egzamin opracowanie 2012.pdf

(603 KB) Pobierz
PODSTAWY KONSTRUKCJI MASZYN
PYTANIA EGZAMINACYJNE
I Materiały konstrukcyjne
1. Omówić podstawowe zasady konstrukcji
a)konstrukcja powinna spełniać wszystkie podstawowe warunki konstrukcji wynikające ze
szczególnych zasad. W stopniu równym lub wyższym od założonego
b)konstrukcja powinna być optymalna w danych warunkach ze względu na podstawowe
kryterium optymalizacji.
-konstrukcja powinna być funkcjonalna, -funkcjonalność,
-niezawodność i trwałość, -sprawność,
-lekkość, -taniość i dostępność materiałów,
-technologiczność, -trwałość eksploatacji,
-ergonomiczność, -zgodność z obowiązującymi normami i przepisami
a) zasada optymalnego stanu obciążenia
b) zasada optymalnej stateczności ( wiąże się z odpowiednimi współ. bezpieczeństwa)
Przedziały n=1,5-2,0 gdy mamy pewność do obliczeń, materiał jest pewny, n=2-2,5 nie
jesteśmy pewni do obliczeń materiał eksperymentalnie dobrany, n=3-4 np. w maszynach
rolniczych stosowany; c) zasada optymalnego doboru tworzywa; d) Zasada optymalnych
stosunków wielkości związanych
V=(a-2x) 2 x V”=-8a+24x-max; -8a+24x=0 x=a/3
2. Na czym polega zasada optymalnych stosunków wielkości związanych?
Zasada optymalnych stosunków wielkości związa nych
3.
V=(a-2x) 2 x V”=-8a+24x-max; -8a+24x=0 x=a/3
4. Jakie są wymagania stawiane materiałom konstrukcyjnym?
muszą spełniać następujące wymagania: a) techniczne (wytrzymałość na kg,ks,kc, kt,
kr); b ) technologiczne (rodzaj metody: odlewanie, toczyć, kuć czy da się to wykonać );
c)ekonomiczne
5. Podać rodzaje stopów metali nieżelaznych w konstrukcji maszyn
a) stopy aluminium: -aluminium odlewnicze(koła pasowe), -aluminium do przeróbki
plastycznej(profile,drzwi,okna), -siliminy(stopy Al. i S posiadaja dobre własnośći
odlewnicze), -hydroaluminium Al. I Mg, -duraluminium Al. I Cu; b) stopy miedzi-
1237538241.049.png 1237538241.060.png 1237538241.071.png 1237538241.075.png 1237538241.001.png 1237538241.002.png 1237538241.003.png 1237538241.004.png 1237538241.005.png 1237538241.006.png 1237538241.007.png 1237538241.008.png 1237538241.009.png 1237538241.010.png 1237538241.011.png 1237538241.012.png 1237538241.013.png 1237538241.014.png 1237538241.015.png 1237538241.016.png 1237538241.017.png 1237538241.018.png 1237538241.019.png 1237538241.020.png 1237538241.021.png 1237538241.022.png 1237538241.023.png 1237538241.024.png 1237538241.025.png 1237538241.026.png 1237538241.027.png 1237538241.028.png 1237538241.029.png 1237538241.030.png 1237538241.031.png 1237538241.032.png 1237538241.033.png 1237538241.034.png 1237538241.035.png 1237538241.036.png 1237538241.037.png 1237538241.038.png 1237538241.039.png
 
