Техніка безпеки при проведенні експериментальних досліджень

Експериментальні дослідження проводяться в науково-дослід­ній лабораторії, де виконуються експериментальні дослідження річного призначення. Головними загрожуючи ми факторами є електричний струм, рухомі частини дослідних стендів, гострі кути виступаючих частин обладнання. та не закріплені важкі предмети, що знаходяться на столах лабораторії. Тому при роботі в лабораторії потрібно дотримуватися слідуючи правил безпеки:

1. Суворо дотримуватись навчальної дисципліни.

2. Уважно слухати та ретельно виконувати розпорядження та рекомендації керівника роботи.

3. Не зачіпати руками, та не наступати на кабелі, що прокладені в лабораторії.

4. Не вмикати або вимикати будь-яке електричне обладнання без дозволу керівника.

5. Уважно слідка вати за положенням рухомих частин лабораторного обладнання, находячись від них на безпечній відстані.

6. Вчасно інформувати керівника про замічені неполадки в роботі обладнання та приладів.

5. З а в д а н н я на розрахунково–графічну роботу для студентів МЕФ денній і заочної форми навчання напряму „Машинобудування”

5.1. Розрахунково – графічна робота містить десять варіантів, в які входять 4 запитання, на які потрібно дати повну відповідь, скласти схеми і записати розрахункові формули. Номер варіанту задає викладач по табл. 5.1.

Таблиця 5.1

№ варіанту	№ запитань	№ варіанту	№ запитань
	1,11,21,31		6,16,26,36
	2,12,22,32		7,17,27,37
	3,13,23,33		8,18,28,38
	4,14,24,34		9,19,29,39
	5,15,25,35		10,20,30,40

 

Перелік запитань, на які потрібно дати відповідь

1. Дати класифікацію типів випробувань машин і обладнання.

2. Описати експлуатаційні випробування.

3. Описати лабораторні випробування.

4. Як проводяться випробування?

5. Відомчі і міжвідомчі випробування.

6. Організація проведення випробувань.

7. Підготовча робота до випробувань.

8. Ведення журналу випробувань.

9. Вимірювальна і тензометрична апаратура.

10. Обробка результатів, матеріали, документація випробувань.

11. Яке обладнання входить до складу ґрунтового каналу?

12. З яких умов вибираються розміри ґрунтового лотка?

13. Який механізм привода візка використовується на ґрунтовому каналі НУВГП?

14. Що служить тяговою станцією ґрунтового каналу?

15. Яким чином змінюється швидкість руху візка?

16. В яких діапазонах можна змінювати швидкість руху візка?

17. Які недоліки привода візка на ґрунтовому каналі кафедри БДММіО?

18. Яку максимальну ширину різання можна досліджувати ґрунтовому каналі НУВГП? Чому?

19. На чому основане вимірювання механічних величин з допомогою тензоопорів?

20. Які бувають тензоопори за конструкцією, їх схеми і недоліки?

21. Монтажні схеми танзометрів при вимірюванні напружень розтягу і стиску, згину і кручення.

22. Схеми ввімкнення тензоопорів при вимірюванні напружень розтягу і стиску, згину і кручення.

23. Загальна будова магнітоелектричного осцилографа.

24. Конструкція петлевого вібратора. Робота осцилографа.

25. Що входить в комплект осцилографа К 115.

26. Порядок підготовки осцилографа К 115до роботи.

27. Правила користування осцилографом К 115.

28. З якою метою проводять тарування тензоелементів?

29. Методика проведення тарування тензоелементів.

30. Чи можна змінювати ступінь підсилення після тарування при проведенні експерименту?

31. Для чого проводять ступінчасте розвантаження тензоелемента?

32. Як будується тарувальний графік?

33. Як визначити дійсне значення вимірювальних величин?

34. Яке призначення ударника ДорНИИ?

35. В чому суть підготовки тензостанції до роботи?

36. Будова і робота програмно – апаратної тензостанції ТС – 8.

37. Описати порядок сертифікації машин.

38. Як впливає кут загострення ножа на значення сили різання?

39. Проаналізуйте результати експериментальних досліджень і теоретичних розрахунків.

40. Моделювання в проведенні досліджень і випробувань.

 

5.2. В Розрахунково – графічну роботу входить практичне завдання – розшифровка осцилограми, отриманої на лабораторних заняттях, або виданої викладачем згідно варіанту, і побудова графіка залежності Р_1ср=f(ф), де ф – фактор, який впливає на зусилля Р_1ср, наприклад глибина різання, кут загострення, кут різання, ширина робочого органа, тощо.

