МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОРГАНИЗАЦИИ И ПРОВЕДЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ И ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ ПО ОСНОВАМ ТЕХНИЧЕСКОЙ МЕХАНИКИ И СЛЕСАРНЫХ РАБОТ. Профессия 21.01.01 «Оператор нефтяных и газовых скважин». Форма обучения: очная.



Депобразования и молодежи Югры
бюджетное учреждение профессионального образования
Ханты-Мансийского автономного округа – Югры
«Мегионский политехнический колледж»
(БУ «Мегионский политехнический колледж»)





МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО ОРГАНИЗАЦИИ И ПРОВЕДЕНИЮ
ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ И ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ


Профессия 21.01.01 «Оператор нефтяных и газовых скважин»
Форма обучения: очная














Мегион, 2015



Депобразования и молодежи Югры
бюджетное учреждение профессионального образования
Ханты-Мансийского автономного округа – Югры
«Мегионский политехнический колледж»
(БУ «Мегионский политехнический колледж»)







МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ И ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ
ПО ТЕХНИЧЕСКОЙ МЕХАНИКЕ


Профессия 21.01.01 «Оператор нефтяных и газовых скважин»
Форма обучения: очная
























Мегион, 2015




Учебное пособие по дисциплине Техническая механика разработано в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом среднего профессионального образования (далее – ФГОС СПО) по профессии 21.01.01 «Оператор нефтяных и газовых скважин»



Составитель:
Магомедов Абдул Маграмович, преподаватель физики, технической механики и электротехники

Рассмотрено и одобрено на заседании цикловой методической комиссией естественнонаучных дисциплин, протокол № 1 от « » __________ 2015 г.











































ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Методические указания для выполнения лабораторных работ по учебной дисциплине ОП.02 Техническая механика являются частью основной профессиональной образовательной программы БУ ПО «Мегионский политехнический колледж» г.Мегион по техническим специальностям в соответствии с требованиями ФГОС СПО третьего поколения.
Методические указания по выполнению лабораторных работ адресованы студентам очной формы обучения.
Настоящие методические указания представляют собой руководство по выполнению лабораторных и практических работ, составленное в соответствии с программой дисциплины «Электротехника» для основной профессиональной образовательной программы по профессии 21.01.01 «Оператор нефтяных и газовых скважин».
Методические указания включают в себя учебную цель, перечень образовательных результатов, заявленных во ФГОС СПО третьего поколения, задачи, обеспеченность занятия, краткие теоретические и учебно-методические материалы по теме, вопросы для закрепления теоретического материала, задания для лабораторной работы студентов и инструкцию по ее выполнению, методику анализа полученных результатов, порядок и образец отчета о проделанной работе.











































СОДЕРЖАНИЕ


1
ПЕРЕЧЕНЬ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ И ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ
6

2
СОДЕРЖАНИЕ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ И ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ
7

3
ФОРМА ОТЧЕТА ОБУЧАЮЩИХСЯ ПО ИТОГАМ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
68

4
КРИТЕРИИ ОЦЕНИВАНИЯ И ФОРМЫ КОНТРОЛЯ
75

5
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ И СРЕДСТВ ОБУЧЕНИЯ

80


















































1. ПЕРЕЧЕНЬ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ И ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ


№ п/п
Тема лабораторной работы или практического занятия
Количество часов
Формируемые умения и компетенции

1
Лабораторная работа № 1. Проверка законов трения.
1
Умения:
1) сформированность умения применять полученные знания для объяснения условий протекания физических явлений в природе и для принятия практических решений в повседневной жизни;
2) сформированность собственной позиции по отношению к физической информации, получаемой из разных источников.
самостоятельно приобретать с помощью информационных технологий и использовать в практической деятельности новые знания и умения, в том числе в новых областях знаний, непосредственно не связанных со сферой деятельности,
Компетенции:
ОК-2. Способностью самостоятельно приобретать с помощью информационных технологий и использовать в практической деятельности новые знания и умения, в том числе в новых областях знаний.
ПК-4. Способностью организовать и планировать физические исследования и способностью использовать полученные знания по технической механике в процессе учебной деятельности для решения профессиональных задач.

2
Лабораторная работа № 2. Определение центра тяжести плоских фигур и составных сечений, составленных из стандартных профилей.
1


3
Лабораторная работа № 3. Испытания на растяжение образца из низкоуглеродистой стали.
1


4
Лабораторная работа № 4. Испытания материалов на сжатие.
1


5
Лабораторная работа № 5. Испытания и проверка бруса на прочность и жесткость при кручении.
1


6
Лабораторная работа № 6: Проверка бруса на жесткость при изгибе.
1


7
Лабораторная работа № 7: Проверка параметров червячного редуктора.
1


8
Лабораторная работа № 8: Подбор подшипников качения.
1


9
Лабораторная работа №9.Испытание материалов на растяжение

1


10
Лабораторная работа №10.Испытание материалов на сжатие

1


11
Лабораторная работа №11.Испытание материалов на срез

1


12
Лабораторная работа №12.Испытание материалов на кручение

1


13
Лабораторная работа №13.Испытание винтовой цилиндрической пружины
1


14
Лабораторная работа №14.Испытание двухопорных балок на изгиб
1


15
Лабораторная работа №915Цилиндрические редукторы
1


16
Лабораторная работа №16. Червячные редукторы
1


17
Лабораторная работа №17. Расчет привода рабочей машины
1


18

1




2. СОДЕРЖАНИЕ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ И ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ

УВАЖАЕМЫЙ СТУДЕНТ!
Методические указания по дисциплине «Техническая механика» для выполнения лабораторных работ созданы Вам в помощь для работы на занятиях, подготовки к лабораторным работам, правильного составления отчетов.
Приступая к выполнению лабораторной работы, Вы должны внимательно прочитать цель и задачи занятия, ознакомиться с требованиями к уровню Вашей подготовки в соответствии с федеральными государственными стандартами третьего поколения (ФГОС-3), краткими теоретическими и учебно-методическими материалами по теме лабораторной работы, ответить на вопросы для закрепления теоретического материала.
Все задания к лабораторной работе Вы должны выполнять в соответствии с инструкцией, анализировать полученные в ходе занятия результаты по приведенной методике.
Отчет о лабораторной работе Вы должны выполнить по приведенному алгоритму, опираясь на образец.
Наличие положительной оценки по лабораторным работам необходимо для получения зачета по дисциплине или допуска к экзамену, поэтому в случае отсутствия на уроке по любой причине или получения неудовлетворительной оценки за лабораторную работу Вы должны найти время для ее выполнения или пересдачи.
Внимание! Если в процессе подготовки к лабораторным работам или при решении задач у Вас возникают вопросы, разрешить которые самостоятельно не удается, необходимо обратиться к преподавателю для получения разъяснений или указаний в дни проведения дополнительных занятий.
Время проведения дополнительных занятий можно узнать у преподавателя или посмотреть на двери его кабинета.
Желаем Вам успехов!!!

Раздел 1. Теоретическая механика
Тема 1.5. Трение
Лабораторная работа № 1. Проверка законов трения.
Общие сведения
Силу, которая препятствует перемещению одного тела по поверхности другого, называют силой трения. Первенство в обосновании возникновения силы трения принадлежит Леонардо да Винчи (1711г.) Французский ученый О. Кулон разработал три закона о трении.
1.Сила трения всегда направлена в сторону, противоположную перемещения тела.
2.Величина силы трения не зависит от площади соприкосновения тел.
3.Величина силы трения прямо пропорциональна действующей на тело перемещающей силе.
Fтр= µ*Fд, где µ - коэффициент силы трения
Величина коэффициента трения зависит от состояния шероховатости поверхности, от наличия смазки и от материала соприкасающихся тел.
Различают силы трения покоя и силы трения движения, причем величина силы трения покоя больше, чем сила трения движения.
В технической области рассматривают полезное трение и вредное трение.

Учебная цель:
1.Провести эксперимент по передвижению грузов различной величины по наклонной поверхности с целью проверки правильности законов о трении.

Учебные задачи:
1.Исследовать влияние изменения веса груза на величину коэффициента трения скольжения.
2.Выполнить расчеты коэффициента трения скольжения при передвижении грузов различной величины по наклонной поверхности. По результатам эксперимента и расчетов сделать соответствующий вывод.

Образовательные результаты, заявленные во ФГОС третьего поколения:

Студент должен
уметь:
- производить расчет на растяжение и сжатие, на срез, смятие, кручение и изгиб;
знать:
- методики выполнения основных расчетов по теоретической механике, сопротивлению материалов и деталям машин;

Задачи лабораторной работы:

Исследовать с помощью экспериментов влияние веса тела при его передвижении на величину коэффициента трения.
Обеспеченность занятия (средства обучения):
Учебно-методическая литература:
Методические указания по выполнению ЛЗ №1.
Олофинская В.П. Техническая механика. – М.: ОИЦ Академия 2013.

Справочная литература:
Справочник по материаловедению.

Технические средства обучения:
Не предусмотрено

Лабораторное оборудование и инструменты:
1.Наклонная поверхность.
2.Набор грузов.
3.Пружинный динамометр.
Тесты:
По теме 1.5 для контроля теоретических знаний.
Рабочая тетрадь (обычная, в клетку).
Образцы документов – образец отчета по ЛЗ
Раздаточные материалы – не предусмотрены
Калькулятор – простой.
Ручка.
Карандаш простой и набор цветных карандашей
Чертежные принадлежности: линейка 15 см, транспортир.

Краткие теоретические и учебно-методические материалы по теме лабораторной работы

Эксперименты с передвижением грузов различной величины по наклонной поверхности позволяют с достаточной долей точности рассчитать величины коэффициентов трения скольжения и, сравнивая результаты сделать вывод о том, что второй закон Кулона о трении справедлив.

Вопросы для закрепления теоретического материала к лабораторной работе

Назовите законы Кулона о трении.
Сформулируйте 2-ой закон о трении.
Назовите примеры полезного и вредного проявления трения.

Задания для лабораторной работы:

1.Провести эксперименты с перемещением грузов различной величины по наклонной поверхности. Результаты экспериментов занести в таблицу.
2.Проанализировать результаты экспериментов и расчетов коэффициентов трения скольжения. Сделать выводы о проделанной работе.

Инструкция по выполнению лабораторной работы

1.Изучить теоретические сведения по теме 1.5.
2.Грузы различной величины перемещать по наклонной поверхности с помощью упругого динамометра с постоянной скоростью.
3.Для каждого веса груза замерять силу сопротивления движению и результаты занести в таблицу.
4.Выполнить не менее 3-х экспериментов.
5.Используя расчетную формулу Fтр.= f*N, где f- коэффициент трения скольжения; N- сила давления [Н]- рассчитать для каждого опыта значение коэффициента трения скольжения. Результаты расчетов занести в таблицу. Сравнить результаты расчетов для каждого опыта.

