Министерство образования Иркутской области
Усть-Илимский филиал
Государственного бюджетного профессионального
Образовательного учреждения
Иркутской области
«Иркутский энергетический колледж»
(УИФ ГБПОУ «ИЭК»)
УТВЕРЖДАЮ
Заведующая УИФ ГБПОУ «ИЭК»
_________________ Т.В.Аксенчик
_____ ____01.09__ _______20_ 15 _год
РАБОЧАЯ ТЕТРАДЬ
ДИСЦИПЛИНЫ
ОП 04 ТЕХНИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА
в рамках программы подготовки специалистов среднего звена
по специальностям
Тепловые электрические станции
Электрические станции, сети и системы
Усть-Илимск, 2015
| ПРИНЯТА Методическим советом колледжа протокол №___ от___________ 20___года |
Рабочая тетрадь по дисциплине ОП.04. Техническая механика составлена в соответствии с требованиями Федерального государственного образовательного стандарта среднего профессионального образования к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников по специальностям: 13.02.01 Тепловые электрические станции, 13.02.03 Электрические станции, сети и системы (по отраслям) (базовой подготовки)
Составитель: Мокрова В.С.– преподаватель общепрофессиональных дисциплин Усть-Илимского филиала ГБПОУ «ИЭК»
В рабочей тетради приведены задания, отражающие темы рабочей программы дисциплины «Техническая механика». Материал изложен в порядке изучения тем.
Представленные задания способствуют изучению и закреплению знаний по разделам дисциплины: сопротивление материалов и детали машин, которые необходимы при дальнейшей работе на производстве.
В начале каждой темы приведены задания по теоретическим основам, затем задача на закрепление материала.
Многие задания в данной тетради направлены на развитие технического мышления и способствуют развитию навыков работы с технической литературой.
Рабочая тетрадь предназначена для организации самостоятельной работы обучающихся и осуществления контроля их знаний преподавателем.
Раздел 1. Сопротивление материалов
Тема 1.1. Условие равновесия системы
1. Сформулируйте определение: статика – это______________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________
2. Что понимают под равновесием?
____________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________
3. Что вкладывают в понятие абсолютно твердое тело?
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________
4. Какое тело в статике называют материальной точкой?
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
5. Дайте определение: сила – это___________________________________
____________________________________________________________________
6. Заполните схему, представленную на рис. 1.
Рис.1. Характеристики силы
7. Используя рис. 2, запишите формулы для определения силы и ее проекций.
Fx = |
Fy = |
F = |
Рис.2. Графическое изображение
силы и ее проекций
8. Системой сил называется _______________________________________
____________________________________________________________________
9. Заполните табл.1.
Таблица 1
Аксиомы статики
Аксиома | Формулировка |
Аксиома I (аксиома инерции, или первый закон Ньютона) | |
Аксиома II (условие равновесия двух сил) | |
Аксиома III (принцип присоединения и отбрасывания системы сил) | |
Аксиома IV (правило параллелограмма сил) | |
Аксиома V (аксиома взаимодействия, или третий закон Ньютона) |
10. Что называется связью?
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
11. Что называется реакцией связи?
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
12. Покажите на рис.3. виды связей и обозначьте реакции связей.
Рис.3. Виды связей и их реакции
13. Сформулируйте определение: плоская система сходящихся сил – это ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
14. Сформулируйте теорему геометрического условия равновесия плоской системы сходящихся сил.
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
15. Сформулируйте теорему аналитического условия равновесия плоской системы сходящихся сил.
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
16. Запишите уравнения равновесия для плоской сходящейся системы сил.
________________________________________________________________________________________________________________________________________
17. Сформулируйте определение: пара сил – это _____________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________
18. Сформулируйте определение: момент пары сил – это _____________
________________________________________________________________________________________________________________________________________
19. Используя рис. 4, запишите формулу для определения момента пары сил.
M = |
20. Используя рис.5, запишите формулу для определения момента силы относительно точки О.
М = |
| ||||||
| ||||||
|
Рис.4. Момент силы Рис.5. Момент пары
относительно точки сил
21. Определите знак момента, изображенного на рис.6.
Рис.6. Правило знаков для момента силы
22. Заполните схему на рис.7.
|
Рис. 7. Свойства пары сил
23. Сформулируйте теорему о приведении плоской системы сил к точке.
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
24. Главный вектор равен_________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________
25. Главный момент системы сил равен_____________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________
26. Какие возможны варианты приведения системы сил к точке?
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
27. Заполните табл. 2.
Таблица 2
Формулы уравнений равновесия плоской произвольной системы сил
28. Решите задачу. Варианты задания даны в Приложении 1.
Дано:__________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Решение:
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Тема 1.2. Основные положения сопротивление
материалов
1. Что изучает сопротивление материалов?
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
2. По мере изучения материала заполните табл.3.
Таблица 3
Виды деформаций
Деформации и внутренние силовые факторы | Примеры деталей, подверженных данной деформации | Уравнения равновесия | Эскиз (действие внешних сил на тело) |
3. Что характеризует напряжение?
________________________________________________________________________________________________________________________________________
4. В каких единицах измеряется напряжение?
