Примерная программа учебной дисциплины

ТЕХНИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

И КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ

Для студентов-заочников образовательных учреждений

Среднего профессионального образования

Железнодорожного транспорта

По специальности(группы специальностей)

Техническая эксплуатация подъемно-транспортных, строительных, дорожных машин и оборудования (по отраслям)

базовый уровень

среднего профессионального образования

Москва

Методические указания составлены в соответствии с примерной программой дисциплины «Техническая механика» по специальности 190629

Техническая эксплуатация подъемно- транспортных, строительных, дорожных машин и оборудования (по отраслям) Председатель УМС И.В. Свешников

Автор - преподаватель Вологодский техникума железнодорожного транспорта - филиал Федерального Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Санкт-Петербургский университет путей сообщения Смирнова Т. Б.

Рецензент -

Содержание

1. Введение…………………………………………………. 3

2. Примерный тематический план и содержание дисциплины «Техническая механика»…………………………………… 5

3. Примерна программа учебной дисциплины…………… 15

4. Контроль и оценка результатов освоения учебной

дисциплины…………………………………………………40

5. Таблица вари антов…………………………………………41

6. Задачи на контрольную работу №1………………………..43

7. Методические указания к выполнению контрольной

работы №1………………………………………………… 54 8. Задачи на контрольную работу №2……………………….75

9. Методические указания к выполнению контрольной

работы №2…………………………………………………..78

10. Примерная тематика лабораторных и практических

заданий………………………………………………………87

11. Перечень рекомендуемых учебных изданий, интернет –

ресурсов и дополнительной литературы…………………..88

ВВЕДЕНИЕ.

Методические указания по изучению дисциплины и выполнению контрольных заданий разработаны на основании примерной программы, утвержденной Министерством образования РФ.

Данная дисциплина изучается с целью получения знаний об основных законах движения и равновесия материальных тел, методах расчета элементов конструкций на прочность, жесткость и устойчивость, а так же устройстве, области применения и методах проектирования деталей машин и механизмов. При изучении дисциплины «Техническая механика» необходимо особое внимание уделить вопросам рационального применения современных путевых машин и механизмов, эффективных методов организации и управления производственным процессом.

Место учебной дисциплины в структуре основной профессиональной

образовательной программы:

профессиональный цикл, общепрофессиональная дисциплина. Содержание программы направлено на формирование общих и профессиональных компетенций:

ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии и проявлять к ней устойчивый интерес.

ОК 2. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.

ОК 3. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность.

ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.

ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.

ОК 6. Работать в коллективе и в команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.

ОК 7. Брать на себя ответственность за работу членов команды (подчиненных), за результат выполнения заданий.

ОК8. Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации.

ОК9. Ориентироваться в условиях частой смены технологий в профессиональной деятельности.

ОК10. Исполнять воинскую обязанность, в том числе с применением полученных профессиональных знаний (для юношей).

ПК1.2. Производить техническое обслуживание и ремонт подвижного состава железных дорог в соответствии с требованиями технологических процессов.

ПК 1.3. Обеспечивать безопасность подвижного состава.

ПК 2.1. Планировать и организовывать производственные работы коллективом исполнителей.

ПК 2.3. Контролировать и оценивать качество выполняемых работ.

ПК 2.4. Вести учетно – отчетную документацию по техническому обслуживанию и ремонту подъемно – транспортных, дорожных машин и оборудования.

ПК 3.3. Составлять и оформлять техническую и отчетную документацию о работе ремонтно – механического отделения структурных подразделений.

ПК 3.4. Рассчитывать затраты на техническое обслуживание и ремонт, себестоимость машино-смен подъемно-транспортных, строительных и дорожных машин.

Программой дисциплины «Техническая механика» предусматривается изучение на третьем курсе трех разделов.

Программный материал дисциплины содержит следующие разделы:

1. Теоретическая механика

2. Сопротивление материалов.

3. Детали машин.

В результате изучения дисциплины студент должен

уметь:

– выполнять основные расчеты по технической механике;

– выбирать материалы, детали и узлы машин на основе анализа их свойств для конкретного применения.

В результате изучения дисциплины студент должен

знать:

– основы теоретической механики, сопротивления материалов, деталей машин; – основные положения и аксиомы статики, кинематики, динамики, сопротивления материалов и деталей машин;

– элементы конструкций механизмов и машин;

– характеристики механизмов и машин.