5.Методика анализа результатов, полученных в ходе лабораторной работы
– по табличным результатам (по результатам испытаний и расчетов) провести анализ и отразить его в виде вывода в отчете по ЛР.

6.Порядок выполнения отчета по лабораторной работе
Заполнить в рабочей тетради тему и название ЛР. Отразить название оборудования и его схему.
Отразить теоретические сведения по теме ЛР.
Занести результаты опытов и расчетов в таблицу.
Сделать вывод о проделанной ЛР.
Защитить отчет по ЛР.
Образец отчета по лабораторной работе № 1
Тема 1.5: Трение.
Лабораторная работа №1. Проверка законов трения.
Общие сведения
Силу, которая препятствует перемещению одного тела по поверхности другого, называют силой трения. Первенство в обосновании возникновения силы трения принадлежит Леонардо да Винчи (1711г.) Французский ученый О. Кулон разработал три закона о трении.
1.Сила трения всегда направлена в сторону, противоположную перемещения тела.
2.Величина силы трения не зависит от площади соприкосновения тел.
3.Величина силы трения прямо пропорциональна действующей на тело перемещающей силе.
Fтр= µ*Fд, где µ - коэффициент силы трения
Величина коэффициента трения зависит от состояния шероховатости поверхности, от наличия смазки и от материала соприкасающихся тел.
Различают силы трения покоя и силы трения движения, причем величина силы трения покоя больше, чем сила трения движения.

Цель ЛР:
1.Провести опыты по перемещению грузов различной величины с целью проверки утверждений законов о трении.
Задачи ЛР:
1.Зафиксировать изменения силы трения при перемещении грузов различной величины.
2.Получить значения коэффициентов трения скольжения и сделать вывод о справедливости 2-го закона о трении.

Теоретическая часть: (ответы на вопросы)

Назовите законы Кулона о трении.
Сформулируйте 2-ой закон о трении.
Назовите примеры полезного и вредного проявления трения.

Практическая часть: (ход работы)

1.Результаты испытаний:
Таблица 1
Номера опытов
Величина веса груза
Р [Н]
Величина силы трения Fтр.[Н]
Величина коэффициента трения скольжения f
примечание


1.

2

0,8

0,4


2.
3
1,2
0,4


3.
4
1,5
0,38




Расчеты коэффициентов трения (образец):

Для 1-го опыта: f = Fтр./Р = 0,8/2 = 0,4

Для 2-го опыта f = Fтр./Р = 1,2/3 = 0,4
Для 3-го опыта f = Fтр./Р = 1,5/4 = 0,38

Вывод (образец): вычислили коэффициент трения в 3-х опытах и убедились, что он от веса тела не зависит.
Контрольные вопросы:
1.Назовите виды трения.
2.Приведите примеры полезного трения.
3.Поясните зависимость величины силы трения от шероховатости поверхности.
Раздел 1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА
Тема 1.7. Центр тяжести
Лабораторная работа № 2. Определение центра тяжести плоских фигур и составных сечений, составленных из стандартных профилей.

Общие сведения
При расчетах на прочность и жесткость необходимо знать величину моментов сопротивления сечений, которые в свою очередь требуют знаний для вычисления центров тяжести сечений.
Различают следующие способы определения ц.т.:
1. Способ разбиения составных фигур на простые фигуры.
2. Способ подвешивания.
3. Способ с использованием расчетных формул.
Учебная цель:
1.Определить координаты центра тяжести однородной пластины.
Учебные задачи:
1.Используя метод разбивки составной плоской фигуры на простые отдельные части, положение центра тяжести которых известны. Определить центр тяжести составной плоской фигуры.
Образовательные результаты, заявленные во ФГОС третьего поколения:
Студент должен
уметь:
- производить расчет на растяжение и сжатие, на срез, смятие, кручение и изгиб;
знать:
- методики выполнения основных расчетов по теоретической механике, сопротивлению материалов и деталям машин;

Задачи лабораторной работы:
1. Определить центр тяжести составных плоских фигур.
2. Проанализировать от каких величин зависит положение ц.т. составных плоских фигур.

Обеспеченность занятия (средства обучения):
Учебно-методическая литература:
- Методические указания по выполнению ЛЗ № 2.
- Вереина Л.И., Краснов М.М. Техническая механика. – М.: Академия», 2013.-288 с.
- Олофинская В.П. Техническая механика. – М.: ОИЦ Академия 2013.
- Эрдеди А.А., Эрдеди Н.А. Теоретическая механика. Сопротивление материалов. - М.: Высшая школа, Академия, 2013.- 318с.
Справочная литература:
Не предусмотрена
Технические средства обучения:
Программное обеспечение не предусмотрено.
Лабораторное оборудование и инструменты:
Плоская однородная фигура, линейка, транспортир.
Тесты:
По теме 1.7 для контроля теоретических знаний.
Рабочая тетрадь (обычная, в клетку).
Раздаточные материалы (варианты заданий на выполнение ЛЗ)
Калькулятор – простой.
Ручка.
Карандаш простой и набор цветных карандашей.
Чертежные принадлежности: линейка 15 см, транспортир.

Краткие теоретические и учебно-методические материалы по теме лабораторной работы
Центром тяжести твердого тела называется связанная с этим телом точка, через которую проходит линия действия равнодействующей сил тяжести, действующих на частицы данного тела, при любом положении тела в пространстве. Координаты центра тяжести, как центра параллельных сил, определяются формулами
Хс=
·Рк*Хк ; Ус=
·Рк*Ук; Zc=
·Рк*Zk (1)
где xk, yk, zk - координаты точек приложения сил тяжести, действующих на частицы тела.
Основные положения:
1. Если тело имеет центр, ось или плоскость симметрии, то центр тяжести совпадает с этим центром, лежит на этой оси или в плоскости.
2. Если центры тяжести отдельных частей тела лежат на одной прямой (плоскости), то и центр тяжести лежит на этой прямой (плоскости).
3. Если тело имеет полости (пустоты), то его можно рассматривать как систему, состоящую из сплошного тела и тел в форме пустот, имеющих отрицательную массу (метод отрицательных масс).
4. Если тело можно разбить на конечное число частей, для каждой из которых положение центра тяжести известно, то координаты центра тяжести всего тела можно вычислить по формулам (1) . Число слагаемых в каждой из сумм будет равно числу частей, на которые разбито тело.

Рисунок 1 - Схема составной плоской фигуры

Вопросы для закрепления теоретического материала к лабораторной работе
1. Что называется центром тяжести?
2. Где находится центр тяжести симметричной фигуры?
3. Как находится центр тяжести сложной плоской фигуры?
4. Может ли находиться центр тяжести вне тела?
5. По каким формулам рассчитывается центр тяжести однородной плоской фигуры?

Задания для лабораторной работы:

1. Дать ответы на теоретические вопросы.
2. Изобразить схему составной плоской фигуры согласно варианту задания на ЛЗ.
3.Используя метод разбивки, определить центра тяжести составной плоской фигуры.

Инструкция по выполнению лабораторной работы
1. Разбиваем плоскую фигуру на простые отдельные части, положение центра тяжести которых известны.
2. Выбираем систему координат. Вычисляем площади и координаты xi, yi центров тяжести отдельных частей. Площади вырезанных частей берем со знаком минус.
3. Находим общую площадь фигуры по формуле S=
· S i .
4. Определяем координаты центра тяжести фигуры.

Методика анализа результатов, полученных в ходе лабораторной работы
- по табличным результатам (по результатам расчетов) провести анализ и отразить его в виде вывода в отчете по ЛР.

Порядок выполнения отчета по лабораторной работе
Заполнить в рабочей тетради тему и название ЛР. Отразить название оборудования и его схему.
Отразить теоретические сведения по теме ЛР.
Определить координаты ц.т. составной плоской фигуры по расчетным формулам.
Занести результаты расчетов в таблицу
Сделать вывод о проделанной ЛР.
Защитить ЛР.
Образец отчета по лабораторной работе №2
Тема 1.7. Центр тяжести
Лабораторная работа № 2. Определение центра тяжести плоских фигур и составных сечений, составленных из стандартных профилей.

Цель ЛР:
1.Определить координаты центра тяжести однородной пластины.

Задачи ЛР:
1. Разбить составную сложную фигуру на простые составляющие, координаты центра тяжести которых известны.
2. Вычислить координаты центра тяжести составных частей и их площади.
3. Определить площадь составной фигуры и ее составных фигур.
4. Определить координаты центра тяжести составной фигуры по расчетной формуле.
5. Оформить отчет по ЛЗ и защитить его.

Общие сведения
Центром тяжести твердого тела называется связанная с этим телом точка, через которую проходит линия действия равнодействующей сил тяжести, действующих на частицы данного тела, при любом положении тела в пространстве. Координаты центра тяжести, как центра параллельных сил, определяются формулами
Хс=
·Рк*Хк ; Ус=
·Рк*Ук; Zc=
·Рк*Zk (1)
где xk, yk, zk - координаты точек приложения сил тяжести, действующих на частицы тела.

Теоретическая часть: (ответы на вопросы)
Укажите положения центра тяжести простых фигур на схемах.
Назовите способы определения центра тяжести плоских фигур.
Как определить координаты центра тяжести составного сечения?

Практическая часть: (ход работы)

Рисунок 2 - Схема составной плоской фигуры

Данные: а =75мм; в = 40мм – для прямоугольника
D = 8 мм – для круга
а = 15мм; h = 40 мм - для треугольника

1.Определение центра тяжести составных частей и плоской фигуры в целом
Для круга центр тяжести на пересечении диаметров: Хс=1/2 d = Ус
Для прямоугольника центр тяжести на пересечении диагоналей – Хс = Ѕ а; Ус = в/2.
Для треугольника центр тяжести на пересечении медиан Хс = 1/3 а; Ус = 1/3 h.
Для фигуры в целом Хс = ---------------------------

2.Определение площади составных частей и плоской фигуры в целом

Sкр.=
·d2 /4 ; Sпр. = а*в; Sтр. = 1/3а*h; S = Sпр.+ Sтр.- Sкр

3. Результаты расчетов сводим в таблицу
Таблица 1
Составные части
Хс мм
Ус мм
S мм2
Sпр
Sтр
Sкр.
примечание


1.прямоугольник








2.треугольник








3.круг








4.фигура в целом









Вывод: 1. При выполнении заданий ЛЗ использовали 3 метода определения центра тяжести плоских сечений.
2. Точность расчетов можно проверить способом подвешивания составной плоской фигуры.