jeżeli cynk Zn do 20% to takie stopy nazywa się tombaki powyżej 20% to mosiądz.
Jeżeli są stopy miedzi z innymi metalami niż cynk to są brązy(np. brązy cynowe,
aluminiowe, cynowo-ołowiowe); c) Stopy magnesu- poj.lotnicze, stal kosmiczna,
bardzo odporne; d) tworzywa sztuczne: -chemoutwardzane, -termoutwardzane; e)
guma
II Połączenia Śrubowe
1. Przedstawić rozkład sił przy napinaniu złącza śrubowego
rozkład sił przy napinaniu złącza śrubowego
tg =( γ+ ς)=Hp/F; Hp-siła obwodowa
2. Przedstawić rozkład sił przy zwalnianiu złącza śrubowego
rozkład sił przy zwalnianiu złącza śrubowego
tg =( γ+ ς)=Ho/F; H=Ftg( γ-ς); Ms=0,5d s H; d s =(d+D 1 )/2; d s -Srednia średnica
tarcia
3. Podać wzór na moment skręcający w gwincie złącza śrubowego
=M s +M t M s =0,5ds*F*tg )
; M np -moment napędowy
4. Podać wzór na moment tarcia na powierzchni oporowej nakrętki
M t =F*μ*(D s /d); D s =(D z +D w )/2
5. Obliczyć sumaryczny moment tarcia w złączu śrubowym
M c =M s +M t
(
;M c =0,5ds*F*tg
+0,5D s F
(
)
M c =0,5F*ds* tg )
*D s μ
(
1237538241.040.png 1237538241.041.png 1237538241.042.png 1237538241.043.png 1237538241.044.png
 
6. Obliczyć śrubę obciążoną siłą osiową F bez napięcia wstępnego (rysunek)
Бr=F/Ar≤ kr;
Ar =( πdr2)/4;
F
d 13
1
r
k
r
7. Obliczyć śrubę obciążoną siłą osiową F i momentem skręcającym M S (rysunek)
1
25
A
k
uproszczenie tylko dla złożonych stanów napięcia
c
c
r
k
r
k
,
c
1
4
F
M
0
F
*
tg
(
)
ds
;
;
k
s
r
,
c
c
,
r
s
2
3
d
W
0
d
s
r
o
r
2
k
2
2
,
r
,
c
k
z
r
c
s
r
k
s
8. Przedstawić sposób obliczania śruby obciążonej siłą poprzeczną Fn (rysunek)
Przenoszenie siły poprzecznej przez takie złącze polega na wywołaniu siły
tarcia między łączonymi elementami.
F≤T≤F r μ F r
=F/μ;
F
stąd
r
k
r
r
A
r
4
F
d
r
r
k
III Wały i osie
1. Podać warunek wytrzymałościowy dla osi
Б =M g /W x 32 M g / π d 3 k go lub(k gj ,k g )
k go -dla osi ruchomej; k gj ,k g dla osi nieruchomej
2. Podać warunek wytrzymałościowy dla wałów
ι=M s /W o =16 M s /πd 3 ≤k so
3. Na czym polegają obliczenia wytrzymałościowe dla wałów?
polega na obliczaniu napręż eń zastępczych d la wałka
M
M
F
g
2
(
(
s
))
k
2
2
(
)
(

