PODSTAWY KONSTRUKCJI MASZYN
Zagadnienia związane z kolokwium I
1. Co rozumiemy w świetle nauki o konstruowaniu pod pojęciem „cechy geometryczne/materiałowe dynamiczne.
a) Cechy geometryczne:
Obejmują postać geometryczną, wymiary z określeniem ich zmienności, stan powierzchni.
b) Cechy materiałowe:
Dobór cech materiałowych związany jest z doborem odpowiedniego tworzywa konstrukcyjnego i jego postaci. Łącznie tworzywo i jego postać nazywa się materiałem. W pojęciu cech materiałowych mieści się tworzywo i jego stan istotnie wpływający na jego strukturę.
c) Cechy dynamiczne:
Dotyczą np. napięć wstępnych niezbędnych do właściwego działania wytworu. Celowe wprowadzenie napięcia wstępnego może zmienić charakter obciążenia, rozkłady naprężeń itp.
2. W jaki sposób definiuje się naprężenie dopuszczalne?
Naprężenie dopuszczalne jest to naprężenie, które może występować w materiale bez obawy naruszenia warunku wytrzymałości i warunku sztywności. Oznaczamy jest literą k z odpowiednim indeksem dolnym, charakteryzującym rodzaj odkształcenia:
kr – naprężenie dopuszczalne przy rozciąganiu;
kc – naprężenie dopuszczalne przy ściskaniu;
kg – naprężenie dopuszczalne przy zginaniu;
kt – naprężenie dopuszczalne przy ścinaniu;
ks – naprężenie dopuszczalne przy skręcaniu.
Liczbę n oznaczającą ile razy naprężenie dopuszczalne jest mniejsze od granicy wytrzymałości lub od granicy plastyczności, nazywa się współczynnikiem bezpieczeństwa; np. dla rozciągania materiałów kruchych:
kr=Rmn, gdzie Rm oznacza granicę wytrzymałości na rozciąganie.
3a/3b. Na naszkicowanym wykresie przebiegu sinusoidalnego stałoamplitudowego zaznaczyć: Smax, Smin, Sa, Sm, okres T./Naszkicować wykres przebiegu sinusoidalnego stałoamplitudowego o podanych wartościach Smax, Smin, wyznaczyć wartość Sa i Sm lub na podstawie Sm i Sa wyznaczy Smin i Smax.
4. Naszkicować wykres Wöhlera w układzie bilogarytmicznym, zaznaczyć granicę zmęczenia. Co to jest granica zmęczenia? Jaką ma jednostkę?
Granica zmęczenia ZG nazywa się największe naprężenie Smax, przy którym próbka lub element konstrukcyjny nie ulegnie zniszczeniu po osiągnięciu umownej liczby cykli NG.
Jednostką granicy zmęczenia są cykle.
5a. Naszkicować i opisać budowę spoiny czołowej.
1 – lico spoiny;
2 – brzeg spoiny;
3 – linia wtopienia;
4 – grań.
5b. Naszkicować i opisać strefy spoiny czołowej.
1 – spoina;
2 – strefa wpływu ciepła;
3 – materiał rodzimy.
6. Przedstawić podstawowe metody spawania.
a) Gazowe.
b) Elektryczne
- elektrożużlowe;
- elektronowe;
- laserowe.
c) Łukowe
- elektrodą topliwą
* ręczne;
* łukiem krytym;
* metodami MIG, MAG.
- elektrodą nietopliwą
* metodą TIG;
* plazmowe.
7. Podstawowe rodzaje połączeń zgrzewanych.
a) Ogniskowe.
b) Gazowe.
c) Mechaniczne
- tarciowe;
- zgniotowe.
d) Elektryczne
- opór elektryczny
* punktowe;
* garbowe;
* liniowe;
* doczołowe
^ zwarciowe;
^ iskrowe.
- łuk wirujący;
- ultradźwięki;
- dyfuzja.
8. Podstawowe rodzaje połączeń lutowanych.
a) Miękkie – temperatura topnienia lutu poniżej 550°C;
b) Twarde – temperatura topnienia lutu powyżej 550°C;
c) Lutospawanie – mosiądzem, stopami niklu;
d) Lutowanie lutami szlachetnymi – srebrem.
9a/9b. Omówić podstawowe rodzaje połączeń wciskowych./Na czym polega połączenie wciskowe skurczowe/rozprężne/kombinowane.
a) Wtłaczane – na drodze mechanicznej stosując wewnętrzną siłę wtłacza się jeden element w drugi;
b) skurczowe – wykorzystując zjawisko rozszerzalności termicznej metali ogrzewa się tuleję (uzyskując zmianę wymiarów wystarczającą do wykonania połączenia), łączy ją z czopem, a następnie wyrównuje temperatury;
c) rozprężne – wykorzystując zjawisko kurczliwości termicznej schładza się czop (uzyskując zmianę wymiarów wystarczającą do wykonania połączenia), łączy go z tuleją a następnie wyrównuje temperatury.
d) kombinowane – kombinacja połączenia skurczowego i rozprężnego; wykorzystując zjawisko rozszerzalności i kurczliwości termicznej metali ogrzewa się tuleję oraz schładza czop (uzyskując zmianę wymiarów wystarczającą do wykonania połączenia), łączy się je a następnie wyrównuje temperatury.
10a. W jaki sposób można uzyskać odkształcalność w elemencie podatnym?
a) poprzez nadanie elementowi wykonanemu z materiału sztywnego odpowiedniego kształtu (postać geometryczna – sprężyny);
b) zastosowanie materiału o dużej podatności (materiał – elastomery).
10b. Zdefiniować sztywność sprężyny.
Sztywnością sprężyny C nazywamy zależność między jej odkształceniem liniowym f lub kątowym φ, a obciążeniem siłą P lub odpowiednim momentem M.
C=dPdf
C=dMdφ
10c. Podstawowe charakterystyki sprężyn.
a) Sztywność stała – charakterystyka liniowa.
b) Sztywność zmienna – charakterystyka nieliniowa
- progresywna (twarda) – sztywność wzrastająca w miarę wzrostu obciążenia;
- degresywna (miękka) – sztywność malejąca w miarę wzrostu obciążenia.
10d. Na charakterystyce sprężyny zaznaczyć energię zakumulowaną/rozproszoną.
11. W jaki sposób względem linii zerowej położone jest pole tolerancji: Js, c, S itp.
...
gosia9121