Контрольные вопросы:
1. Назовите способы определения центра тяжести составных плоских сечений.
2. Раскройте методику определения центра тяжести способом разбиения.
3. В каких случаях применим способ подвешивания для определения центра тяжести составных плоских фигур?
Раздел 2 Сопротивление материалов
Тема 2.2. Растяжение и сжатие
Лабораторная работа №3. Испытания на растяжение образца из низкоуглеродистой стали.
Учебная цель:
Провести испытания образца из низкоуглеродистой стали с целью выявления механических характеристик материала образца.
Испытания материалов на растяжение позволяют с большой долей точности определить механические свойства материалов, таких как: прочность, текучесть, вязкость. По диаграмме, построенной для различных материалов, можно определить какой это материал и в какой области производства он может быть применим.
Диаграмма строится по результатам испытаний и по ней можно судить о конкретных величинах напряжений, что позволяет проводить сравнение материалов и делать выводы о реальных механических свойствах испытываемых материалов.
Общие сведения
Испытания материалов на растяжение позволяют с большой долей точности определить механические свойства материалов, таких как: прочность, текучесть, вязкость. По диаграмме, построенной для различных материалов, можно определить какой это материал и в какой области производства он может быть применим.
Диаграмма строится по результатам испытаний и по ней можно судить о конкретных величинах напряжений, что позволяет проводить сравнение материалов и делать выводы о реальных механических свойствах испытываемых материалов.
Учебные задачи:
1. Изучить поведение материала при растяжении до разрушения.
2. Получить диаграмму растяжения, установить механические характеристики материала образца, предел прочности, предел текучести, остаточное удлинение при разрыве.

Образовательные результаты, заявленные во ФГОС третьего поколения:
Студент должен
уметь:
- производить расчет на растяжение и сжатие, на срез, смятие, кручение и изгиб;
знать:
- методики выполнения основных расчетов по теоретической механике, сопротивлению материалов и деталям машин;
Задачи лабораторной работы:

1. Провести испытания образца из низкоуглеродистой стали на растяжение с целью определения механических характеристик материала образца.
2. Построить диаграмму растяжения и объяснить ее характерные участки.

Обеспеченность занятия (средства обучения):
Учебно-методическая литература:
Методические указания по выполнению ЛЗ №3
Олофинская В.П. Техническая механика. – М.: ОИЦ Академия 2013.

Справочная литература:
Справочник по материаловедению.

Технические средства обучения:
Программное обеспечение – не предусмотрено.

Лабораторное оборудование и инструменты:
1. Разрывная машина РМП-100
2. Набор образцов
3. Штангенциркуль.

Тесты:
По теме 2.2 для контроля теоретических знаний.
Рабочая тетрадь (обычная, в клетку).
Образцы документов (указать, каких и сколько).
Раздаточные материалы (карточки-задания, инструкционные карты, образцы, заготовки – по количеству студентов).
Калькулятор – простой.
Ручка.
Карандаш простой и набор цветных карандашей
Чертежные принадлежности: линейка 15 см, лекало.

Краткие теоретические и учебно-методические материалы по теме лабораторной работы
Испытания материалов на растяжение позволяют с большой долей точности определить механические свойства материалов, таких как: прочность, текучесть, вязкость. По диаграмме, построенной для различных материалов, можно определить какой это материал и в какой области производства он может быть применим.
Диаграмма строится по результатам испытаний и по ней можно судить о конкретных величинах напряжений, что позволяет проводить сравнение материалов и делать выводы о реальных механических свойствах испытываемых материалов.

Вопросы для закрепления теоретического материала к лабораторной работе
Что такое растяжение и его ВСФ?
Какую информацию содержит диаграмма растяжения?

Задания для лабораторной работы:
1. Провести испытания образца из низкоуглеродистой стали на растяжение. Результаты испытаний занести в таблицу.
2. По результатам испытаний построить диаграмму.

Инструкция по выполнению лабораторной работы
Изучить теоретические сведения по теме 2.2.
Закрепить образец в узлы крепления разрывной машины.
Включить питание разрывной машины и блок сопровождающей программы.
Плавно нагружая образец, довести испытания до разрушения образца.
На экране интерактивной доски появится график испытания на растяжение – диаграмма растяжения. Перенести полученную диаграмму в рабочую тетрадь.

Методика анализа результатов, полученных в ходе лабораторной работы
- по табличным результатам (по результатам испытаний) провести анализ и отразить его в виде вывода в отчете по ЛР.

Порядок выполнения отчета по лабораторной работе

1. Заполнить в рабочей тетради тему и название ЛР. Отразить название оборудования и его схему.
2. Отразить теоретические сведения по теме ЛР.
Заполнить таблицу испытаний образца.
Изобразить диаграмму испытаний на растяжение.
Сделать вывод о проделанной ЛР.
Защитить ЛР.

Образец отчета по лабораторной работе №3
Тема 2.2: Растяжение и сжатие

Лабораторная работа №3. Испытания на растяжение образца из низкоуглеродистой стали.

Цель ЛР:
Провести испытания образца из низкоуглеродистой стали с целью выявления механических характеристик материала образца.

Задачи ЛР:
1. Изучить поведение материала при растяжении до разрушения.
2. Получить диаграмму растяжения, установить механические характеристики материала образца, предел прочности, предел текучести, остаточное удлинение при разрыве.

Теоретическая часть: (ответы на вопросы)
1.Назовите внутренний силовой фактор при растяжении.
2.Виды деформаций при растяжении.
3.С какой целью проводятся испытания материалов на растяжение?

Практическая часть: (ход работы)
1.Результаты испытаний:
Таблица 1
Номера замеров
Величина нагрузки
[Н]
Величина длины образца [м]
Величина напряжений
[Н/м2]
примечание

1.
0
0,15
0


2.
27
0,157
179


3.
30
0,16
189


4.
163
0,17
960
Разрушение
образца


2.Построение диаграммы испытаний на растяжение:
6
Рисунок диаграммы растяжения образца из низкоуглеродистой стали (снято с интерактивной доски)

3. Выводы по ЛР (образец вывода):
1. Испытания образца из стали на растяжение показывают, что результаты испытаний соответствуют теоретическим утверждениям о деформациях материала и их зависимости от величины нагрузки.
2. По диаграмме испытаний можно определить все основные механические характеристики и сравнить их со справочными данными.

Контрольные вопросы:
1. С какой целью проводят испытания на растяжение и сжатие?
2. Возможно ли по диаграмме растяжения определить материал испытуемого образца?
3. Что такое предел текучести материала?
Раздел 2 Сопротивление материалов
Тема 2.2. Растяжение и сжатие
Лабораторная работа №4: Испытания материалов на сжатие.
Учебная цель:
1. Провести испытания образца из бронзы на сжатие с целью выявления механических характеристик.

Учебные задачи:
1. Изучить поведение материала при сжатии.
2. Получить зависимость величины деформаций при сжатии от величины внешней нагрузки.

Образовательные результаты, заявленные во ФГОС третьего поколения:
Студент должен
уметь:
- производить расчет на растяжение и сжатие, на срез, смятие, кручение и изгиб;
знать:
- методики выполнения основных расчетов по теоретической механике, сопротивлению материалов и деталям машин.

Задачи лабораторной работы:
1. Провести испытания образца из бронзы на сжатие с целью определения механических характеристик материала образца.
2. Построить график зависимости величины деформаций от величины внешней нагрузки.

Обеспеченность занятия (средства обучения):
1. Учебно-методическая литература:
- Методические указания по выполнению ЛЗ № 4.
- Олофинская В.П. Техническая механика. – М.: ОИЦ Академия 2013.

2. Справочная литература:
Справочник по материаловедению.

3. Технические средства обучения:
Не предусмотрено
4. Лабораторное оборудование и инструменты:
1. Разрывная машина УИМ-2
2. Набор образцов
3. Штангенциркуль.

5. Тесты:
По теме 2.2 для контроля теоретических знаний.
Рабочая тетрадь (обычная, в клетку).
Образцы документов – образец выполнения отчета по ЛЗ №4
6. Раздаточные материалы – не предусмотрены
Калькулятор – простой.
Ручка.
Карандаш простой и набор цветных карандашей
Чертежные принадлежности: линейка 15 см.
Краткие теоретические и учебно-методические материалы по теме лабораторной работы
Испытания материалов на сжатие позволяют с большой долей точности определить механические свойства материалов, таких как: пластичность. По графику, построенному для различных материалов, можно определить какой это материал и в какой области производства он может быть применим.
График строится по результатам испытаний и по графику можно судить о конкретных величинах напряжений, что позволяет проводить сравнение материалов и делать выводы о реальных механических свойствах испытываемых материалов.
Вопросы для закрепления теоретического материала к лабораторной работе

1. Что такое сжатие и его ВСФ?
2. Какие материалы работают на сжатие?

Задания для лабораторной работы:
Провести испытания образца из бронзы на сжатие. Результаты испытаний занести в таблицу.
По результатам испытаний построить график зависимости величины деформаций от приложенной внешней нагрузки.
Инструкция по выполнению лабораторной работы
1. Изучить теоретические сведения по теме 2.2.
2. Закрепить образец в узлы крепления разрывной машины.
Включить питание разрывной машины и блок сопровождающей программы.
Плавно нагружая образец, фиксировать показания приборов.
На экране интерактивной доски появится график испытания на сжатие. Перенести полученный график в рабочую тетрадь.
Методика анализа результатов, полученных в ходе лабораторной работы
–по результатам испытаний провести анализ и отразить его в виде вывода в отчете по ЛР.

Порядок выполнения отчета по лабораторной работе

1. Заполнить в рабочей тетради тему и название ЛР. Отразить название оборудования и его схему.
2. Отразить теоретические сведения по теме ЛР.
3. Заполнить таблицу испытаний образца.
4. Изобразить график испытаний на сжатие.
5. Сделать вывод о проделанной ЛР.
Защитить ЛР.

Образец отчета по лабораторной работе № 4
Тема 2.2: Растяжение и сжатие

Лабораторная работа № 4. Испытания материалов на сжатие.

Цель ЛР:
1. Провести испытания образца из бронзы с целью выявления механических характеристик материала образца.

Задачи ЛР:
1. Изучить поведение материала при сжатии.
2. Получить график зависимости деформаций от сжимающей силы.

Теоретическая часть: (ответы на вопросы)

1. Назовите внутренний силовой фактор при сжатии.
2. Виды деформаций при сжатии.
3. С какой целью проводятся испытания материалов на сжатие?

Практическая часть: (ход работы)

1.Результаты испытаний:

Таблица 1
Номера замеров
Величина нагрузки
[Н]
Величина длины образца [м]
Величина напряжений
[Н/м2]
примечание


1.

0

0,15

0


2.
27
0,157
179


3.
30
0,16
189


4.
163
0,17
960
Разрушение
образца



Построение графика испытаний на сжатие: (построение графика по показателя в таблице 1)

Выводы по ЛР (образец вывода):

1. Испытания образца из бронзы на сжатие показывают, что результаты испытаний соответствуют теоретическим утверждениям о деформациях материала и их зависимости от величины нагрузки.

2. По графику испытаний можно определить все основные механические характеристики и сравнить их со справочными данными.

Контрольные вопросы:
1. Назовите виды деформаций при сжатии.
2. Какие механические характеристики определяют при испытаниях на сжатие?