По дисциплине предусмотрено выполнение двух контрольных работ. По разделам 1и 2 – контрольная работа № 1, по разделу 3 – контрольная работа №2. Вариант каждой контрольной работы определяется по таблицам вариантов по двум последним цифрам шифра, которые помещены в заданиях к контрольным работам.

Решать задачи контрольной работы рекомендуется в следующей последовательности:

- записать условие задачи, начертить схему в соответствии с ее условием;

- после разбора условия и схемы наметить план решения задачи, поясняя назначения вычислений; записать необходимую формулу, подставить в нее числовые значения величин, произвести вычисления, указав размерность определяемой величины.

После получения работы с оценкой и замечаниями преподавателя следует исправить отмеченные ошибки, выполнить все его указания и повторить недостаточно усвоенный материал. Если контрольная работа получила неудовлетворительную оценку, то выполняется работа снова по старому или новому варианту в зависимости от указаний рецензента и отправляет на повторную проверку.

Для закрепления теоретических знаний и приобретения практических навыков программой предусмотрено выполнение лабораторных и практических работ, перечень которых приведен ниже.

Лабораторные работы выполняются в период лабораторно-экзаменационных сессий. К ним допускаются обучающиеся после сдачи контрольной работы. По каждой работе составляется отчет по установленной форме.

К сдаче экзаменов допускаются обучающиеся, которые получили зачеты по двум контрольным и всем лабораторным работам.

2.Примерный тематический план и содержание учебной дисциплины «Техническая механика»