____________________________________________________________________
5. Какие деформации называются упругими?
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
6. Какие деформации называются пластическими?
________________________________________________________________________________________________________________________________________
7. В чем заключается метод сечений?
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
8. На рис.8. обозначьте нормальное и касательное напряжение. Как эти напряжения расположены относительно рассматриваемого сечения? Запишите формулу для определения полного напряжения р.
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Р = |
Рис.8. Напряжения, действующие
на элементарную площадку
9. Сформулируйте определение: рабочее напряжение – это ___________
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
10. Сформулируйте определение: допускаемое напряжение – это ______
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Тема 1.3. Растяжение и сжатие
1. Какие напряжения возникают в поперечном сечении бруса при деформации растяжения и сжатия? Запишите формулу для определения этого напряжения.
____________________________________________________________________
где______________________________________________________________________________________________________________________________________
2. Сформулируйте условие прочности детали.
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
3. Запишите правило знаков для продольной силы N.
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
4. После изучения темы «Растяжение и сжатие» внесите полученные сведения в табл.3.
5. Постройте эпюры продольных сил и нормальных напряжений, определите опасное сечение. Варианты задания даны в Приложении 2.
Дано___________________________________________________________
____________________________________________________________________
Решение _______________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Тема 1.4. Практические расчеты на срез и смятие
1. В каких случаях возникает деформация сдвиги? Какие напряжения возникают при деформации сдвига?
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
2. Сформулируйте закон Гука при сдвиге.
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
где _________________________________________________________________
3. Что называется срезом? Запишите условие прочности для деталей, работающих на срез.
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
где ________________________________________________________________
4. Где происходит смятие? Запишите условие прочности при смятии.
где _________________________________________________________________
____________________________________________________________________
5. После изучения темы «Практические расчеты на срез и смятие» внесите полученные сведения в табл.3.
6. Решите задачу. Определить необходимое минимальное усилие F на ножах механических ножниц (рис. 9), если рубке будет подвергаться стальной лист толщиной 10 мм и длиной 2 м. Допускаемое напряжение среза = 80 МПа.
Решение: _________________________
________________________________________
________________________________________
________________________________________
________________________________________ Рис.9. Расчетная схема
________________________________________ к задаче
Тема 1.5. Деформации при кручении
1. Какие напряжения возникают при деформации кручения?
____________________________________________________________________
2. Какие гипотезы лежат в основе деформации кручения?
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
3. На рис.10 изобразите распределение напряжений
при кручении. Укажите характер распределения
этих напряжений.
__________________________________________________
__________________________________________________
__________________________________________________
Рис. 10
4. От чего зависят касательные напряжения при деформации кручения? Запишите формулу для определения касательного напряжения.
________________________________________________________________________________________________________________________________________
где_________________________________________________________________
5. Сформулируйте правило знаков для деформации кручения.
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
6. Заполните табл.4.
Таблица 4
Полярный момент сопротивления
Форма поперечного сечения вала | Формула |
7. Запишите условие прочности при кручении.
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
8. Запишите условие прочности при кручении.
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
9. После изучения темы: «Деформации при кручении» внесите полученные сведения в табл.3.
10. Постройте эпюру крутящих моментов. Определите опасное сечение. Варианты задания даны в Приложении 3.
Дано: __________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________
Решение: _______________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Тема 1.6. Изгиб
1. Сформулируйте определение: изгиб – это _________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________
2. Какие внутренние силовые факторы возникают при прямом изгибе?
________________________________________________________________________________________________________________________________________
3. Что происходит с волокнами в верхней, нижней и средней части при изгибе балки (рис.11). Укажите название волокон.
Рис. 11. Деформация слоев под действием изгибающих моментов
4. Какие гипотезы лежат в основе деформации изгиба?
4.
5. На рис.12 изобразите распределение
напряжений по сечению балки. Какие напряжения
возникают при изгибе?
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________ Рис.12
6. От чего зависят нормальные напряжения при изгибе? Запишите формулу для определения нормальных напряжений.
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
где_________________________________________________________________
7. Заполните табл.5.
Таблица 5
Момент сопротивления сечения при изгибе
Форма поперечного сечения балки | Формула |
W = | |
W = | |
W = |
8. Сформулируйте правило знаков при изгибе:
для поперечной силы Q: ______________________________________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
для изгибающего момента МИ: _________________________________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
9. Что называется эквивалентным напряжением?
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
10. Как определяется эквивалентное напряжение при совместном действии изгиба и кручения в соответствии с теориями прочности?
11. После изучения темы «Изгиб» внести полученные сведения в табл.3
12. Постройте эпюры поперечных сил и изгибающих моментов, определите опасное сечение. Варианты задания даны в Приложении 4.
Дано: ________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________
Решение: _______________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Тема 1.7. Устойчивость сжатых стержней
1. Дайте определение понятию: продольный изгиб – это ______________
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
2. Запишите условие устойчивости сжатых стержней.
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
F = |
3. Запишите формулу Эйлера.
FКР = |
4. Запишите условие применения формулы Эйлера.
5. Запишите эмпирическую формулу Ясинского.
где _________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________