у2

а

а

а

а) б)

а

h

d

х

у

х

у



4а

2а

х

5 см

2 см

5 см

2 см

у

х

F
F(Fкр

F>Fкр

устойчивое неустойчивое безразличное

( = 2 ( = 1 ( = 0,7 ( = 0,5

Примеры зубчатых передач

Механизмы ручной дрели

О

А

В

С

vB

vА

(AB



Root EntryEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation Native Заголовок 1 Заголовок 2 Заголовок 3 Заголовок 4 Заголовок 5 Заголовок 6 Заголовок 815