Фгбоу во «гумрф имени адмирала С. О. Макарова»

ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова»

Арктический морской институт имени В. И. Воронина – филиал

Федерального государственного бюджетного

образовательного учреждения высшего образования

«Государственный университет морского и речного флота

Имени адмирала С. О. Макарова»

(Арктический морской институт имени В. И. Воронина – филиал

ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова»)

МЕХАНИКА

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

и задания для выполнения КОНТРОЛЬНЫх работ для студентов, обучающихся по заочной форме специальности

Судовождение

 

Архангельск 2015

Рассмотрена   на заседании цикла общепрофессиональных дисциплин протокол № ___ от ___________ г. Методические указания составлены в соответствии с требованиями Федерального государственного образовательного стандарта по специальности среднего профессионального образования 26.02.03 Судовождение   Руководитель цикла ОП __________ Э.Н. Крапивин

Утверждаю Заместитель директора по учебно-методической работе __________ Ю.Н. Малышев «_____» __________ 201 5 г.

 

Контрольные задания составлены в соответствии с программой учебной дисциплины, разработанной на основе Федерального государственного образовательного стандарта среднего профессионального образования по специальности 26.02.03 Судовождение

Организация - разработчик:

Арктический морской институт имени В. И. Воронина – филиал ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова» (далее АМИ)

 

Разработчики:

 

АНУФРИЕВА Екатерина Владимировна, преподаватель АМИ, начальник учебного отдела

(подпись)

СОДЕРЖАНИЕ

 

	стр.
ВВЕДЕНИЕ
1.РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
2.МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ИЗУЧЕНИЮ УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛА ПО ТЕМАМ И ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ
3.МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ И ЗАДАНИЯ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ
4.СПИСОК ВОПРОСОВ К ЭКЗАМЕНУ
5.ПРИЛОЖЕНИЕ

 

ВВЕДЕНИЕ

Учебная дисциплина «МЕХАНИКА» является важным общетехническим предметом, назначение которого – дать будущим техникам основные сведения о законах равновесия и движения материальных тел; о методах расчета элементов машин и сооружений на прочность, жёсткость и устойчивость; об устройстве, области применения и основах проектирования деталей механизмов и машин общего назначения. Изучение механики способствует развитию у учащихся диалектико-материалистического мировоззрения; знания и навыки, полученные при изучении этого предмета, являются основой для освоения смежных специальных дисциплин.

Настоящее пособие содержит рабочую программу учебной дисциплины, список учебной литературы, методические указания к изучению разделов учебной дисциплины с вопросами для самопроверки, задания на домашнюю контрольную работу и методические указания по её выполнению.

По данной дисциплине предусматривается выполнение одной домашней контрольной работы, охватывающей все разделы учебной программы.

Учебный материал рекомендуется изучать в той последовательности, которая дана в методических указаниях:

- ознакомление с методическими указаниями по темам;

- изучение программного материала по рекомендуемой литературе;

- составление ответов на вопросы самоконтроля, приведенные после каждой темы.

Приступая к решению задач, следует предварительно повторить и вопросы ранее изученных тем, касающиеся содержания данной задачи.

После того как материал задания изучен, можно приступать к выполнению контрольной работы.

Задачи контрольной работы даны в последовательности тем программы и поэтому должны решаться постепенно, по мере изучения материала.

Каждый учащийся должен выполнить контрольную работу, состоящую из восьми задач. Вариант контрольного задания определяется шифром студента. Задачи контрольной работы приведены в таблицах и на рисунках данного пособия и выбираются студентами в соответствии со своим шифром. Предложено 30 вариантов.

При выполнении контрольной работы необходимо соблюдать следующие требования:

1. Контрольная работа выполняется в отдельной тетради в клетку. На обложке тетради пишутся: фамилия, имя, отчество, номер личного дела (шифр), наименование предмета, номер контрольной работы, номер варианта, дата отправления и точный почтовый адрес учащегося. На последней странице тетради следует указать полное наименование и год издания методического пособия, из которого взято задание, используемую литературу.