Раздел 2. Сопротивление материалов
Тема 2.5. Кручение
Лабораторная работа №5: Испытания и проверка бруса на прочность и жесткость при кручении.
Общие сведения
Испытания материалов на кручение позволяют с большой долей точности определить механические свойства материалов, таких как: прочность, жесткость. По результатам испытаний можно определить: какой это материал и в какой области производства он может быть применим.
По результатам испытаний можно судить о конкретных величинах нагрузок, приводящих к потере: 1.Жесткости; 2.Прочности материала, а также проводить сравнение полученных данных с табличными величинами.

Учебная цель:
1. Провести испытания образца из низкоуглеродистой стали на кручение с целью определения прочности и жесткости материала.

Учебные задачи:
1. Изучить поведения материала при кручении до момента потери жесткости и прочности.
2. Сравнить результаты, полученные при испытании образца, с расчетными данными.

Образовательные результаты, заявленные во ФГОС третьего поколения:

Студент должен
уметь:
- производить расчет на растяжение и сжатие, на срез, смятие, кручение и изгиб;
знать:
- методики выполнения основных расчетов по теоретической механике, сопротивлению материалов и деталям машин.

Задачи лабораторной работы:
1. Провести опыты с образцом из низкоуглеродистой стали на кручение.
2. Результаты опытов поместить в таблицу.
3. На основании результатов опытов произвести расчет испытуемого образца на жесткость и сделать вывод о проделанной работе.
Обеспеченность занятия (средства обучения):
1. Учебно-методическая литература:
Методические указания по выполнению ЛЗ №6.
Олофинская В.П. Техническая механика. – М.: ОИЦ Академия 2013.

2. Справочная литература:
Справочник по материаловедению.

3. Технические средства обучения:
Не предусмотрены

4. Лабораторное оборудование и инструменты:
1. Установка для испытаний на кручение
2. Образец для испытаний.
3. Штангенциркуль, линейка, транспортир.

5. Тесты:
По теме 2.5 для контроля теоретических знаний.
Рабочая тетрадь (обычная, в клетку).
Образцы документов – образец отчета по ЛЗ №6
6. Раздаточные материалы- не предусмотрены
Калькулятор – простой.
Ручка.
Карандаш простой.
Чертежные принадлежности: линейка 20 см, транспортир.

Краткие теоретические и учебно-методические материалы по теме лабораторной работы
Испытания материалов на кручение позволяют с большой долей точности определить механические свойства материалов, таких как: прочность, жесткость. По результатам испытаний можно определить какой это материал и в какой области производства он может быть применим.
По результатам испытаний можно судить о конкретных величинах нагрузок, приводящих к потере: жесткости; прочности материала, а также проводить сравнение полученных данных с табличными величинами.

Вопросы для закрепления теоретического материала к лабораторной работе
1. Что такое кручение его внутренний силовой фактор?
2. Назовите виды деформаций при кручении.
3. Что такое жесткость при кручении?

Задания для лабораторной работы:
1. Провести испытания образца из низкоуглеродистой стали на кручение. Результаты испытаний занести в таблицу.
2. Рассчитать по расчетным формулам величину угла закручивания образца и сравнить ее с величиной угла закручивания, полученного при испытаниях.

Инструкция по выполнению лабораторной работы
1. Изучить теоретические сведения по теме 2.5.
2. Закрепить образец в узлы крепления установки.
3. Плавно нагружая образец, довести испытания до потери жесткости образца.
4. Замерить величину угла закручивания при потере жесткости образца.
5. Произвести расчеты величины угла закручивания по расчетным формулам и сравнить результаты с результатами испытаний.

Методика анализа результатов, полученных в ходе лабораторной работы
–по результатам испытаний и по расчетным данным провести анализ и отразить его в виде вывода в отчете по ЛР.

Порядок выполнения отчета по лабораторной работе

1. Заполнить в рабочей тетради тему и название ЛР. Отразить название оборудования и его схему.
2. Отразить теоретические сведения по теме ЛР.
3. Заполнить таблицу испытаний образца.
4. Определить величину угла закручивания образца по расчетным формулам и сравнить результаты расчетов с результатами опытов.
5. Сделать вывод о проделанной ЛР.
7. Защитить ЛР.

Образец отчета по лабораторной работе № 5

Тема 2.6: Кручение
Лабораторная работа № 6. Испытания и проверка бруса на прочность и жесткость при кручении
Цель ЛР:
1. Провести испытания образца из низкоуглеродистой стали на кручение с целью определения жесткости материала и его прочности.
Задачи ЛР:
1. Изучить поведение материала при кручении до момента потери жесткости.
2. Сравнить результаты, полученные при испытании образца, с расчетными данными.

Общие сведения
Испытания материалов на кручение позволяют с большой долей точности определить механические свойства материалов, таких как: прочность, жесткость. По результатам испытаний можно определить, какой это материал и в какой области производства он может быть применим.
По результатам испытаний можно судить о конкретных величинах нагрузок, приводящих к потере: жесткости; прочности материала, а также проводить сравнение полученных данных с табличными величинами.

Теоретическая часть: (ответы на вопросы)
1. Параметры, характеризующие жесткость при кручении.
2. Виды деформаций при кручении.
3. С какой целью проводятся испытания материалов на кручение?
Порядок выполнения ЛР:
1. Закрепить образец в захваты установки.
2. При помощи установки создавать крутящий момент.
3.Транспортиром замерить дугу поворота и угол закручивания.
4. Результаты наблюдений и вычислений занести в таблицу.
Исходные размеры образца:
d = 6 mm
L = 1130 mm
Таблица наблюдений и вычислений.

Нагрузка
Крутящий момент
Дуга поворота
Угол закручивания
Модуль сдвига

1
1
100
0,4
0,012
740*104 МПа

2
2
200
0,75
0,022
8,08*104 МПа

3
3
300
1,1
0,033
8,08*104 МПа


Схема установки.
Расчетные формулы: Ма=F*d
d
·=100мм
Вывод: На основании результатов проведенных испытаний образца определяем: материал стержня – легированная сталь с модулем сдвига 7,85*104 МПа

Контрольные вопросы:
1. Каким параметром определяют жесткость круглого стержня при испытаниях на кручение?
2. Какие детали машин работают на кручение?

Раздел 2 Сопротивление материалов
Тема 2.6. Изгиб.

Лабораторная работа №7: Испытания и проверка балки на жесткость при изгибе.

Учебная цель:
1. Провести испытания балки из бронзы на изгиб с целью проверки жесткости при изгибе.

Учебные задачи:
1. Изучить поведение материала при изгибе.
2. Проверить жесткость балки расчетным способом и сравнить результаты испытаний с расчетными данными.

Образовательные результаты, заявленные во ФГОС третьего поколения:
Студент должен
уметь:
- производить расчет на растяжение и сжатие, на срез, смятие, кручение и изгиб;
знать:
- методики выполнения основных расчетов по теоретической механике, сопротивлению материалов и деталям машин.

Задачи лабораторной работы:
1. Провести испытания балки на изгиб с целью определения жесткости балки при изгибе.
2. Проверить жесткость балки расчетным способом и сравнить результаты испытаний с расчетными данными.

Обеспеченность занятия (средства обучения):
Учебно-методическая литература:
Методические указания по выполнению ЛЗ №7
- Олофинская В.П. Техническая механика. – М.: ОИЦ Академия 2013.

Справочная литература:
Справочник по материаловедению.

Технические средства обучения:
Не предусмотрено
Лабораторное оборудование и инструменты:
1. Установка для испытаний на изгиб.
2. Набор образцов.
3. Транспортир.

Тесты:
По теме 2.6 для контроля теоретических знаний.
Рабочая тетрадь (обычная, в клетку).
Образцы документов – образец выполнения отчета по ЛЗ №7.
Раздаточные материалы – не предусмотрены.
Калькулятор – простой.
Ручка.
Карандаш простой и набор цветных карандашей.
Чертежные принадлежности: линейка 15 см., транспортир.

Краткие теоретические и учебно-методические материалы по теме лабораторной работы

Испытания материалов на изгиб позволяют с большой долей точности определить механические свойства материалов, таких как: прочность и жесткость.
Проверка прочности и жесткости расчетным способом и сравнение результатов испытаний и расчетов позволяют сделать вывод о качестве проводимых испытаний и точности.
Прочность при изгибе проверяется, исходя из условия прочности при изгибе –
биmax= Mx/ Wx
· [би], где биmax- максимальные напряжения при изгибе;
Mx - [Н*м]- изгибающий момент; Wx – момент сопротивления сечения изгибу;
[би] – допускаемые напряжения при изгибе Н/мм2,
Жесткость при изгибе проверяется по имперической формуле – по условию жесткости при изгибе
f =M*l2/2*E*Jx
· [f],
где f- расчетный прогиб балки, мм
[f]- допускаемый прогиб балки, мм.

Вопросы для закрепления теоретического материала к лабораторной работе
Назовите виды изгиба.
Что такое чистый изгиб и при каких условиях он проявляется?
Назовите ВСФ при чистом изгибе.

Задания для лабораторной работы:
1. Провести испытания балки на изгиб. Результаты испытаний занести в таблицу.
2. По результатам испытаний на изгиб и расчетов сравнить результаты и сделать вывод о проделанной работе.

Инструкция по выполнению лабораторной работы

1. Изучить теоретические сведения по теме 2.6.
2. Закрепить образец в узлы крепления установки.
3. Включить питание установки и блок сопровождающей программы.
4. Плавно нагружая образец, фиксировать показания приборов.


Методика анализа результатов, полученных в ходе лабораторной работы
- по результатам испытаний провести анализ зависимости величины изгибающего момента от величины прогиба балки и отразить его в виде вывода в отчете по ЛР.

Порядок выполнения отчета по лабораторной работе

1. Заполнить в рабочей тетради тему и название ЛР.
2. Отразить название оборудования и его схему.
3. Отразить теоретические сведения по теме ЛР.
4. Заполнить таблицу испытаний образца.
5. Сделать вывод о проделанной ЛР.
6. Защитить ЛР.

Образец отчета по лабораторной работе № 6

Тема 2.6: Изгиб

Лабораторная работа № 6. Испытания и проверка балки на жесткость при изгибе.

·Цель ЛР:
1. Провести испытания балки на изгиб с целью проверки прочности и жесткости балки при изгибе.
2. Расчетным путем проверить балку на прочность и жесткость и провести сравнение результатов испытаний и расчетов.

Задачи ЛР:
1. Изучить поведение материала при изгибе.
2. Получить зависимость величины напряжений при изгибе и величины прогиба балки от величины внешнего момента.

Общие сведения
Испытания материалов на изгиб позволяют с большой долей точности определить механические свойства материалов, таких как: прочность и жесткость.
Проверка прочности и жесткости расчетным способом и сравнение результатов испытаний и расчетов позволяют сделать вывод о качестве проводимых испытаний и точности.
Прочность при изгибе проверяется, исходя из условия прочности при изгибе –биmax= Mx/ Wx
· [би], где биmax- максимальные напряжения при изгибе;
Mx - [Н*м]- изгибающий момент; Wx – момент сопротивления сечения изгибу;
[би] – допускаемые напряжения при изгибе Н/мм2,
Жесткость при изгибе проверяется по имперической формуле – по условию жесткости при изгибе
f =M*l2/2*E*Jx
· [f],
где f- расчетный прогиб балки, мм
[f]- допускаемый прогиб балки, мм.