Наименование разделов и тем Содержание учебного материала, практические занятия, самостоятельная работа обучающихся Объем часов Уровень освоения
Раздел 1. Теоретическая механика    
Введение Содержание дисциплины, ее роль и значение в технике
Тема 1.1. Статика Содержание учебного материала Основные понятия и аксиомы статики Материальная точка. Сила. Система сил. Равнодействующая сила. Аксиомы статики. Свободное и несвободное тело. Связи и их реакции
Плоская система сил Сходящаяся система сил. Геометрическое и аналитическое определение равнодействующей силы. Условие и уравнение равновесия
Пара сил. Момент силы относительно точки. Приведение силы к точке. Приведение плоской системы сил к центру. Условия равновесия. Виды уравнений равновесия плоской произвольной системы сил
Балочные системы. Классификация нагрузок и опор. Трение.
Пространственная система сил Пространственная система сходящихся сил. Уравнения равновесия
Пространственная система произвольно расположенных сил
Центр тяжести Центр тяжести простых геометрических фигур. Центр тяжести стандартных прокатных профилей
Практические занятия: №1 Определение равнодействующей плоской системы сходящихся сил. №2 Определение опорных реакций балок. №3 Определение центра тяжести сечения, составленного из стандартных фигур  
Контрольная работа №1 Плоская система сил  
Самостоятельная работа обучающихся Проработка конспекта. Подготовка презентации или сообщения по примерной тематике: Определение направлений реакций связей основных типов. Уравнения равновесия и их различные формы. Определение центра тяжести плоских составных фигур  
Тема 1.2. Кинематика Содержание учебного материала Основные понятия кинематики Виды движения. Скорость, ускорение, траектория, путь
Кинематика точки Способы задания движения точки. Ускорение полное, нормальное, касательное. Сложное движение точки
Сложное движение твердого тела Плоскопараллельное движение. Мгновенный центр скоростей
Самостоятельная работа обучающихся Проработка конспекта. Подготовка к ответам на контрольные вопросы по примерной тематике: Полное, нормальное и касательное ускорение. Способы задания движения. Поступательное движение. Плоскопараллельное движение  
Тема 1.3. Динамика Содержание учебного материала Основные понятия Сила инерции. Аксиомы динамики. Основной закон динамики
Динамика материальной точки Принцип Даламбера. Метод кинетостатики
Работа и мощность Работа постоянной силы при прямолинейном перемещении. Работа равнодействующей силы. Работа и мощность при вращательном движении, КПД
Общие теоремы динамики Теоремы динамики для материальной точки
Практическое занятие №4 Работа, мощность, к.п.д. при поступательном и вращательном движениях.  
Самостоятельная работа обучающихся Проработка конспекта. Подготовка к ответам на контрольные вопросы по примерной тематике: Закон инерции. Свободная и несвободная материальные точки. Работа и мощность при вращательном движении, КПД. Деформации упругие и пластические  
Раздел 2. Сопротивление материалов    
Тема 2.1. Основные положения Содержание учебного материала Основные задачи сопротивления материалов. Деформации упругие и пластические. Основные гипотезы и допущения. Классификация нагрузок и элементов конструкции. Силы внешние и внутренние. Метод сечений. Напряжение полное, нормальное, касательное
Самостоятельная работа обучающихся Проработка конспекта занятия. Подготовка сообщения по теме: «Метод сечений»  
Тема 2.2. Растяжение и сжатие Содержание учебного материала Характеристика деформации. Эпюры продольных сил. Нормальное напряжение. Эпюры нормальных напряжений. Продольные и поперечные деформации. Закон Гука. Испытания материалов на растяжение и сжатие при статическом нагружении. Напряжения предельные, допускаемые и расчетные. Расчеты на прочность. Растяжение и сжатие в подъемно-транспортных, строительных, дорожных машинах и оборудовании
Практическое занятие №5 Расчет материалов на прочность при растяжении и сжатии  
Самостоятельная работа обучающихся Проработка конспекта. Подготовка к практическим занятиям. Подготовка к ответам на контрольные вопросы по примерной тематике: Закон Гука. Правила построения эпюр продольных сил и нормальных напряжений. Механические характеристики материалов. Статически неопределимые системы  
Тема 2.3. Срез и смятие Содержание учебного материала Срез, основные расчетные предпосылки, расчетные формулы, условие прочности. Смятие. До- пускаемые напряжения ПР
Самостоятельная работа обучающихся Проработка конспекта, выполнение домашнего задания по теме 2.3  
Тема 2.4. Геометрические характеристики плоских сечений Содержание учебного материала Статические моменты плоских сечений. Главные оси и главные центральные моменты инерции. Осевые и полярные моменты инерции сечений
Самостоятельная работа обучающихся Проработка конспекта, подготовка к практическому занятию. Подготовка к ответам на контрольные вопросы по примерной тематике: Статические моменты сечений. Полярные моменты инерции круга и кольца  
Тема 2.5. Сдвиг и кручение Содержание учебного материала Чистый сдвиг. Закон Гука при сдвиге. Модуль сдвига. Внутренние силовые факторы при кручении. Эпюры крутящих моментов. Кручение бруса круглого поперечного сечения. Основные гипотезы. Напряжения в поперечном сечении. Угол закручивания. Условие прочности
Практическое занятие №6 Расчет на прочность и жесткость при кручении  
Самостоятельная работа обучающихся Подготовка к практическим занятиям и проработка конспектов. Подготовка сообщений по примерной тематике: Расчет цилиндрических винтовых пружин растяжения и сжатия. Рациональное расположение колес на валу  