2. Контрольная работа выполняется синей шариковой ручкой. Рисунки и схемы контрольной работы должны быть четко и аккуратно вычерчены карандашом.

3. Для пометок и замечаний преподавателя необходимо соблюдать достаточный интервал между строками и оставлять поля на страницах шириной не менее 40 мм. Каждую задачу нужно начинать с новой страницы, а в конце тетради оставить чистыми несколько страниц для рецензии.

4. Тексты условий задач переписываются обязательно. Перед решением задачи необходимо указать ее исходные условия.

5. Преобразование формул, уравнений в ходе решения производить в общем виде, а уже затем подставлять исходные данные. Порядок подстановки числовых значений должен соответствовать порядку расположения в формуле буквенных обозначений этих величин. После подстановки исходных значений вычислить окончательный или промежуточный результат.

6. Вычисление производить с помощью электронного калькулятора с точностью до трех значащих цифр.

7. Перед чистовым оформлением задачи следует тщательно проверить действие, правильность подстановки величин, соблюдение их размерности (вычисление производить только в единицах СИ), а также правдоподобность ответа, решив задачу вторично каким-либо иным путем.

Действующим стандартом ГОСТ 8.417-81 «Метрология. Единицы физических величин» запрещается применение единиц физических величин, не соответствующих Международной системе единиц (СИ). Применение единиц СИ при вычислениях чрезвычайно удобно, так как подстановка вместо приставок соответствующих им множителей позволяет автоматически получать конечный результат в исходных (т.е. без приставок) единицах СИ.

Выполненную работу следует своевременно выслать в учебное заведение. Не зачтенная работа или выполняется заново, или переделывается частично по указанию преподавателя.

Зачтенная контрольная работа предъявляется на промежуточной аттестации.

РАБОЧая ПРОГРАММа УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

Паспорт рабочей программы

Требования к минимальному материально-техническому обеспечению

Реализация учебной дисциплины требует наличия учебного кабинета механики.

Оборудование учебного кабинета:

- посадочные места по количеству обучающихся;

- рабочее место преподавателя.

Лаборатории: оборудованные разрывными и универсальными испытательными машинами отечественного или зарубежного производства, c максимальной нагрузкой до 50–100 кН, оборудованные приспособлениями для нагружения на изгиб; стендами с образцами деталей, узлов и механизмов; плакатами, иллюстрирующими разделы курса и др.

Технические средства обучения: ноутбук и проекционное оборудование.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ИЗУЧЕНИЮ УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛА ПО ТЕМАМ И ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

 

Раздел 1 Теоретическая механика

Тема 1.1 Статика

Статика является частью теоретической механики, изучающей условия, при которых тело находится под действием заданной системы сил. Успешное овладение учебным материалом по статике – необходимое условие для изучения всех последующих тем и разделов курса технической механики. При изучении темы следует вникнуть в физический смысл аксиом статики. Изучая связи и их реакции, нужно иметь в виду, что реакция связи является силой противодействия и направлена всегда противоположно силе действия рассматриваемого тела на связь (опору).

Вопросы для самоконтроля

1 Назовите разделы теоретической механики и укажите, какие вопросы в них изучают.

2 Дайте определение материи. Перечислите формы движения материи.

3 В чем общность понятий абсолютно твердого тела и материальной точки и в чем их различие?

4 Дайте определение силы.

5 Какие системы сил называют статически эквивалентными?

6 Что такое равнодействующая система сил, уравновешивающая сила?

7 Сформулируйте аксиомы статики.

8 Какие тела называются свободными, а какие несвободными?

9 Что называется связью?

10 Что такое реакция связи?

11 Перечислите виды связей и укажите направление соответствующих им реакций.

Вопросы для самоконтроля

1 Геометрический способ нахождения равнодействующей плоской системы сходящихся сил.

2 Что называется проекцией силы на ось? В каком случае проекция силы на ось равна нулю?

3 Как найти силовое значение и направление равнодействующей системы сил, если заданы проекции составляющих сил на две взаимно перпендикулярные оси.