Обробка і розшифровка осцилографа

В результаті реалізації кожного досліду на стрічці осцилограми залишається безперервний запис величини реєстрованого параметра Р₁. Загальний вигляд отриманої осцилограми показано на рис. 5.1

Для обробки осцилограми методом координат потрібно:

- гостро заточеним олівцем на осцилограмі відмітити нульову лінію;

- по пікам максимальних і мінімальних відхилень реєструючого сигналу провести верхню і нижню огинаючі криві;

- на кривій реєстрації відмінити початок і кінець сталої стадії процесу, що вивчається і через вказані відмітки опустити на нульову лінію перпендикуляри 1...5;

- довжину відрізка нульової лінії між ординатами початку і кінця реєстрації перпендикулярами 2,3,4 розділити на рівні інтервали миттєвих значень вимірювального параметра. Кількість інтервалів залежить від потрібної кількості значень вимірювального параметра Р₁. Для учбового експерименту пропонується кількість інтервалів приймати в межах 8 -ми або 10 -ти;

- відрізки 1¹, 1², 2¹, 2²,...10¹, 10², що відображають миттєвий інтервал вібрації параметра Р₁ при перетині ординатами 1,2,...5 верхньої і нижньої огинаючих кривих, поділити на дві рівні частини. Користуючись вимірювачем заміряти середні значення ординат у₁, у₂,..., у₁₀. Отримані значення в мм за допомогою тарувального графіка або коефіцієнта тарування К_т перевести в розмірність сили (Н) і занести в робочу таблицю, форма якої надається в кожній наступній лабораторній роботі;

- отриманий масив цифрової інформації підлягає статистичному аналізу, на основі якого при потребі будуються відповідні графіки та діаграми.

Рис.5.1 Схема фрагменту осцилограми

 

Середнє значення випадкової величини визначається по формулі

, (5.1)

де n - кількість інтервалів

При відомому вибірковому значенні визначаємо дисперсію

, (5.2)

та середньоквадратичне відхилення

. (5.3)

Тоді коефіцієнт варіації Р₁ буде дорівнювати

%. (5.4)

Для оцінки довірчого інтервалу змінити середнього значення використовується наступна розрахункова залежність

, (5.5)

де t – критерій ст’юдента – табулювальна величина, значення якої визначається числом повторних вимірювань n і довірчою ймовірністю α₀. При довірчій ймовірності α₀=0,95(95%) його значення визначається по табл.5.2.

Таблиця 5.2

Значення критерію ст’юдента (t -критерію) для різного числа вимірювань при α₀ =0,95

n
t	12,71	4,3	3,18	2,78	2,57	2,45	2,37	2,31	2,26	2,23	2,2	2,18
n
t	2,16	2,15	2,13	2,12	2,11	2,10	2,09	2,0	2,0	2,0	2,0

 

При відомому ΔР₁ довірчі межі для середнього значення визначаються із співвідношення:

. (5.6)

Для побудови графіка залежності Р_1ср=f(ф), який описується, як правило, кривою лінією, необхідно отримати не менше трьох значень Р_1ср ; Р_2ср ; Р_3ср ;розшифрувавши три ділянки осцилограми. Після побудови графіка по характеру кривої виводиться математична залежність сили різання від змінного фактора Ф

5.3. Розрахунок тензоланки (рис. 5.2) проводять на розтяг по максимальному отриманому значенню зусилля Р_max, враховуючи лінійні співвідношення сторін і товщини тензоланки, а також вибраного матеріалу (як правило сталі відповідної марки).

Вибравши матеріал тензоланки з відповідними напруженнями σ_Т, визначають необхідну площу перерізу тензоланки і приводять схему розташування тензоопорів і їх марки згідно табл. 5.3

Таблиця 5.3

Характеристика тензорезисторів

Тензорезистор	Опір, Ом	База, мм	Допустима температура °С	Клей для з’єднання з деталлю
Дротяний
2ППКБК-10-150			-48...+52	Ціакрин, 192-Т
				БФ-2

продовження табл. 5.3

ПКП-5-100			-48...+52	ВЛ-4, ВЛ-931, Ціакрин
К-6-100			-178...+57	Ціакрин, ВС-10Т
Е428-035			22...142	БФ-2
ЛХ-354			-48...+302	Цемент
Фолієвий
2ФКПА-10-50			-38...+72	ВЛ-931
2ФКРВ-10-100			-38...+72	ВЛ-931
2ФКРБ-30-100			-38...+72	ВЛ-931
2ФКМВ-10-100			-38...+72	ВЛ-931
Напівпровідниковий
Ю-8А і Ю-8Б	109...111	1,4	-80...+115	ВЛ-931
Ю-12А і Ю-12Б	216...220	2,4...6,4	-60...+115	ВЛ-931

 

а: в: t =10:4:1

 

 

 

R₁

R₁

R₂

R₂

Рис. 5.2

Тестові завдання

Знайдіть всі правильні відповіді на поставлені запитання, враховуючи, що кожне із завдань містить певну кількість як правильних так і неправильних відповідей. Оцінка кожного завдання, на які дано всі правильні відповіді складає 1 (один) бал. Хоча б одна невірна відповідь в завданні дає результат 0 (нуль) балів для всього завдання.