Теоретическая часть: (ответы на вопросы)
1.Назовите внутренний силовой фактор при чистом изгибе.
2.Виды деформаций при чистом изгибе.
3.С какой целью проводятся испытания материалов на изгиб?
Практическая часть: (ход работы)
1.Результаты испытаний:
Таблица 1
Номера замеров
Величина нагрузки Ми
[Н*м]
Величина прогиба балки [мм]
Величина напряжений
[Н/м2]
примечание

1.
0
0,15
0


2.
27
0,157
179


3.
30
0,16
189


4.
163
0,17
960
Разрушение
образца

2. Проверка прочности и жесткости балки расчетным способом:
Таблица 2
Номера замеров
Величина нагрузки Ми
[Н*м]
Величина прогиба балки [мм]
Величина напряжений
[Н/м2]
примечание


1.

0

0,0

0


2.
27
0,153
175


3.
30
0,158
193


4.
163
0,169
968
Разрушение
образца



3. Выводы по ЛР (образец вывода):

1. Испытания балки на изгиб и расчет показывают, что результаты испытаний практически соответствуют расчетным данным.

Контрольные вопросы:
1. Назовите виды деформаций при прямом поперечном изгибе
2. Какие механические характеристики определяют при испытаниях на изгиб?
Раздел 3. Детали машин
Тема 3.4. Зубчатые передачи

Лабораторная работа № 8: Проверка параметров червячного редуктора
Учебная цель:
1. Проверить основные параметры червячного редуктора.

Учебные задачи:
1. Используя способ измерений и расчетные формулы определить основные параметры червячного редуктора.
2. Сравнить полученные результаты с данными сертификата червячного редуктора.

Образовательные результаты, заявленные во ФГОС третьего поколения:
Студент должен
уметь:
- производить расчет на растяжение и сжатие, на срез, смятие, кручение и изгиб;
знать:
- методики выполнения основных расчетов по теоретической механике, сопротивлению материалов и деталям машин;

Задачи лабораторной работы:
1. Провести необходимые измерения геометрических параметров элементов червячного редуктора. Результаты измерений занести в таблицу.
2. Используя данные измерений и расчетные формулы определить:
- число заходов червяка;
- передаточное отношение в одноступенчатом червячном редукторе;
- модуль червячной пары;

Обеспеченность занятия (средства обучения):

1. Учебно-методическая литература:
Методические указания по выполнению ЛЗ № 8.
Олофинская В.П. Техническая механика. – М.: ОИЦ Академия 2013
2. Справочная литература:
Сертификат червячного редуктора.
3. Технические средства обучения:
Не предусмотрены
4. Лабораторное оборудование и инструменты:
1. Червячный одноступенчатый редуктор.
2. Штангенциркуль, линейка, резьбомер.
5. Тесты:
По теме 3.4 для контроля теоретических знаний.
Рабочая тетрадь (обычная, в клетку).
Образцы документов – образец отчета.
Раздаточные материалы - не предусмотрены
Калькулятор – простой.
Ручка.
Карандаш простой.
Чертежные принадлежности: линейка, угольник.

Краткие теоретические и учебно-методические материалы по теме лабораторной работы
Червячные передачи при их качественном исполнении образуют точные передаточные отношения. Этим достоинством пользуются в приборостроении. Использование червячных передач в качестве редукторов дают возможность получать большие по величине передаточные отношения, а, следовательно, получать на выходе большие по величине нагрузки. Недостатками червячных передач и редукторов являются: большой тепловой нагрев и относительно небольшой кпд. Не смотря на недостатки червячные редукторы широко применяются в технике.

Вопросы для закрепления теоретического материала к лабораторной работе
1. Назвать основные параметры червячных передач.
2. Назвать типы червяков, применяемых в червячных передачах.
3. Особенности архимедова червяка.

Задания для лабораторной работы:
1. Провести необходимые измерения геометрических параметров элементов червячного редуктора. Результаты измерений занести в таблицу.
2. Используя данные измерений и расчетные формулы определить:
- число заходов червяка;
- передаточное отношение в одноступенчатом червячном редукторе;
- модуль червячной пары.

Инструкция по выполнению лабораторной работы
1. Изучить теоретические сведения по теме 3.4
2. Используя измерительный инструмент провести необходимые измерения геометрических параметров червячной пары.
3. Используя геометрические параметры и расчетные формулы определить основные параметры червячного редуктора.
4. Данные измерений и расчетов занести в таблицу.
Методика анализа результатов, полученных в ходе лабораторной работы
- по табличным результатам (по результатам проверки) и по расчетным данным провести анализ и отразить его в виде вывода в отчете по ЛР.

Порядок выполнения отчета по лабораторной работе
Заполнить в рабочей тетради тему и название ЛР. Отразить название оборудования и его схему.
Отразить теоретические сведения по теме ЛР.
Заполнить таблицу измерений и расчетов.
Сравнить полученные параметры с параметрами червячного редуктора, указанных в сертификате.
Сделать вывод о проделанной ЛР.
Защитить ЛР.

Образец отчета по лабораторной работе № 7
Раздел 3. Детали машин
Тема 3.4. Зубчатые передачи

Лабораторная работа № 7 Проверка параметров червячного редуктора
Учебная цель:
1. Проверить основные параметры червячного редуктора.

Учебные задачи:
1. Используя способ измерений и расчетные формулы, определить основные параметры червячного редуктора.
2. Сравнить полученные результаты с данными сертификата червячного редуктора.

Теоретическая часть: (ответы на вопросы)
1. Основные геометрические параметры червячной пары.
2. Достоинства и недостатки червячной пары.
3. Типы червяков и их характеристики.

Общие сведения
Червячные передачи при их качественном исполнении образуют точные передаточные отношения. Этим достоинством пользуются в приборостроении. Использование червячных передач в качестве редукторов дают возможность получать большие по величине передаточные отношения, а следовательно получать на выходе большие по величине нагрузки. Недостатками червячных передач и редукторов являются: большой тепловой нагрев и относительно небольшой кпд. Не смотря на недостатки червячные редукторы широко применяются в технике.

Практическая часть: (ход работы)
Схема червячного редуктора

2. Результаты расчетов:
а) расчетные формулы:
1. u=z2/2;
2.m= da2/ z2+2;
3.d1=q+m;
4.d2=z2+m
5.q= (da1/m)-2;
6.df=m*(q*2.4);
7.p=m*
·;
8.ty
·= m*
·

1.Результаты измерений и расчетов

Наименование параметра и его размеры
Обозначение
Способ определения
Численное значение величин.
Величины по
сертификату



1
2
3
4
5



1
Число заходов витков
z1
сосчитать
1
1


2
Число зубьев
z2
сосчитать
40
40


3
Передаточное число
u
u=z2/2
40
40


4
Диаметр окружности и впадин
da1
замерить
47
47


5
Диаметр окружности выступов колес
da2
замерить
138
138


6
Осевой модуль зацепления
m
m= da2/ z2+2
округлить по ГОСТ
2,5


7
Диаметр делительной окружности
d1,d2
d1=q+m
d2=z2+m
40,62
5130
40,7
5135


8
Число модулей червяка
q
q= (da1/m)-2
12,5
12.7


9
Диаметр окружности впадин
df1,df2
df=m*(q*2.4)
32,825
122,2
32,7
122,5


10
Осевой шаг червяка
p
p=m*
·
10,205
10,2


11
Угол подъема винтовой линии

·
ty
·= m*
·
0,08
0,08


12
Межосевое расстояние
-делительное
-расчетное
d
a
замерить
77,2
85,3125
77,4
85,3


13
Длина нарезанной
b1
замерить
98
97


14
Ширина венца колеса
b2
замерить
35
35


Результаты расчетов:
а) расчетные формулы:
1. u=z2/2;
2. m= da2/ z2+2;
d1=q+m;
d2=z2+m
q= (da1/m)-2;
df=m*(q*2.4);
p=m*
·;
ty
·= m*
·

Выводы по ЛР (образец вывода):
1. Измерения и расчеты основных параметров червячного одноступенчатого редуктора практически совпадают с данными сертификата.

Контрольные вопросы:
1. Назовите достоинства и недостатки червячных редукторов.
2. Что является слабым звеном в червячной передаче?

Раздел 3. Детали машин
Тема 3.11. Подшипники

Лабораторная работа № 8. Подбор подшипников качения

Учебная цель:
Провести подбор подшипников качения, используя результаты расчетов.
Общие сведения
Подшипники качения широко применяются в механизмах, агрегатах и машинах. Большое разнообразие различных марок и серий подшипников качения требует тщательного подбора. Основными параметрами для подбора серии и марки подшипников качения являются: - величина динамической нагрузки, долговечность, геометрические размеры, тип тел качения. Подшипники качения различают по сериям и маркировке, например: 202- это подшипник легкой серии, радиально - опорный с внутренним диаметром внутреннего кольца 10мм (2х 5= 10). На обычные подшипники качения выписывают один общий сертификат на партию подшипников одной серии и марки. На специальные (супер тяжелой серии) подшипники качения по требованию заказчика выписывают единоличный сертификат. Подбор подшипника качения оформляют составлением установленной формы акта.



Рисунок - Подшипники качения: а, б, в, г, д, е радиальные подшипники; ж, з радиально-упорные подшипники; и, к упорные подшипники; 1 внутреннее кольцо; 2 тело качения; 3 наружное кольцо; 4 сепаратор

Учебные задачи:
1. Произвести расчет основных параметров подшипников качения согласно вариантов заданий. Результаты расчетов занести в таблицу.
2. Сравнить расчетные данные параметров подшипников качения с табличными данными. Сделать вывод.
3. Подобрать необходимый подшипник качения в соответствии с расчетными параметрами.
Образовательные результаты, заявленные во ФГОС третьего поколения:
Студент должен
уметь:
- производить расчет на растяжение и сжатие, на срез, смятие, кручение и изгиб;
знать:
- методики выполнения основных расчетов по теоретической механике, сопротивлению материалов и деталям машин.

Задачи лабораторной работы:
1. Произвести расчет подшипников качения с целью подбора подшипников.
2. Сравнить расчетные данные с табличными и сделать вывод о подборе подшипника качения.