4 Сформулируйте аналитическое условие равновесия плоской системы сходящихся сил.

Вопросы для самоконтроля

1 Что такое пара сил?

2 Что такое момент пары сил, плечо пары сил?

3 Сформулируйте условие равновесия системы пар сил.

Вопросы для самоконтроля

1 Что такое момент силы относительно точки?

2 Как берется знак момента силы относительно точки?

3 Что называется плечом силы?

4 В каком случае момент силы относительно точки равен нулю?

5 Что такое главный вектор и главный момент плоской системы сил?

6 Сформулируйте теорему Вариньона.

7 Сформулируйте аналитическое условие равновесия плоской системы произвольно расположенных сил.

8 Укажите три вида уравнения равновесия плоской системы произвольно рас положенных сил.

9 Укажите, как рационально выбрать направления осей координат и центр моментов.

10 Какие нагрузки называются сосредоточенными и распределенными?

11 Что такое интенсивность равномерно распределенной нагрузки?

12 Как найти числовое значение направления и точку приложения равнодействующей равномерно распределенной нагрузки.

13 Какие системы называются статически определимыми?

14 Что называется силой трения?

15 Перечислите основные законы трения скольжения.

16 Что такое угол трения, конус трения?

17 Каковы особенности трения качения?

Тема 1.5 Центр тяжести

Тема относительно проста для усвоения, однако крайне важна при изучении курса сопротивления материалов. Главное внимание здесь необходимо обратить на решение задач как с плоскими и геометрическими фигурами, так и со стандартными прокатными профилями.

Вопросы для самоконтроля

1 Что такое центр параллельных сил?

2 Как найти координаты центра параллельных сил?

3 Что такое центр тяжести тела?

4 Как найти центр тяжести прямоугольника, треугольника, круга?

5 Как найти координаты центра тяжести плоского составного сечения?

Тема 1.6 Кинематика. Основные понятия кинематики

Изучив кинематику точки, обратите внимание на то, что прямолинейное движение точки как неравномерное, так и равномерное всегда характеризуется наличием нормального (центростремительного) ускорения. При поступательном движении тела (характеризуемом движением любой его точки) применимы все формулы кинематики точки. Формулы для определения угловых величин тела, вращающегося вокруг неподвижной оси, имеют полную смысловую аналогию с формулами для определения соответствующих линейных величин поступательно движущегося тела.

Вопросы для самоконтроля

1 Что изучает кинематика?

2 Что такое система отсчёта?

3 Какой смысл имеют в кинематике понятия «покой» и «движение»?

4 Дайте определение основных понятий кинематики: траектория, расстояние, путь и время.

Тема 1.7 Кинематика точки

Изучите уравнения движения точки; определения ускорения; построение графиков ускорения, скорости, пути, расстояния.

Вопросы для самоконтроля

1 В чем заключается относительность понятий покоя и движения?

2 Какими способами может быть задан закон движения точки?

3 Как направлен вектор истинной скорости точки при криволинейном движении?

4 Как направлены касательное и нормальное ускорения точки?

5 Какое движение совершает точка, если касательное ускорение равно нулю, а нормальное не изменяется с течением времени?

6 Как выглядят кинематические графики при равномерном и равнопеременном движении?

Вопросы для самоконтроля

1 Какое движение твердого тела называется поступательным?

2 Перечислите свойства поступательного движения твердого тела.

3 Дайне определение вращательного движения твердого тела вокруг неподвижной оси.

4 Как записывается в общем виде уравнение вращательного движения твердого тела?

5 Напишите формулу, устанавливающую связь между частотой вращения тела и угловой скоростью вращения.

6 Дайте определение равномерного и равнопеременного вращательного движения.

7 Какая дифференциальная зависимость существует между угловым перемещением, угловой скоростью и угловым ускорением?

8 Какая зависимость существует между линейным перемещением, скоростью и ускорением точек вращающегося тела и угловым перемещением, скоростью и ускорением тела.