Завдання 1 Яке призначення випробувань машин?	1 – професійний інтерес, 2 – покращення конструкції машин, 3 – виявлення недоліків, 4 – визначення техніко-економічних показників машин, 5 – отримання сертифікату якості.
Завдання 2 Які бувають види випробувань за призначенням?	1 – дослідні, 2 – стендові, 3 – контрольні, 4 – порівняльні, 5 – визначальні.
Завдання 3 Які бувають види випробувань за рівнем проведення?	1 – державні, 2 – міждержавні, 3 – відомчі, 4 – міжвідомчі, 5 – національні.
Завдання 4 Які бувають випробування за стадією розробки?	1 – доводчі, 2 – попередні, 3 – приймальні, 4 – дослідні, 5 – стендові.
Завдання 5 Які види випробувань бувають за стадією виробництва?	1 – кваліфікаційні, 2 – пред’явні, 3 – приймально-здавальні, 4 – експлуатаційні, 5 – періодичні.
Завдання 6 Які види випробувань бувають за властивостями, що контролюються:	1 – на безвідмовність, 2 – на енергомісткість, 3 – на довговічність, 4 – на збереженість, 5 – на ремонтоздатність.
Завдання 7 Які види випробувань бувають за стадією виробництва:	1 – періодичні, 2 – інспекційні, 3 – польові, 4 – типові, 5 – атестаційні.
Завдання 8 Які види випробувань бувають за місцем проведення:	1 – лабораторні, 2 – стендові, 3 – натурні, 4 – полігонні, 5 – експлуатаційні.
Завдання 9 На які види випробування поділяються за протяжністю:	1 – нормальні, 2 – уповільнені, 3 – скорочені, 4 – прискорені, 5 – польові.
Завдання 10 Яке призначення ґрунтових каналів:	1 – для проведення експлуатаційних випробовувань, 2 – для проведення експериментальних досліджень, 3 – для проведення лабораторних випробувань, 4 – для проведення прискорених випробувань, 5 – для проведень державних випробувань.
Завдання 11 Які напруження в металоконструкціях машин можна визначити методом тензометрії?	1 – розтягу, 2 – стиску, 3 – кручення, 4 – згину, 5 – розтягу і кручення.
Завдання 12 Які існують методи визначення деформацій в деталях машин?	1 – метод тензометрії, 2 – рентгеноскопії, 3 – лакових покриттів, 4 – дактилоскопії, 5 – ділильних сіток.
Завдання 13 Які види пересувних тензолабораторій існують?	1 – змонтовані на базі машин, що випробовують, 2 – ті, що рухаються самостійно, 3 – на причіпних транспортних засобах, 4 – на базових тракторах, 5 – на спеціальних шасі.
Завдання 14 Яке призначення приладу «п’яте колесо»?	1 – для вимірювання шляху, 2 – для вимірювання швидкості, 3 – для вимірювання частоти обертання, 4 – перше і друге, 5 – для вимірювання прискорення.
Завдання 15 З яких основних частин складається пересувна тензометрична лабораторія?	1 – базового автомобіля, 2 – вимірювально-реєструючого обладнання, 3 – системи електроживлення, 4 – набору інструменту, 5 – всього вище перерахованого.
Завдання 16 Методом тензометрії визначають:	1 – пластичні деформації металу, 2 – пружні деформації, 3 – релаксацію матеріалу, 4 – деформації удару. 5 – деформації пружно-пластичної зони.
Завдання 17 Які види тензорезисторів застосовують при тензометрії?	1 – дротяні, 2 – фолієві, 3 – напівпровідникові, 4 – паперові, 5 – магнітоелектричні.
Завдання 18 Які переваги тензометричного способу вимірювань?	1 – універсальність, 2 – висока точність, 3 – синхронність запису великої кількості параметрів, 4 – можливість отримання графічних залежностей, 5 – простота обладнання.
Завдання 19 Які недоліки динамометричного способу вимірювань?	1 – невисока точність вимірювань, 2 – висока вартість обладнання, 3 – неможливість отримання декількох параметрів, 4 – потребують джерела живлення, 5 – потребують високої кваліфікації оператора.
Завдання 20 Яка мета тарування вимірювальних систем?	1 – забезпечення точності, 2 – забезпечення швидкості, 3 – визначення відповідності між реєструючим сигналом і навантаженням, 4 – отримання достовірних результатів, 5 – отримання досліджуваних параметрів.