)
g
W
A
W
z
g
r
x
o
gdzie M s =9554N/n[Nm]; W x =0,1d 3 ; W o =0,2d 3 =2W x
IV Sprężyny
1. Co to jest sztywność i podatność sprężyn?
C=F/f; c=tg α ; F –siła, f napięcie
2. przedstawić charakterystykę sprężyny (wykres)
1237538241.045.png 1237538241.046.png 1237538241.047.png 1237538241.048.png 1237538241.050.png 1237538241.051.png 1237538241.052.png 1237538241.053.png 1237538241.054.png 1237538241.055.png 1237538241.056.png 1237538241.057.png 1237538241.058.png 1237538241.059.png 1237538241.061.png 1237538241.062.png 1237538241.063.png 1237538241.064.png 1237538241.065.png 1237538241.066.png 1237538241.067.png
V Tolerancje i pasowania
1. Co to jest wałek podstawowy i otwór podstawowy (rysunek)?
a)odchyłka graniczna-różnica między wymiarem granicznym i nominalnego, -odchyłka
graniczna dolna (es) A-N, -odchył. grani. Górna (EI) B-N, b)pasowanie-kojażenie
tolerowanego wałka z tolerowanym otworem o jednakowym wymiarze nominalnym, c)
pole tolerancji –zakres dopuszczalnych wymiarów
2. Przedstawić zasadę pasowania w/g stałego wałka
Zasada stałego wałka – średnicę wałka toleruje się zawsze
w głąb materiału, es=0 (tolerowanie asymetryczne), żądane
pasowanie uzyskuje się poprzez dobranie odchyłek otworu.
Przykłady: 10F8/h6 – pasowanie luźne, 10S7/h6 –pasowanie ciasne.
Symbole tolerancji:
(A – H), (a – h) – dotyczą pasowań luźnych,
(J – N), (j – n) – dotyczą pasowań mieszanych,
(P – U), (p – u) – dotyczą pasowań ciasnych .
3. Przedstawić zasadę pasowania w/g stałego otworu
Zasada stałego otworu – średnicę otworu toleruje się zawsze
w głąb materiału, EI=0 (tolerowanie asymetryczne), żądane
pasowanie uzyskuje się poprzez dobranie odchyłek wałka.
Przykłady: 10H7/f6 – pasowanie luźne, 10H7/s7 – pasowanie ciasne.
4. Przedstawić pola tolerancji dla wpustu
Pole tolerancji T to obszar zawarty między górnym i dolnym wymiarem
granicznym.
T = B – A = es – ei = ES – EI
VI Połączenia kształtowe
1. Przedstawić rodzaje wpustów
Połączenia wpustowe należą do grupy połączeń rozłącznych.
Rozróżnia się wpusty pryzmatyczne, czółenkowe, czopkowe symetryczne
oraz czopkowe niesymetryczne.
Na rys. 7.8 przedstawiono wpust pryzmatyczny rodzaju A.
1237538241.068.png
gdzie: b - szerokość, h - wysokość, l - długość
pryzmatyczny zwykły, b)czółenkowy, c)zaokrąglony zwykły, d) czopkowy, e)
kółkowy
a) Połączenie wpustowe:
b) - naciski powierzchniowe:
c) P = F/k·l0≤Pdop
d) - ścinanie wpustu
e) T = F /l 0 · b P**
f) Wady:
g) - możliwość przenoszenia małych obciążeń
h) - nie może przenosić sił poosiowych
i) - stosujemy pojedynczo
j) Zalety:
k) - zachowują dużą współosiowość koła względem piasty
l) - nie wprowadzają bardzo dużych naprężeń w piaście
m) - można stosować połączenia ruchowe
n)
2. Omówić pasowanie wpustów (pola tolerancji)
Wpust jest elementem pryzmatycznym, który jest ciasno pasowany na swoich powierzchniach
bocznych. Ponieważ wpust nie wywiera nacisku na powierzchnie promieniowe piasty koła i
wału to nie może służyć do centrowania tych dwóch elementów.
Z zasady połączenia wpustowe są połączeniami spoczynkowymi, jednak istnieje możliwość
pracy jako połączenie ruchowe (przemieszczanie się piasty koła wzdłuż czopa wału).
W przypadku połączeń spoczynkowych, na powierzchniach bocznych stosuje się pasowanie
h6/P9 dla piasty koła i wału.
W przypadku połączeń ruchowych, na powierzchniach bocznych stosuje się pasowanie
h6/D10 dla piasty koła i h6/H9 dla wału.
3. Omówić zasady obliczeń połączeń wpustowych (wzory)
2
Ms
F
F
p
p
dop
l
*
s
*
z
d
- na nacisk powierzchniowy
;
; s=h/2 jest to głębokość
o
rowka; z- liczba wpustów;
-obli. na ścinanie
F
; l o =1.5d
k
t
l
*
b
*
z
o
g p
c
3 Ms
-grubość piasty
; c= 0,18-0,21 (czop St5 piasta żeliwna); -c=0,14-0,18
(czop St5 piasta stalowa)
4. Obliczenia wytrzymałościowe połączenia sworzniowego luźno
pasowanego
1237538241.069.png 1237538241.070.png 1237538241.072.png 1237538241.073.png 1237538241.074.png
 
Zgłoś jeśli naruszono regulamin