Тема 1.9 Динамика. Основные понятия и аксиомы динамики. Движение материальной точки. Метод кинетостатики

При изучении темы вникните в физический смысл аксиом динамики, научитесь использовать основанный на принципе Даламбера метод кинетостатики, позволяющий применять уравнения равновесия статики для движущегося с ускорением тела. Следует помнить, что сила инерции прилагается к ускоренному телу условно, так как в действительности на него не действует. Особое внимание следует уделить вопросу трения скольжения и понятию самоторможения, имеющим важнейшее значение в технике. Формулы для определения работы, мощности и кинетической энергии тела, а также основной закон динамики для случаев поступательного и вращательного движения тела имеют полную смысловую аналогию.

Вопросы для самоконтроля

1 Сформулируйте первую аксиому динамики (принцип инерции) и вторую аксиому динамики (основной закон динамики точки).

2 Сформулируйте две основные задачи динамики.

3 Изложите третью аксиому динамики (закон независимости действия сил) и четвертую аксиому (закон равенства действия и противодействия).

4 Дайте определение силы инерции. Как определяется ее модуль и направление? К чему приложена сила инерции?

5 В чем заключается принцип Даламбера?

Вопросы для самоконтроля

1 Назовите виды трения, законы трения скольжения

2 Как определяется работа постоянной силы на прямолинейном пути?

3 Что называется мощностью?

4 Что такое механический коэффициент полезного действия?

5 Назовите формулу, позволяющую определить вращающийся момент через передаваемую мощность и угловую скорость вращения тела при равномерном вращении.

Тема 2.1 Основные положения

Внутренние силы, возникающие между частицами тела под действием нагрузок, являются таковыми для тела в целом. При применении метода сечений эти силы для рассматриваемой части тела являются внешними, т.е. к ним применимы методы статики. Действующая в произвольно проведенном поперечном сечении система внутренних сил эквивалентна в общем случае одной силе и одному моменту. Разложив их на составляющие, получим соответственно три силы (по направлению координатных осей) и три момента (относительно этих осей), которые называют внутренними силовыми факторами (ВСФ). Возникновение тех или иных ВСФ зависит от фактического нагружения бруса. Определяют ВСФ с помощью уравнений равновесия статики. Внутренним нормальным силам соответствуют нормальные напряжения σ, касательным силам – касательные напряжения t.

Вопросы для самоконтроля

1 Для чего изучается сопротивление материалов?

2 Чем отличается упругая деформация от пластической?

3 Следует ли учитывать изменение размеров тел при составлении уравнений равновесия сил, приложенных к нему?

4 В каких случаях при действии на тело нескольких сил эффект действия каждой силы можно считать независимым от действия других сил? Какое название, носит этот принцип?

5 Какими расчетными схемами заменяются реальные объекты расчета? Каковы геометрические признаки, присущие каждой расчетной схеме?

6 Почему нельзя определить внутренние силовые факторы в произвольном сечении, рассматривая равновесие всего тела в целом?

7 В чем заключается метод сечений?

8 Можно ли с помощью метода сечений установить закон распределения внутренних силовых факторов по проведенному сечению?

9 Что такое напряжение? Какова размерность напряжения?

Вопросы для самоконтроля

1 В каком случае брус испытывает деформацию растяжения или сжатия?

2 Каков закон изменения нормальных напряжений по площади поперечного сечения при растяжении и сжатии?

3 Влияет ли форма поперечного сечения на значение напряжений, возникающих при растяжении и сжатии?

4 Что называется эпюрой нормальных сил и эпюрой нормальных напряжений?

5 Для чего строят эпюры N и σ?Какое поперечное сечение бруса называется опасным?

6 Что такое модуль продольной упругости материала, какова его размерность?

7 Какова связь между продольной и поперечной деформацией?

8 Что такое жесткость сечения бруса и жесткость бруса при растяжении (сжатии)?

9 Какова цель механических испытаний материалов?

10 Что называется пределами пропорциональности, упругости, текучести, прочности?

11 Каковы характеристики пластичных свойств материалов?