Обеспеченность занятия (средства обучения):
Учебно-методическая литература:
Методические указания по выполнению ЛЗ № 9.
Олофинская В.П. Техническая механика. – М.: ОИЦ Академия 2013.
2. Справочная литература:
Справочник по подшипникам качения.
3. Технические средства обучения:
Не предусмотрены
4. Лабораторное оборудование и инструменты:
Не предусмотрены.
5. Тесты:
По теме 3.11 для контроля теоретических знаний.
Рабочая тетрадь (обычная, в клетку).
Образцы документов- 1.Справочник по подшипникам качения
Раздаточные материалы- образцы подшипников качения
Калькулятор – простой.
Ручка.
Карандаш простой.
Чертежные принадлежности: линейка 15 см

Краткие теоретические и учебно-методические материалы по теме лабораторной работы
Подшипники качения широко применяются в механизмах, агрегатах и машинах. Большое разнообразие различных марок и серий подшипников качения требует тщательного подбора. Основными параметрами для подбора серии и марки подшипников качения являются: - величина динамической нагрузки, долговечность, геометрические размеры, тип тел качения. Подшипники качения различают по сериям и маркировке, например: 202- это подшипник легкой серии, радиально - опорный с внутренним диаметром внутреннего кольца 10мм (2х 5= 10). На обычные подшипники качения выписывают один общий сертификат на партию подшипников одной серии и марки. На специальные (супер тяжелой серии) подшипники качения по требованию заказчика выписывают единоличный сертификат. Подбор подшипника качения оформляют составлением установленной формы акта.



Рисунок - Подшипники качения: а, б, в, г, д, е радиальные подшипники; ж, з радиально-упорные подшипники; и, к упорные подшипники; 1 внутреннее кольцо; 2 тело качения; 3 наружное кольцо; 4 сепаратор

Радиальные подшипники (см. рис., ае) воспринимают (в основном) радиальную нагрузку, т. е. нагрузку, направленную перпендикулярно к геометрической оси вала.

Вопросы для закрепления теоретического материала к лабораторной работе

Конструкция подшипников качения.
Маркировка подшипников качения.
Допустимая динамическая нагрузка и способ ее определения.

Задания для лабораторной работы:

1. Провести необходимые расчеты долговечности и динамической нагрузки на подшипник качения согласно варианту задания. Результаты расчетов занести в таблицу. Сравнить результаты расчетов со справочными данными.
2. На основании расчетов подобрать подшипник качения по справочнику.

Инструкция по выполнению лабораторной работы
1. Изучить теоретические сведения по теме 3.11.
2. Произвести расчеты основных параметров подшипников качения в соответствии с заданием.
3. Сравнить расчетные данные с табличными данными из справочника.
4. На основании расчетных данных подобрать необходимый подшипник качения.
5. Обосновать свой вариант подбора.
6. Сделать вывод о проделанной работе.
7. Защитить ЛР.

Методика анализа результатов, полученных в ходе лабораторной работы
- по результатам сравнения расчетов и справочных данных провести анализ и отразить его в виде вывода в отчете по ЛР.

Порядок выполнения отчета по лабораторной работе
1. Заполнить в рабочей тетради тему и название ЛР. Отразить теоретические сведения по теме ЛР.
2. Заполнить таблицу расчетных параметров.
3. Занести в таблицу справочные данные.
4. Сделать вывод о проделанной ЛР.

Образец отчета по лабораторной работе № 8

Раздел 3. Детали машин
Тема 3.11. Подшипники

Лабораторная работа № 8. Подбор подшипников качения

Учебная цель:
1. Провести подбор подшипников качения, используя результаты расчетов.

Учебные задачи:
1. Произвести расчет основных параметров подшипников качения согласно вариантов заданий. Результаты расчетов занести в таблицу.
2. Сравнить расчетные данные параметров подшипников качения с табличными данными. Сделать вывод.
3. Подобрать необходимый подшипник качения в соответствии с расчетными параметрами.

Общие сведения
Подшипники качения широко применяются в механизмах, агрегатах и машинах. Большое разнообразие различных марок и серий подшипников качения требует тщательного подбора. Основными параметрами для подбора серии и марки подшипников качения являются: - величина динамической нагрузки, долговечность, геометрические размеры, тип тел качения. Подшипники качения различают по сериям и маркировке, например: 202- это подшипник легкой серии, радиально - опорный с внутренним диаметром внутреннего кольца 10мм (2х 5= 10). На обычные подшипники качения выписывают один общий сертификат на партию подшипников одной серии и марки. На специальные ( супер тяжелой серии) подшипники качения по требованию заказчика выписывают единоличный сертификат. Подбор подшипника качения оформляют составлением установленной формы акта.

Теоретическая часть (ответы на вопросы):
1. Дайте характеристику подшипникам качения.
2 . Порядок подбора подшипников качения.
3. Классификация подшипников качения.

Рис. - Подшипники качения: а, б, в, г, д, е радиальные подшипники; ж, з радиально-упорные подшипники; и, к упорные подшипники; 1 внутреннее кольцо; 2 тело качения; 3 наружное кольцо; 4 сепаратор.
Радиальные подшипники (см. рис., ае) воспринимают (в основном) радиальную нагрузку, т. е. нагрузку, направленную перпендикулярно к геометрической оси вала.

Практическая часть: (ход работы)
1. Результаты расчетов:
а) расчетные формулы:
(1)

Критерием для выбора подшипника служит неравенство Стр < С, где Стр требуемая величина динамической грузоподъемности подшипника;
С табличное значение динамической грузоподъемности выбранного подшипника;

· коэффициент, зависящий от формы кривой контактной усталости и принимаемый для шариковых подшипников
· = 3 и для роликовых
· = 10/3.

(2)
Q - это приведенная нагрузка подшипника;
L –долговечность подшипника;
Lh – приведенная долговечность подшипника в миллионах оборотов или в часах
Вычисления по формулам (1) и (2) можно не выполнять, а определять Lh по таблицам
Таблица 1
№ расчета
Q[Н]
С[Н]
Стр[Н]
Lчас
n[об/мин]
Lh час

·

·
·
·





1
3000
300000
3500
10000
15000
1,1*107
3






2
5000
400000
4300
12000
20000
1,2*108
3






3
6000
450000
5200
14000
22000
1,4*108
3





















б) расчеты: Lh =1*106/60*1.5*103=1.1*107 и т.д.

Выводы по ЛР (образец вывода):
1. Расчетные данные основных параметров подшипников качения при их сравнении с данными из справочника практически не отличаются, что дает возможность использовать их для подбора подшипника качения.
2. По расчетным данным выбираю подшипник качения марки 415.
Контрольные вопросы:
Назовите виды подшипников качения.
Назовите достоинства и недостатки подшипников качения.
Материалы для подшипников качения.

Лабораторная работа №9.
Испытание материалов на растяжение
Цель работы:

Изучить поведение материала при растяжении до разрушения.
Получить диаграмму растяжения, установить механические характеристики материала образца, предел прочности, предел текучести, остаточное относительное удлинение при разрыве.

Оборудование:

Разрывная машина РМП – 100
Набор образцов
Штангель-циркуль

Выполнение работы



1. Образец укрепить в захватах машины.
2. Штангель-циркулем измерить длину образца.
3. Включить машину.
4. В процессе испытания образца записывать показания приборов, измеряющих величину силы нагружения и удлинения образца.
5. В момент разрыва образца выключить машину.
6. Измерить длину образца после разрыва и диаметр в месте сужения.
7. Данные наблюдений и измерений записать в таблицу.
8. Построить диаграмму растяжения.





Размер образцов.
Материал
Начальный диаметр мм.
Начальная длина мм.
Площадь сечения мм. А


Сталь

Алюминий


0,5

1,6

130

150

0,19

2,01 мм2


Расчетные формулы:
Площадь поперечного сечения А0 = Пd2 /4;
Предел прочности:
·пл = Fпл. /A0. Где Fпл. – нагрузка, соответствующая пределу прочности.
Предел текучести:
·T = Fт/A0. Где Fт - нагрузка, соответствующая пределу текучести.
Относительное удлинение:
·= (L-L0 /L)*100%
Таблица результатов.

Материал образца
Нагрузка при текучести
Нагрузка при разрыве.
Абсолютное удлинение.
Предел текучести.
Предел прочности
Относительное удлинение.

1

2
Сталь

Алюминий
180

360
200

380
8

9
947

179
1052

189
6,2

6


Диаграмма растяжения:


Вывод с предельной работы.
Вывод: диаграмма растяжения (зависимость напряжения от абсолютного удлинения) показывает, что стальной образец прочнее чем алюминиевый. Можно наблюдать в разрывной машине пределы прочности и текучести для испытуемых материалов.

Лабораторная работа №10.
Тема: испытание материала на сжатие.
Цель: определить предел прочности дерева поперек и вдоль волокон.


Таблица измерения.

Размер образца.
Вдоль волокон.
Поперек волокон.

h
12 мм
13 мм

b
11
15


·
11
11

A
121 мм2
165 мм2


Пусть:
Р=20 кг/см2
F=PAпорш d
Aпорш =
· Dn2 /4=3.14*402 /4=12.56см2
F=20*12.56*10=2512H
Для Р=5кг/см2


· = F/A =

2512/121

628/165


Таблица испытаний.

Вид испытаний
Давление по манометру
Разрушающая сила
Предел прочности

Вдоль волокон
20
2512Н
20,8МПа

Поперек волокон
5
628Н
3,8МПа


Расчетные формулы:
Площадь сечения образца А=b*
·
Разрушающая сила Fmax = Р*Аn *10 (Н)
Площадь поршня An =
·D2/4
Предел прочности
·b=Fmax /A

Вывод: Предел прочности для образца поперек волокон составляет 3,8МПа, а вдоль 20,8МПа. Вид дерева можно узнать по табличному значению 12,3МПа.

Лабораторная работа №11.
Тема: Испытание материала на срез.
Цель: Определить предел прочности на срез различных материалов.
Данные об образцах
№1 Круглый образец
№2 Плоский образец
№3 Плоский образец
Примечание

Материал
Al
Al
Сталь


Диаметр
1,5 мм

·

·


Площадь среза
3,53 мм2
47,1 мм2
15,7 мм2


Толщина плоского образца

·
1,5 мм
0,5 мм


Схема приспособления для испытания на двойной срез.


Таблица испытаний.
№ образца материала
Р манометра
Срывающая сила
Предел прочности

№1
3
377
106,9МПа

№2
18
2261
48 МПа

№3
34
4270
272 МПа

Схема гидравлического пресса.

Вывод: характеристика материала допускаемой касательного напряжения при срезе, по результатам двух опытов для Al = 77.4МПа, Стали = 272МПа.

Лабораторная работа № 12.
Тема: Испытание материалов на кручение.
Цель: Определить модуль сдвига материалов образца опытным путем.






d = 6 mm
L = 1130 mm
R = 33 mm
D = 100 mm

Таблица наблюдений и вычислений.

Нагрузка
Крутящий момент
Дуга поворота
Угол закручивания
Модуль сдвига

1
1
100
0,4
0,012
740*104 МПа

2
2
200
0,75
0,022
8,08*104 МПа

3
3
300
1,1
0,033
8,08*104 МПа


Ма=F*d
D
·=100мм
Jp=127.17 мм4
G=8.885 H/мм3
Вывод: Материал стержня – легированная сталь с модулем сдвига 7,85*104 МПа

Лабораторная работа № 13.
Тема: Испытание винтовой цилиндрической пружины.