Тема 2.6. Изгиб Содержание учебного материала Изгиб, основные понятия и определения. Классификация видов изгиба. Внутренние силовые факторы, правила построения эпюр. Эпюры поперечных сил и изгибающих моментов. Нормальные напряжения при изгибе. Условие прочности. Рациональная форма поперечных сечений балок
Практическое занятие №7 Расчет на прочность при изгибе  
Контрольная работа №2 Расчеты на прочность при изгибе  
Самостоятельная работа обучающихся Подготовка к практическим занятиям, контрольной работе и проработка конспектов занятий  
Тема 2.7. Сопротивление усталости. Прочность при динамических нагрузках Содержание учебного материала Циклы напряжений. Усталостное разрушение, его причины и характер в деталях и узлах подъемно-транспортных, строительных, дорожных машин и оборудования. Кривая усталости, предел выносливости. Факторы, влияющие на величину предела выносливости. Коэффициент запаса выносливости. Понятие о динамических нагрузках. Силы инерции при расчете на прочность. Динамическое напряжение, динамический коэффициент
Самостоятельная работа обучающихся Проработка конспектов занятий. Подготовка к ответам на контрольные вопросы по примерной тематике: Циклы напряжений. Факторы, влияющие на величину предела выносливости. Силы инерции при расчете на прочность  
Тема 2.8. Устойчивость сжатых стержней Содержание учебного материала Критическая сила, критическое напряжение, гибкость. Формула Эйлера. Формула Ясинского. Категории стержней в зависимости от гибкости
Самостоятельная работа обучающихся Проработка конспектов занятий. Подготовка к ответам на контрольные вопросы по примерной тематике: Формула Эйлера. Формула Ясинского. Расчеты на устойчивость сжатых стержней  
Раздел 3. Детали машин    
Тема 3.1. Основные понятия и определения Содержание учебного материала Цель и задачи курса «Детали машин». Машины и механизмы. Современные направления в развитии машиностроения. Основные задачи научно-технического прогресса в машиностроении. Требования, предъявляемые к машинам и их деталям
Самостоятельная работа обучающихся Проработка конспектов занятий. Подготовка презентации или сообщения по примерной тематике: Современные направления в развитии машиностроения. Циклы напряжений и их характеристики. Предел выносливости материала  
Тема 3.2. Соединения деталей. Разъемные и неразъемные соединения (на примере техно- логии ремонта дорожных машин) Содержание учебного материала Общие сведения о соединениях, достоинства, недостатки, область применения. Неразъемные и разъемные соединения, их достоинства и недостатки. Сварные соединения. Заклепочные соединения. Клеевые соединения. Соединения с натягом
Практическое занятие №8 Расчет разъемных и неразъемных соединений на срез и смятие  
Самостоятельная работа обучающихся Проработка конспекта. Подготовка к ответам на контрольные вопросы по примерной тематике: Неразъемные и разъемные соединения, их достоинства и недостатки. Основные типы резьбы, их сравнительная характеристика и область применения. Соединения с натягом  
Тема 3.3. Передачи вращательного движения (на примере эксплуатации дорожных машин и оборудования Содержание учебного материала Классификация передач. Фрикционные передачи. Зубчатые передачи. Ременная и цепная передачи. Редукторы. Передачи, используемые в подъемно-транспортных, дорожных, строи- тельных машинах и механизмах
Практические занятия: №9 Расчет косозубой цилиндрической зубчатой передачи. №10 Расчет передачи винт-гайка. №11 Расчет клиноременной передачи. №12 Расчет цепной передачи  
Самостоятельная работа обучающихся Подготовка к практическому занятию и написание рефератов по предложенным темам: Планетарные передачи. Приводы путевых и строительных машин. Червячные передачи. Винтовые передачи  
Тема 3.4. Валы и оси, опоры(на примере технологии ремонта дорожных машин) Содержание учебного материала Валы и оси, их виды, назначение, конструкция, материал. Опоры, классификация, конструкции, область применения, условные обозначения, достоинства и недостатки. Валы и оси, используемые в подъемно-транспортных, строительных, дорожных машинах и механизмах
Практическое занятие №13 Расчет вала на прочность по эквивалентным напряжениям  
Самостоятельная работа обучающихся Проработка конспекта. Подготовка к ответам на контрольные вопросы по примерной тематике: Валы и оси, их виды, назначение, конструкция, материал. Расчет на удельное давление. Подшипники качения. Подбор подшипников качения по динамической грузоподъемности  
Тема 3.5. Myфты Содержание учебного материала Муфты, их назначение и классификация. Устройство и принцип действия основных типов муфт. Методика подбора муфт и их расчет.
Самостоятельная работа обучающихся Проработка конспекта. Подготовка к ответам на контрольные вопросы по примерной тематике: Муфты, их назначение и классификация. Методика подбора муфт и их расчет. Устройство и принцип действия основных типов муфт  
  Всего  

Для характеристики уровня освоения учебного материала используются следующие обозначения:

2 — репродуктивный (выполнение деятельности по образцу, инструкции или под руководством);

3 — продуктивный (планирование и самостоятельное выполнение деятельности, решение проблемных задач).

ПРИМЕРНАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

Студенты должны иметь представление о задачах и содержании дисциплины; связи ее с другими дисциплинами; о роли технической механике в системе железнодорожного транспорта; о новейших достижениях и перспективах развития в области организации, машинизации и автоматизации подвижного состав железных дорог.

Наши рекомендации