12 В чем заключается закон разгрузки и повторного нагружения?

13 Какие системы называют статически неопределимыми?

Вопросы для самоконтроля

1 На каких допущениях основаны расчёты на срез?

2 По каким формулам производят расчёт на срез и смятие?

3 Как определяется площадь смятия, если поверхность смятия цилиндрическая, плоская?

Вопросы для самоконтроля

1 Что такое статический момент сечения?

2 Что такое осевой и центробежный моменты инерции плоского сечения?

3 Изменяются ли центробежные и осевые моменты инерции при повороте осей? При параллельном переносе?

4 Что такое главные центральные оси инерции?

5 Какая связь существует между моментами инерции относительно параллельных осей, из которых одна является центральной?

6 Напишите формулы для вычисления осевых моментов инерции для прямоугольника, равнобедренного треугольника, круга и кольца.

7 Как определяют осевые моменты инерции сложных составных сечений?

Тема 2.5 Кручение

Изучая материалы темы, следует обратить внимание на полную смысловую аналогию законов Гука при сдвиге и при растяжении (сжатии), сравнить значения модулей упругости материала при сдвиге и при продольном деформировании (жесткость любого материала при сдвиге меньше). При кручении напряжения распределяются по поперечному сечению неравномерно (в линейной зависимости от расстояния точки до полюса сечения), опасными являются все точки контура сечения. Геометрическими характеристиками прочности и жесткости сечения являются соответственно полярный момент сопротивления и полярный момент инерции, значения которых зависят не только от площади, но и от формы сечения. Рациональным (т.е. дающим экономию материала) является кольцевое сечение, имеющее по сравнению с круглым сплошным меньшую площадь при равном моменте сопротивления (моменте инерции). Следует обратить внимание на вычисление вращающего момента на валу по заданным мощности и угловой скорости вала.

Вопросы для самоконтроля

1 В чем состоит деформация сдвига?

2 Что такое модуль сдвига и как он связан с модулем продольной упругости?

3 Как определяется крутящий момент в произвольном сечении?

4 Какая зависимость существует между передаваемой валом мощностью, вращающим моментом и угловой скоростью?

5 На каких гипотезах и допущениях основаны выводы формул для определения касательных напряжений и углов поворота сечений при кручении бруса круглого сечения?

6 Каков закон изменения касательных напряжений по площади поперечного сечения при кручении?

7 Что является геометрическими характеристиками сечения вала при кручении?

8 Почему выгоднее применять валы кольцевого, а не сплошного сечения?

Тема 2.6 Изгиб

Теория частичного изгиба имеет как внешнюю, так и смысловую аналогию с теорией кручения – аналогичное распределение напряжений по поперечному сечению: наличие опасных точек сечения, аналогичные геометрические характеристики прочности и жесткости сечения, аналогичный подход к оценке рациональности формы сечения. Особое внимание следует уделить построению эпюр изгибающих моментов по характерным точкам.

Вопросы для самоконтроля

1 В каком случае балка работает на изгиб?

2 Что такое чистый и поперечный изгиб? Какие внутренние силовые факторы возникают в поперечных сечениях бруса в этих случаях?

3 Каким методом определяют внутренние силовые факторы, действующие в поперечных сечениях на изгиб?

4 Чему равны поперечная сила и изгибающий момент в продольном сечении балки при изгибе?

5 Для чего строятся эпюры поперечных сил и изгибающих моментов?

6 Сформулируйте правило законов для поперечной силы и изгибающего момента.

7 Какими линиями очерчиваются эпюры поперечных сил и изгибающих моментов на участке действия равномерно распределенной нагрузки?

8 Как меняется характер эпюр поперечных сил и изгибающих моментов в точках приложения сосредоточенных сил и моментов?

9 Напишите формулы для определения осевых моментов сопротивления при изгибе для прямоугольника, круга и кольца.

10 Какими перемещениями сопровождается изгиб?