Схема, эскиз, размеры пружины.
D=DH –d,

D – средний диаметр пружины
DH – наружный диаметр
d – диаметр проволоки

F=kx

·=
·F

·=
·L/L

· – относительное удлинение
E – модуль продольной упругости материала



·т=9FD3n/Gd4 средний диаметр пружины
D=42 мм
G=8*104МПа
N=7


Нагрузка
Практическая осадка
Теоретическая осадка
Отклонение

1
4,5
0,9
0,909
0,9%

2
9
1,8
1,818
0,9%

3
13,5
2,7
2,727
0,9%



График осадки.


Вывод: Осадка пружины прямо пропорционально приложенной нагрузке, это небольшие нагрузки и для них соблюдается закон Гука.

Лабораторная работа № 14.
Тема: Испытание двухопорных балок на изгиб.
Цель: Опытное определение величины прогиба балки, сравнение с теоретическими значениями.









Схема установки.

Нагрузка
Действительный прогиб
Теоретический прогиб
Изгибающий момент
Напряж. изгиба

·F

1
9
2.3
2.46
2318
13.9
6,5

2
18
4.9
4.91
4635
27.8
0,2

3
27
7.3
7.37
6959
41.7
0,9



Вывод: Прогиб балки практически совпадает с теоретическими, в пределах небольших погружений он прямопропорционален приложенной нагрузки.

Лабораторная работа № 15.
Тема: Цилиндрические редукторы.
Цель: Ознакомление с конструкцией редуктора и назначением его деталей.
Наименование параметров и единиц измерения
Обозначения и способ определения
Результаты измерения

Число зубьев
Z1
Z2
Z3
Z4
14
58
20
54

Передаточное число
u1= Z2/ Z1
u2= Z4/ Z3
4,14
2,7

Межосевое расстояние
a
·
9,5 мм

Диаметр окружностей выступов 1 и 2 ступени
da1
da2
da3
da4
40 мм
150
55
135

1)
2)
3)

Модуль зацепления 1 и 2 ступени
m1= da1
m2= da2/ Z2+2
Для ведомого колеса

Ширина венцов колеса
b1
b2
25 мм

Межосевое расстояние
a
·=d1+d2/2
90 мм



Вывод: Колеса касаются друг друга окружностью делительных диаметров они проставлены на чертеже, модуль зацепления для такого редуктора 2,5.

Лабораторная работа № 16.
Тема: Червячные редукторы.
Цель: Ознакомление с конструкцией и его назначением, составление кинематической схемы.



Оборудование и принадлежности.
Червячный редуктор с верхним расположением червяк – 1 комплект
Червячный редуктор с нижним расположением. – 2 комплекта.
Штангель-циркуль с пределами от 0 до 125 мм и от 0 до 320 мм.
Разводной ключ, гаечный ключ, отвертка, молоток.




Наименование параметра и его размеры
Обозначение
Способ определения
Численное значение величин.

1
2
3
4
5

1
Число заходов витков
z1
сосчитать
1

2
Число зубьев
z2
сосчитать
40

3
Передаточное число
u
u=z2/2
40

4
Диаметр окружности и впадин
da1
замерить
47

5
Диаметр окружности выступов колес
da2
замерить
138

6
Осевой модуль зацепления
m
m= da2/ z2+2
округлить по ГОСТу

7
Диаметр делительной окружности
d1,d2
d1=q+m
d2=z2+m
40,62
5130

8
Число модулей червяка
q
q= (da1/m)-2
12,5

9
Диаметр окружности впадин
df1,df2
df=m*(q*2.4)
32,825
122,2

10
Осевой шаг червяка
p
p=m*
·
10,205

11
Угол подъема винтовой линии

·
ty
·= m*
·
0,08

12
Межосевое расстояние
-делительное
-расчетное
d
a
замерить
77,2
85,3125

13
Длина нарезанной
b1
замерить
98

14
Ширина венца колеса
b2
замерить
35







Вывод: Межосевое расстояние отличается от замеренного на 10%, вычисленные размеры смотри на чертеже.

Лабораторная работа № 17.
Тема: Расчет привода рабочей машины.
Цель: Определение передаточных чисел всех передач общего передаточного числа, общего КПД, а также линейной скорости всех валов вращающегося момента вала рабочей машины.

Схема привода:

Порядок выполнения работы:
Передаточное число всех передач
общее передаточное число u=uзуб*uрем*uцеп =1,972
Общее КПД
·=
·рем*
·зуб*
·под =0,848
Мощность валов. Р1 = 50 Вт; Р2 =47 Вт; Р3 =45,12 Вт;Р4 = 42,41 Вт.
Угловые скорости.
·1 =62,8 рад/с;
·2 =82,2 рад/с;
·3 =49,34 рад/с;
·4 =31,832.
Угловая и линейная скорость рабочей машины.
·=31,845 рад/с;
·=0,398 м/с
Вращающий момент на валу эл. двигателя и вала рабочей машины. М4=1,332Нм; М1=0,795Нм
Окружное усилие рабочей машины/сила натяжения каната.

Вывод: Изучены кинематические характеристики привода рабочей машины, выигрыш во вращающем моменте на валу рабочей машины. Подъемный механизм способен поднимать груз до 106,5 Н со скоро


3.
ФОРМА ОТЧЕТА ОБУЧАЮЩИХСЯ ПО ИТОГАМ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Оформление лабораторной работы
Результаты выполнения лабораторной работы оформляются обучающимися в виде отчета.
Пример
Лабораторная работа 1
__________________________________________________________________
(наименование лабораторной работы)
Наименование лабораторной работы берется из рабочей программы дисциплины, а в дальнейшем оно может быть скорректировано, исходя из цели работы.
Цель работы
Определение цели работы является наиболее трудным и ответственным этапом в разработке методических указаний. В конечном итоге, цель работы определяет в известной степени требования к умениям обучающихся применять полученные знания на практике, которые должны соответствовать требованиям ФГОС.
При невозможности сформулировать единую цель работы допускается формулировка нескольких целей, объединенных единой логической направленностью.
Формулировка цели работы не должна повторять ее название.
Пояснения к работе
В пояснениях к работе следует отразить краткие теоретические сведения по предлагаемой лабораторной работе.
Краткие теоретические сведения должны обязательно сопровождаться поясняющими схемами, чертежами, формулами, рисунками и т. п. необходимых закономерностей (без вывода), а также конкретным числовым примером.
При необходимости можно ввести описание конкретной индивидуальной установки и ее технических параметров, а также измерительных приборов.
Задание
Формулируются конкретные задания для обучающегося, которые он обязан выполнять при подготовке к лабораторной работе.
В задание в обязательном порядке вводятся следующие вопросы предварительной подготовки:

·самостоятельное изучение обучающимися методических рекомендаций по проведению конкретной лабораторной работы;

·выполнение соответствующих расчетов. Задания для расчетов формируются на основе параметров элементов и комплектующих изделий исследуемого устройства;

·подготовка формы отчета;

·подготовка ответов на контрольные вопросы;

·составление структурной схемы измерений и подбор по справочным материалам измерительных приборов;

·изображение предполагаемого хода кривых, которые будут сниматься в работе и т. п.
Содержание отчета
В содержании отчета указывается состав и форма отчета о проделанной работе.
Контрольные вопросы
Формулируются вопросы, позволяющие оценить выполнение требований ФГОС к уровню знаний обучающихся по заданному разделу дисциплины. Количество и содержание вопросов должно быть достаточным для проверки знаний, в том числе и на этапе допуска к работе.


4. КРИТЕРИИ ОЦЕНИВАНИЯ И ФОРМЫ КОНТРОЛЯ
Критерии оценивания лабораторной работы

 Оценка лабораторных и практических работ

Оценка «5» ставится в том случае, если учащийся:
а) выполнил работу в полном объеме с соблюдением необходимой последовательности проведения опытов и измерений;
б) самостоятельно и рационально выбрал и подготовил для опыта необходимое оборудование, все опыты провел в условиях и режимах, обеспечивающих получение результатов и выводов с наибольшей точностью;
в) в представленном отчете правильно и аккуратно выполнил все записи, таблицы, рисунки, чертежи, графики, вычисления и сделал выводы;
г) правильно выполнил анализ погрешностей;
д) соблюдал требования безопасности труда.
Оценка «4» ставится в том случае, если выполнены требования к оценке «5», но:
а) опыт проводился в условиях, не обеспечивающих достаточной точности измерении,
б) или было, допущено два-три недочета, или не более одной негрубой ошибки и одного недочета.
Оценка «3» ставится, если работа выполнена не полностью, но объем выполненной части таков, что позволяет получить правильные результаты и выводы, или если в ходе проведения опыта и измерений были допущены следующие ошибки:
а) опыт проводился в нерациональных условиях, что привело к получению результатов с большей погрешностью, 
б), или в отчете были допущены в общей сложности не более двух ошибок (в записях единиц, измерениях, в вычислениях, графиках, таблицах, схемах, анализе погрешностей и т. д.), не принципиального для данной работы характера, но повлиявших на результат выполнения,
в) или не выполнен совсем или выполнен неверно анализ погрешностей;
г) или работа выполнена не полностью, однако объем выполненной части таков, что позволяет получить правильные результаты и выводы по основным, принципиально важным задачам работы.
Оценка «2» ставится в том случае, если:
а) работа выполнена не полностью, и объем выполненной части работы не позволяет сделать правильных выводов,
б) или опыты, измерения, вычисления, наблюдения производились неправильно,
в) или в ходе работы и в отчете обнаружились в совокупности все недостатки, отмеченные в требованиях к, оценке «3».
Оценка «1» ставится в тех случаях, когда учащийся совсем не выполнил работу или не соблюдал требований безопасности труда

Критерии оценивания учебных достижений обучающихся при выполнении лабораторных и практических работ
При оценивании уровня владения учащимися практическими умениями и навыками во время выполнения фронтальных лабораторных работ, экспериментальных задач, работ физического практикума, практических работ по астрономии учитываются знания алгоритмов наблюдения, этапов проведения исследования (планирование опытов или наблюдений, сбора установки по схеме; проведение исследования, снятие показателей с приборов), оформление результатов исследования
· составление таблиц, построение графиков и т.п.; вычисления погрешностей измерения (по необходимости), обоснование выводов по проведенному эксперименту или наблюдению.
Уровни сложности лабораторных или практических работ могут задаваться:
через содержание и количество дополнительных заданий и вопросов по теме работы;
через разный уровень самостоятельности выполнения работы (при постоянной помощи учителя, выполнение по образцу, подробной или сокращенной инструкцией, без инструкции);
организацией нестандартных ситуаций (формулировка учеником цели работы, составление им личного плана работы, обоснование его, определение приборов и материалов, нужных для ее выполнения, самостоятельное выполнение работы и оценка ее результатов).
Обязательно учитывать при оценивании соблюдение учащимися правил техники безопасности во время выполнения лабораторных работ, практических работ по астрономии и работ физического практикума.


