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 z odpowiednim indeksem dolnym, charakteryzującym rodzaj odkształcenia:
– naprężenie dopuszczalne przy rozciąganiu;
– naprężenie dopuszczalne przy ściskaniu;
– naprężenie dopuszczalne przy zginaniu;
– naprężenie dopuszczalne przy ścinaniu;
– naprężenie dopuszczalne przy skręcaniu.
Liczbę oznaczającą ile razy naprężenie dopuszczalne jest mniejsze od granicy wytrzymałości lub od granicy plastyczności, nazywa się współczynnikiem bezpieczeństwa; np. dla rozciągania materiałów kruchych:
, gdzie 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 nazywa się największe naprężenie , przy którym próbka lub element konstrukcyjny nie ulegnie zniszczeniu po osiągnięciu umownej liczby cykli .
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 nazywamy zależność między jej odkształceniem liniowym lub kątowym , a obciążeniem siłą lub odpowiednim momentem .
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.
a) W przypadku wymiarów wewnętrznych (otworów):
- A – G – wymiary pól tolerancji większe od wymiaru wewnętrznego;
- H – wymiary pól tolerancji większe lub równe wymiarowi wewnętrznemu;
- JS – dzieli wymiar nominalny na połowy;
- J – K – wymiary pól tolerancji większe lub mniejsze od wymiaru wewnętrznego;
- M – Z, ZA, ZB, ZC – wymiary pól tolerancji mniejsze od wymiaru wewnętrznego.
b) W przypadku wymiarów zewnętrznych (wałów)
- a – g – wymiary pól tolerancji mniejsze od wymiaru zewnętrznego;
- h – wymiary pól tolerancji mniejsze lub równe wymiarowi zewnętrznemu;
- js – dzieli wymiar nominalny na połowy;...
gosia9121