Раздел 3. Детали машин

Данный раздел является завершающим курсом технической механики, он требует от студентов владения методиками теоретической механики и сопротивле­ния материалов. При изучении деталей механизмов и машин важнейшую роль играют рисунки и чертежи, приводимые в учебной литературе; их следует изучать весьма внимательно. Изучение механизмов и их деталей следует вести в единой последовательности:1) назначение, устройство, принцип работы; 2) оценка достоинств и недостатков, область применения; 3) краткие сведения о материалах; 4) основные расчетные параметры, геометрические и кинематические соотношения; 5) расчет на прочность, износостойкость и др.

Тема 3.1 Основные положения

При изучении темы обратите внимание на классификацию машин по назначению вопросов стандартизации и системы документации. Проектирование требует всестороннего анализа поставленной задачи, учета ряда специфических факторов и условий работы детали, узла, машины. Окончательные размеры деталей машины определяются не только расчетами, но и требованиями стандартов, принятой технологией производства, условиями эксплуатации и техникой безопасности.

Вопросы для самоконтроля

1. Что рассматривается в разделе курса «Детали механизмов и машин»?

2. Какая разница между машиной и механизмом?

3. Какие детали называются деталями общего назначения?

4. Каковы условия, определяющие рациональность конструкции машин и ее узлов?

5. Каково значение взаимозаменяемости и стандартизации в машиностроении?

6. Что такое унификация деталей и сборочных единиц и каково ее значение в машиностроении?

7. Каковы основные критерии работоспособности и расчета деталей машин?

Вопросы для самоконтроля

1. Чем вызвана необходимость механических передач?

2. По каким признакам классифицируют механические передачи?

3. Какими основными параметрами характеризуются передачи?

4. Что называется передаточным отношением?

Вопросы для самоконтроля

1. В каких случаях целесообразно применять фрикционные передачи?

2. Какими достоинствами и недостатками обладают фрикционные передачи?

3. Какие устройства называются вариаторами?

4. Какая передача называется ременной?

5. Классификация ременных передач.

6. Какие применяют типы ремней?

7. Какими достоинствами и недостатками обладают ременные передачи по сравнению с другими видами передач?

Вопросы для самоконтроля

1. Каковы достоинства и недостатки зубчатых передач?

2. Как классифицируются зубчатые передачи?

3. Какие передачи называют открытыми и какие закрытыми?

4. Какие основные требования предъявляются к профилям зубьев?

5. Почему преимущественно применяется эвольвентное зацепление?

6. В чем заключаются преимущества и недостатки косозубых передач по сравнению с прямозубыми?

7. В каких случаях применяют конические зубчатые передачи? Каковы недостатки передачи коническими зубчатыми колесами?

8. Назовите достоинства и недостатки червячных передач по сравнению с зубчатыми. В каких случаях применяется червячная передача?

9. Укажите достоинства и недостатки цепных передач и области их применения.

Тема 3.5 Валы и оси. Муфты

При изучении темы уясните разницу между осью и валом и различие в их расчете на прочность. Изучите конструкции осей и валов и их опорных частей - шеек, шипов, пят.

При изучении темы «Муфты» ознакомьтесь с разновидностями основных типов муфт и областями их применения, конструкциями муфт и особенностями их работы. Особое внимание уделите конструкциям муфт, применяемым в той отрасли промышленности, которая соответствует вашей специальности.

Вопросы для самоконтроля

1. В чем заключается разница между валом и осью?

2. Какие различают виды валов?

3. Что называется шипом, шейкой и пятой?

4. Какие различают типы муфт по назначению?

5. Приведите сравнительную характеристику основных типов муфт.

Тема 3.6 Подшипники

При изучении подшипников скольжения подробно рассмотрите основные типы конструкций подшипников и подпятников скольжения, выясните область их применения, ознакомьтесь с материалами вкладышей и способами смазки. Следует знать, что расчет подшипников скольжения по давлению и на прогрев носит условный характер.

Изучая подшипники качения, обратите особое внимание на конструктивные особенности и области применения каждого типа подшипника, а также на обозначение подшипников качения.