Уровни учебных достижений
Оценка
Критерии оценивания учебных достижений

Недостаточны
1
Работа не выполнена. Обучающийся (обучающаяся) не может назвать приборы и их назначение, не умеет пользоваться большинством из них, не может составить схему опыта с помощью учителя. Отсутствует отчет о выполнении работы.

Начальный
2
Работа выполнена менее чем наполовину. Обучающийся (обучающаяся) называет некоторые приборы и их назначение, демонстрирует умение пользоваться некоторыми из них Допущены две (и более) существенные ошибки в ходе эксперимента, в объяснении, в оформлении письменного отчета о работе, в соблюдении техники безопасности, которые учащийся не может исправить даже по требованию учителя.

Средний
3
Обучающийся (обучающаяся) выполняет работу по образцу (инструкции) или с помощью учителя, результат работы ученика дает возможность сделать правильные выводы или их часть. Работа выполнена правильно не менее чем наполовину или допущена существенная ошибка в ходе эксперимента, в объяснении, в оформлении работы, в соблюдении правил техники безопасности, которая исправляется по требованию учителя. Допущены одна или две существенные ошибки в оформлении письменного отчета о выполнении лабораторной или практической работе.

Достаточный
4
Обучающийся (обучающаяся) самостоятельно монтирует необходимое оборудование, выполняет работу в полном объеме с соблюдением необходимой последовательности проведения опытов и измерений. Работа выполнена правильно, сделаны правильные наблюдения и выводы, но при этом эксперимент проведен не полностью или допущены несущественные ошибки в работе с оборудованием. Допущены одна или две несущественные ошибки в оформлении письменного отчета о работе.

Высокий
5
Обучающийся (обучающаяся) выполняет все требования, предусмотренные для достаточного уровня, определяет характеристики приборов и установок, осуществляет грамотную обработку результатов, рассчитывает погрешности (если требует работа), анализирует и обосновывает полученные выводы исследования, обосновывает наличие погрешности проведенного эксперимента или наблюдения. Работа выполнена полностью и правильно, сделаны правильные наблюдения и выводы; эксперимент проведен с учетом правил техники безопасности; проявлены организационно-практические умения и навыки (поддерживаются чистота рабочего места и порядок на столе). Отчет о работе оформлен без ошибок, по плану и в соответствии с требованиями к оформлению отчета.

Критерии оценивания в баллах
Наименование вида контроля
Критерий оценки
Баллы

Домашняя подготовка к практической (лабораторной) работе
4.1. Студент проработал теоретический материал по практической (лабораторной) работе, подготовил теоретическое введение к отчету, принес методические материалы и необходимые принадлежности для выполнения работы
30


4.2. Студент обладает достаточными теоретическими знаниями для выполнения работы, однако не выполнил все условия, предусмотренные в п. 4.1
10-25


4.3. Студент пришел не подготовленным к работе
0

Выполнение практической (лабораторной) работы
5.1. Студент правильно выполнил работу в течении отведенного времени
40


5.2. Студент выполнил работу в течение отведенного времени с некоторыми замечаниями
20-35


5.3. Студент выполнял работу, однако не смог или не успел завершить ее
10-20


5.4. Студент не выполнил работу, не проявлял интереса к выполнению поставленного задания
0

Качество выполнения отчета по практическим (лабораторным) работам
6.1. Отчет по практическим (лабораторным) работам аккуратно оформлен в соответствии с требованиями, представлен в установленные сроки
40


6.2. Отчет по практическим (лабораторным) работам выполнен с замечаниями, не полностью соответствует требованиям, представлен не в срок
20-35


6.3. Отчет выполнен не по всем работам, с существенными недостатками, оформлен небрежно, представлен не в срок
10-20

Защита практических работ
Защита практической (лабораторной) работы
7.1. Все практические (лабораторные) работы защищены без ошибок, при защите студент продемонстрировал полные теоретические знания и практические навыки
40


7.2. Практические (лабораторные) работы защищены с замечаниями, продемонстрированные теоретические знания и практические навыки не полны
20-35


7.3. Практические (лабораторные) работы защищены со значительными замечаниями, студент затрудняется ответить на большинство теоретических вопросов и выполнить большинство практических заданий
5-15


Различные формы и методы контроля и оценки знаний обучающихся.
Контроль знаний, умений и навыков учащихся является важной составной частью процесса обучения. Целью контроля является определение качества усвоения учащимися программного материала, диагностирование и корректирование их знаний и умений, воспитание ответственности к учебной работе. Для выяснения роли контроля в процессе обучения математике рассматривают его наиболее значимые функции: обучающую, диагностическую, прогностическую, развивающую, ориентирующую и воспитывающую.
В соответствии с формами обучения на практике выделяются три формы контроля: индивидуальная, групповая и фронтальная.
При индивидуальном контроле каждый школьник получает свое задание, которое он должен выполнять без посторонней помощи. Эта форма целесообразна в том случае, если требуется выяснять индивидуальные знания, способности и возможности отдельных учащихся.
При групповом контроле класс временно делится на несколько групп (от 2 до 10 учащихся) и каждой группе дается проверочное задание. В зависимости от цели контроля группам предлагают одинаковые задания или дифференцированные (проверяют результаты письменно-графического задания, которое ученики выполняют по двое, или практического, выполняемого каждой четверкой учащихся, или проверяют точность, скорость и качество выполнения конкретного задания по звеньям. Групповую форму организации контроля применяют при повторении с целью обобщения и систематизации учебного материала, при выделении приемов и методов решения задач, при акцентировании внимания учащихся на наиболее рациональных способах выполнения заданий, на лучшем из вариантов доказательства теоремы и т. п.
При фронтальном контроле задания предлагаются всему классу. В процессе этой проверки изучается правильность восприятия и понимания учебного материала, качество словесного, графического предметного оформления, степень закрепления в памяти.
Методы контроля
Устный опрос
На уроках контроль знаний обучающихся осуществляется в виде фронтальной и индивидуальной проверки.
При фронтальном опросе за короткое время проверяется состояние знаний учащихся всего класса по определенному вопросу или группе вопросов. Эта форма проверки используется для:
выяснения готовности класса к изучению нового материала,
определения сформированности понятий,
проверки домашних заданий,
поэтапной или окончательной проверки учебного материала, только что разобранного на уроке,
при подготовке к выполнению практических и лабораторных работ.
Индивидуальный устный опрос позволяет выявить правильность ответа по содержанию, его последовательность, самостоятельность суждений и выводов, степень развития логического мышления, культуру речи учащихся. Эта форма применяется для текущего и тематического учета, а также для отработки и развития экспериментальных умений учащихся. Причем устную проверку считают эффективной, если она направлена на выявление осмысленности восприятия знаний и осознанности их использования, если она стимулирует самостоятельность и творческую активность учащихся.
Устный опрос осуществляется на каждом уроке, хотя оценивать знания учеников не обязательно. Главным в контроле знаний является определение проблемных мест в усвоении учебного материала и фиксирование внимания учеников на сложных понятиях, явлениях, процессах.
В процессе устного опроса можно использовать коллективную работу класса, наиболее действенными приемами которой являются:
обращение с вопросом ко всему классу,
конструирование ответа,
рецензирование ответа,
оценка ответа и ее обоснование,
постановка вопросов ученику самими учащимися,
взаимопроверка,
самопроверка.
Практическая работа
Для закрепления теоретических знаний и отработки навыков и умений, способности применять знания при решении конкретных задач используется практическая работа, которая связана не только с заданием на компьютере, но и, например, может включать задания построения схемы, таблицы, написания программы и т.д.
Лабораторная работа
Лабораторная работа - достаточно необычная форма контроля, она требует от обучающихся не только наличия знаний, но еще и умений применять эти знания в новых ситуациях, сообразительности. Используется лабораторная работа для закрепления определенных навыков с программными средствами, когда кроме алгоритмических предписаний в задании учащийся может получать консультации преподавателя.
Так как лабораторная работа может проверить ограниченный круг деятельности, ее целесообразно комбинировать с такими формами контроля, как диктант или тест.







5. СПИСОК ИСТОЧНИКОВ И СРЕДСТВ ОБУЧЕНИЯ

Основные источники:
Андреев В. И., Паушкин А.Г., Леонтьев А.Н. Техническая механика.- М.: Высшая школа, 2012.- 224с.
Варданян Г.С., Андреев В. И. Сопротивление материалов с основами теории упругости и пластичности. - М.: Инфра-М, 2012. - 193с.
Дубейковский Е.Н., Саввушкин Е.С. Сопротивление материалов. - М.: Высшая школа, 2011.
Ицкович Г.М. Сопротивление материалов. - М: Высшая школа, 2011.
Ксендзов В.А. Техническая механика. М.: КолосПресс, 2011. - 291с.
Куклин Н.Г., Куклина Г.С. Детали машин. - М: Машиностроение, 2010.
Лачуга Ю.Ф. Техническая механика. - М.: КолосС, 2012. - 376с.
Мовнин М.С. и др. Основы технической механики: учебник для технологических немашиностроительных специальностей техникумов. – Л.: Машиностроение, 2010.
Никитин Е.М. Теоретическая механика для техникумов. – М.: Наука, 2012.
Фролов М.И. Техническая механика. Детали машин. - М.: Высшая школа, 2011.
Эрдеди А.А. и др. Техническая механика. - М.: Высшая школа, 2011.

Дополнительные источники:
Атаров Н.М. Сопротивление материалов в примерах и задачах. М.: Инфра-М, 2011. -262с.
Варданян Г.С., Андреев В. И. Сопротивление материалов. Учебное пособие. - М.: МГСУ, 2012. - 127с.
Винокуров А.И., Барановский Н.В. Сборник задач по сопротивлению материалов. - М: Высшая школа, 2012.
Мишенин Б.В. Техническая механика. Задания на расчетно-графические работы для ССУЗов с примерами их выполнения. - М.: НМЦ СПОРФ, 2011.
Мовнин М.С. и др. Руководство к решению задач по технической механике. Учебное пособие для техникумов. - М., «Высшая школа», 2012.
Паушкин А.Г Практикум по технической механике. - М.: КолосПресс, 2010. - 94с.
Романов Н.Я., Константинов В.А. Сборник задач по деталям машин. - М.: Машиностроение, 2010.
Файн А.М. Сборник задач по теоретической механике. - М.: Высшая школа, 2010.

Интернет-источники:
Министерство образования и науки РФ [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]. gov.ru
Российский образовательный портал www.edu.ru
Интернет-ресурс «Техническая механика». Форма доступа:
http://edu.vgasu.vrn.ru; ru.wikipedia.org


















13 PAGE \* MERGEFORMAT 14215










































































































Приложенные файлы