Завдання 21 Моделювання робочих процесів машин буває:	1 – фізичне, 2 – технічне, 3 – математичне, 4 – фізико-механічне, 5 – геометричне.
Завдання 22 В якості моделі робочого середовища машин для земляних робіт використовують:	1 – піщано-глинисту суміш, 2 – земляний віск, 3 – парафін, 4 – гліцерин, 5 – бітум.
Завдання 23 Які фактори впливають на опір різанню робочого середовища?	1 – фізико-механічні властивості грунту, 2 – кут різання, 3 – глибина різання, 4 – все вище перераховане, 5 – швидкість руху.
Завдання 24 Методика експерименту включає в себе:	1 – визначення мети експерименту, 2 – визначення задач, 3 – визначення предмету дослідження, 4 – визначення обладнання і вимірювальних приладів, 5 – все вище перераховане.
Завдання 25 Тарувальна осцилограма має вигляд:	1 – прямої лінії, 2 – ступінчастої лінії, 3 – гіперболи, 4 – параболи, 5 – гіперболічного тангенса.
Завдання 26 Тарувальний графік має вигляд:	1 – прямої, 2 – параболи, 3 – гіперболи, 4 – синусоїди, 5 – евольвенти.
Завдання 27 В залежності від кількості змінних факторів експеримент буває:	1 – одно факторний, 2 – багатофакторний, 3 – перше і друге, 4 – безфакторний, 5 – масовофакторний.
Завдання 28 Потрібна мінімальна кількість вимірювань забезпечує:	1 – отримання об’єктивних результатів, 2 – мінімальні витрати часу, 3 – мінімальні витрати засобів, 4 – все вище перераховане, 5 – високу точність.
Завдання 29 Планування експерименту включає в себе визначення:	1 – кількості дослідів, 2 – точності приладів, 3 – затрат праці, 4 – затрат часу, 5 – затрат засобів.
Завдання 30 Технічна експертиза випробувань буває:	1 – первинна, 2 – поточна, 3 – проміжна, 4 – заключна, 5 – основна.
Завдання 31 Сертифікація буває:	1 – добровільна, 2 – обов’язкова, 3 – примусова, 4 – незалежна, 5 – залежна.
Завдання 32 Органи сертифікації поділяються на:	1 – державні, 2 – обласні, 3 – районні, 4 – місцеві, 5 – регіональні.
Завдання 33 Загальні вимоги до всіх видів випробувань:	1 – прийняття, 2 – обратна, 3 – технічна експертиза документації, 4 – регулювання, 5 – спостереження.
Завдання 34 Обкатку техніки проводять:	1 – без навантаження (30 хв.), 2 – з навантаженням (60 хв.), 3 – з перемінним навантаженням, 4 – з максимальним навантаженням, 5 – з динамічним навантаженням.
Завдання 35 Головний контрольований параметр бульдозера:	1 – продуктивність, 2 – кут повороту, 3 – кут перекосу, 4 – тягове зусилля, 5 – швидкість руху.
Завдання 36 Головний контрольний параметр екскаватора:	1 – продуктивність, 2 – місткість ковша, 3 – потужність, 4 – зусилля копання, 5 – радіус копання.
Завдання 37 Головний параметр контролю розпушувача:	1 – глибина розпушення, 2 – робоча швидкість, 3 – тягове зусилля, 4 – продуктивність, 5 – швидкість заглиблення.
Завдання 38 Головний контрольований параметр навантажувача:	1 – вантажопідйомність, 2 – місткість ковша, 3 – продуктивність, 4 – швидкість підйому ковша, 5 – номінальне зусилля.
Завдання 39 Головний контрольований параметр будівельного котка:	1 – робоча маса, 2 – осьове навантаження, 3 – робоча швидкість, 4 – частота вібратора, 5 – радіус повороту.
Завдання 40 Параметри, що характеризують вплив техніки на навколишнє середовище:	1 – токсичність і димність відпрацьованих газів, 2 – рівень звуку, 3 – тиск на поверхню, 4 – герметичність системи, 5 – електромагнітне поле.

 

Самостійна робота

Розподіл годин самостійної роботи для студентів денної форми навчання:

- опрацювання лекційного матеріалу - 7 год.

- підготовка лабораторних занять - 7 гд.

- підготовка до практичних занять - 3 год.

- опрацювання матеріалу, що не розглядається на лекціях – 18 год.

 

7.1. Завдання для самостійної роботи

№ з/п	Назва теми	Кількість годин
	Особливості проведення випробувань вантажопідйомних машин
	Фактори, що впливають на експериментальні випробування
	Методика проведення багатофакторного експерименту
	Суть та методи фізичного і математичного моделювання
	Разом