Вопросы для самоконтроля

4. Какими недостатками обладают подшипники скольжения?

5. Какова роль смазки в подшипниках скольжения?

6. Каковы достоинства и недостатки подшипников качения по сравнению с подшипникам скольжения?

Вопросы для самоконтроля

1. Выполните эскизы характерных типов сварных швов.

2. Какие способы подготовки стыков под сварку вы знаете?

3. Как рассчитывают стыковые сварные швы, нагруженные осевой силой?

4. Как рассчитывают угловые, лобовые и комбинированные сварные швы при нагружении их осевой силой?

5. Как классифицируются заклепочные соединения?

6. Как рассчитывают заклепочные соединения?

7. Как классифицируются резьбы по геометрической форме и по назначению?

8. Почему для болтов (винтов, шпилек) применяют треугольную резьбу?

9. Как различают болты и винты по форме головок?

Вопросы для самоконтроля

1. Что такое масса и плотность жидкого тела?

2. Какими свойствами обладают жидкости?

3. Каковы размерности динамического и кинематического коэффициента вязкости?

4. Что такое массовые силы?

5. Что такое поверхностные силы?

6. Что называется давлением в точке, взятой внутри жидкости?

7. Какими свойствами обладает гидростатическое давление?

8. Чем отличаются установившееся и неустановившееся движение жидкости?

9. В чем отличие между ламинарным и турбулентным режимами течения жидкости?

Тема 4.2 Термодинамика

В этих темах необходимо понимать научное определение тепловой энергии и формы ее количественного и качественного превращения в термодинамических процессах. Обратить внимание на определение основных параметров состояния рабочего тела и их размерности. Усвоить, что такое абсолютное давление, остаточное давление и абсолютная температура. Понимать различие между идеальным и реальным газами. После изучения трех законов идеальных газов установить связь между абсолютным давлением, удельным объемом и температурой, выводом уравнений Клайперона и Менделеева.

Надо усвоить общие понятия о смесях и определение объемных, массовых долей и парциальных давлений. Уметь свободно пользоваться таблицами теплоемкостей. Обратить внимание на то, что первый закон термодинамики является частным случаем всеобщего закона сохранения энергии В. М. Ломоносова, что теплота и работа являются характеристиками процесса, и что внешним признаком изменения внутренней энергии рабочего тела является изменение его температуры.

Различать обратимый и необратимый процессы. Знать величину теплоты, расходуемую согласно первому закону термодинамики в изохорном, изобарном, изотермическом и адиабатическом процессах, а также изменение основных параметров состояния в pv диаграмме. Понимать протекание циклов Карно тепловых двигателей и холодильных машин в основе действия второго закона термодинамики.

Вопросы для самопроверки

1 Что такое рабочее тело в технической термодинамике?

2 В каких единицах измеряют давление, плотность и температуру в системе СИ?

3 Как различаются теплоемкости в зависимости от принимаемой единицы количества вещества?

4 В чем сущность первого закона термодинамики и каково его математическое выражение?

5 Какой процесс называется изохорным и как параметры газа изменяются?

6 Какой процесс называется изобарным? Как определяются теплота и работа?

7 В каком соотношении находятся параметры газа в изотермическом процессе?

8 Какой процесс называется адиабатическим, как его графически изображают в координатах pu?

9 В каком термодинамическом процессе вся подводимая к газу теплота превращается в механическую работу?

10 Какой термодинамический процесс называется политропным?

11 Что устанавливает второй закон термодинамики?

12 Из каких процессов состоит прямой и обратный цикл Карно и как выражается КПД этого цикла?

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ И ЗАДАНИЯ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

СПИСОК ВОПРОСОВ К ЭКЗАМЕНУ

 

1. Основные понятия и аксиомы статики.

2. Плоская система сходящихся сил. Сложение сил. Определение равнодействующей.

3. Проекция силы на ось. Аналитическое определение равнодействующей. Уравнения равновесия.

4. Методика решения задач: геометрически и аналитически.

5. Пара сил и момент силы относительно точки.

6. Плоская система произвольно расположенных сил.

7. Теорема Вариньона. Три вида уравнения равновесия.

8. Балочные системы и методика решения задач.

9. Виды трения: скольжения и качения.

10. Пространственная система сил. Уравнения равновесия.

11. Методика решения задач пространственной системы сил.

12. Центр тяжести.

13. Центр тяжести простых фигур. Центр тяжести составных фигур.

14. Полярные и осевые моменты инерции.

15. Основные понятия кинематики.

16. Простейшее движение твердого тела. Поступательное движение.

17. Простейшее движение твердого тела. Вращательное движение.

18. Сложное движение точки. Переносное, относительное, абсолютное.

19. Основные понятия и аксиомы динамики.

20. Движение материальной точки. Метод кинестатики. Принцип Даламбера.

21. Трение, работа, мощность, к.п.д.

22. Основные понятия и задачи курса сопромата.

23. Метод сечений Напряжение: полное, нормальное и касательное.

24. Растяжение и сжатие. Продольные силы. Нормальные напряжения. Эпюры продольных сил N и нормальных напряжений s.

25. Закон Гука. Коэффициент Пуассона. Осевые перемещения. Эпюра l.

26. Испытание материалов на растяжение и сжатие.

27. Детали машин. Основные понятия и определения.

28. Сварочные и клеевые соединения.

29. Резьбовые соединения.

30. Шпоночные и шлицевые соединения.

31. Общие сведения о передачах и механизмах

32. Фрикционные передачи.

33. Зубчатые передачи.

34. Червячные передачи.

35. Ременные передачи.

36. Цепные передачи.

37. Передачи винт - гайка.

38. Валы и оси.

39. Подшипники.

40. Муфты.

41. Понятие о технической термодинамике и ее значение в технике. Рабочее тело.

42. Количество вещества. Основные параметры состояния газа и единицы их измерения.

43. Температура. Удельный объем. Плотность. Давление и способы его измерения. Единицы

44. Измерения давления и соотношение между ними. Давление абсолютное, избыточное, вакуум.

45. Законы Бойля - Мариотта, Гей - Люссака, Шарля.

46. Уравнение состояния идеальных газов. Газовая постоянная и ее физический смысл. Закон Авогадро. Уравнение Менделеева. Универсальная газовая постоянная и ее физический смысл.

47. Определение смеси. Понятие о парциональном давлении и объеме.

48. Закон Дальтона. Смеси, заданные массовыми, объемными долями и числом молей.

49. Уравнение первого закона термодинамики. Теплота. Внутренняя энергия. Работа изменения объема и давления. Диаграмма р-v. Энтальпия.

50. Равновесное и неравновесное состояние газа. Равновесный и неравновесный процессы. Обратимый и наобратимый процессы. Общие понятия об основных термодинамических процессах.

51. Процессы: изохорный, изобарный, изотермический, адиабатный.

52. Сущность и формулировки второго начала термодинамики.

53. Циклы тепловых машин. Вывод термического к.п.д. цикла Карно.

54. Понятие энтропии. Изменение энтропии изолированой системы.

55. Диаграмма Т-s и изображение в ней термодинамических процессов. Изображение цикла Карно в диаграмме Т-s.

56. Рабочие жидкости гидравлических систем и их характеристики.

57. Рабочие жидкости тормозных систем и их характеристики.

58. Охлаждающие жидкости и их характеристики.

59. Гидростатическое давление. Основные уравнения гидростатики.

60. Закон Паскаля.

61. Приборы для измерения давления.

62. Давление жидкости на плоскую и криволинейную стенку.

63. Закон Архимеда.

64. Основные определения: линия тока, элементарные струйки, живое сечение потока, расход жидкости, средняя скорость потока, смоченный периметр, гидравлический радиус.

65. Уравнение неразрывности потока жидкости. Энергия элементарной струйки и потока жидкости.

66. Уравнение Бернулли и его практическое применение; измерение скоростного напора, определение расхода жидкости.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Приложение А

(справочное)

ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова»