NEW
Font size
WorksheetsPKM Wtorek i Sobota
Total questions: 58
Worksheet time: 29mins
Założenia konstrukcyjne powinny zawierać:
ostateczne rozwiązania zadania konstrukcyjnego
opis istoty działania, dane ilościowe, dane jakościowe
cechy ekonomiczne
cechy materiałowe
cechy klimatyczne i geograficzne środowiska
Wśród kryteriów oceny konstrukcji można wyróżnić min. kryteria:
optymalne
mechaniczne, techniczne, estetyczne, ergonomiczne
cieplne, kolorystyczne
świetlne
promieniotwórcze
Do cech konstrukcyjnych zaliczamy:
cechy estetyczne, cechy wizualne
cechy materiałowe, geometryczne, dynamiczne
cechy ekonomiczne
cechy gatunkowe
cechy ilościowe
Zasada optymalnego obciążenia jest związana min z :
kolorem elementu
równomiernością naprężeń i obciążeń i unikaniem w konstrukcji spiętrzenia naprężeń
zapachem
ciężarem
unikaniem strat energii
Ciężar, objętość, koszt tworzywa, odporność na działanie czynników zewnętrznych to kryteria związane z:
zasadą optymalnych stosunków wielkości związanych
zasadą optymalnej stateczności
wyborem konstrukcji optymalnej koncepcji
procesem wyboru optymalnej obrabiarki
opracowaniem procesu technologicznego
Stateczność konstrukcji można poprawić poprzez:
wzrost gabarytów
wzrost ciężaru
wprowadzenie żeber usztywniających
zastosowanie w konstrukcji profili zamkniętych
zmniejszenie ciężaru
Miarą trwałości zmęczeniowej może być
granica zmęczenia ZG
długość pęknięcia zmęczeniowego
wykres Wöhlera
amplituda naprężenia sa
współczynnik asymetrii cyklu obciążenia R
Do charakterystycznych zjawisk zmęczeniowych można zaliczyć
wzrost objętości tworzywa
obniżenie temperatury
korozja międzykrystaliczna
umocnienie materiału
mikropęknięcia i pęknięcia
Obciążenia zmienne metali w środowisku wody morskiej najczęściej
powodują wzrost granicy zmęczenia
powodują wzrost naprężenia średniego
nie wpływają na zmianę własności zmęczeniowych
powodują obniżenie granicy zmęczenia
powodują zahamowanie procesu korozji
Wykres Wöhlera jest zbudowany w układzie współrzędnych (rzędna - odcięta)
ð a - N (amplituda naprężenia - liczba cykli do zniszczenia)
ðm - N naprężenie średnie - liczba cykli do zniszczenia
ȝ ac - 2Nf (odkształcenie całkowite - liczba nawrotów )
ði - 2Nf (naprężenie chwilowe - liczba nawrotów do pęknięcia)
ȝ ap - N (amplituda odkształcenia plastycznego - liczba cykli do zniszczenia)
Naprężenie średnie jest jednym z parametrów który może charakteryzować:
obciążenie sinusoidalne
obciążenie nieregularne
obciążenie eksploatacyjne
obciążenie statyczne
obciążenie sinusoidalne wahadłowe
Wzrost wytrzymałości zmęczeniowej można uzyskać stosując różne rodzaje powierzchniowego ulepszania np:
kulkowanie
niklowanie
hartowanie
azotowanie
chromowanie
Zgniot mechaniczny i umocnienie warstwy wierzchniej
zwiększa istotnie sprężystość materiału
zwiększa istotnie wytrzymałość zmęczeniową zwłaszcza elementów z karbami
nie wpływa na wytrzymałość zmęczeniową
obniża trwałość zmęczeniową
obniża trwałość zmęczeniową zwłaszcza elementów z karbami
Przykładem karbu odciążającego może być
wielokrotne podcięcie na wale
linia śrubowa w połączeniu śrubowym
połączenie wielowypustowe
połączenie nitowe
połączenie wpustowe
W hipotezie Palmgrena-Minera zniszczenie elementu nastąpi gdy zostanie spełniony warunek:
gdzie: ni-liczba cykli obciążenia o amplitudzie sai, Ni- liczba cykli niszczących na poziomie , naprężenia sai
n1+n2...nn=1
n1/n2+n2/n1+n3/n=1
N1+N2+N3 =1
n1/N1+n2/N2+...ni/Ni=1
Pełzanie to proces:
zmiany obciążenia przy stałym odkształceniu
zmiany wydłużenia przy zmiennym obciążeniu
zmiany odkształcenia przy stałym obciążeniu
zmiany naprężenia przy stałym odkształceniu
to proces zmiany objętości materiału na skutek temperatury
Relaksacja to proces:
zmiany obciążenia przy stałym odkształceniu
zmiany wydłużenia przy zmiennym obciążeniu
zmiany odkształcenia przy stałym obciążeniu
zmiany naprężenia przy stałym odkształceniu
zmiany objętości materiału na skutek temperatury
Zależność T =m*N dotyczy teorii tarcia suchego wg:
Newtona gdzie: T-siła tarcia, m- współczynnik tarcia, N- siła normalna
Pascala
Coulomba
Einsteina
Bohra
Intensywność zużycia ma:
najwyższą wartość tylko na początku okresu eksploatacji
najmniejszą wartość na końcu okresu eksploatacji
stałą wartość w całym okresie eksploatacji
korzystny wpływ na proces eksploatacji
najwyższą wartość na początku i końcu okresu eksploatacji
Najważniejsze zadania sprężyny talerzowej sprzęgła samochodu to
docisk tarcz sprzęgła
tłumienie drgań skrętnych
akumulowanie energii
łagodzenie obciążeń dynamicznych i tłumienie drgań
rozłączanie napędu pomiędzy silnikiem i skrzynią biegów
Charakterystyka sprężyny spiralnej to np. zależność
j = f(Mo)’ gdzie: j - kąt skręcenia, Mo - moment obrotowy
n = f(a)
f = f(P) f - ugięcie sprężyny w mm, A - praca sprężyny Nm
A = f(P)
A = f·j P - obciążenie sprężyny, a - przyspieszenie
Podczas tarcia tocznego
nie występują poślizgi
występują poślizgi
występuje czyste toczenie na całej powierzchni styku elementów tocznych i płaszczyzn styku
poślizgi zależą od własności mechanicznych materiałów
nie występują straty energii
Sprężyna o charakterystyce liniowej ma:
zmienną sztywność
sztywność rosnącą
sztywność malejącą
stałą sztywność
sztywność zmienną sinusoidalnie
Sztywność dwóch sprężyn równoległych określa zapis:
A = 0,5*P1f1+0,5P2f2
1/C=1/C1+1/C2
C = C1 - C2
C = C1+C2
C = C1/C2
Zabieg kulkowania lub przeprężania sprężyny powoduje
wzrost odporności na korozję
wzrost odporności na obciążenie udarowe
wzrost wytrzymałości statycznej
zabezpieczenie sprężyny przed osiadaniem
wzrost współczynnika intensywności tłumienia
W sprężynach śrubowych naciągowych lub naciskowych drut podlega
jedynie rozciąganiu -ściskaniu
jedynie zginaniu
jedynie skręcaniu
jedynie ścinaniu
rozciąganiu lub ściskaniu, zginaniu i skręcaniu
Naprężenia dominujące w drucie sprężyny śrubowej naciskowej to:
wirowanie
pełzanie
relaksacja
naprężenia skręcające
naprężenia rozciągające
Wskaźnik sprężyny to:
k=1
A = 0,5 P*F
w = D/d
w =d/D
w = D - d
Działanie tłumiące resora polega na
tarciu międzykrystalicznym
tarciu śródkrystalicznym
tarciu wewnętrznym
tarciu występującym pomiędzy piórami resora
tarciu zewnętrznym i wewnętrznym
Połączenie wpustowe to połączenie
kształtowe
kształtowo - cierne
cierne
rozprężne
kombinowane
Normalizacja połączeń wpustowych polega na
określeniu materiału wpustu
określeniu pasowania występującego pomiędzy wpustem i rowkiem
określeniu wymiarów bxh w zależności od średnicy d
określeniu wymiarów bxhxl
określeniu l
Połączenie wpustowe zapobiega przed
przesuwem piasty wzdłuż wału
przesuwem piasty wzdłuż wału i obrotem względem wału
obrotem piasty względem wału
powstaniem karbu geometrycznego
ruchem promieniowym piasty
Zalety połączenia wpustowego to
pełna centryczność łączonych wałów
możliwość przenoszenia obciążeń dynamicznych
prosta budowa i łatwość wykonania
brak luzów nawet podczas połączeń ruchowych
możliwość łączenia jednocześnie kilku wałów
Zalety połączenia wpustowego to
pełna centryczność łączonych wałów
możliwość przenoszenia obciążeń dynamicznych
prosta budowa i łatwość wykonania
brak luzów nawet podczas połączeń ruchowych
możliwość łączenia jednocześnie kilku wałów
Połączenie wykonane za pomocą klina wzdłużnego to
połączenie kształtowe
połączenie kształtowo-cierne
cierne
rozłączne
nierozłączne
Sworznie służą głównie do budowy
połączeń wzdłużnych czopa i piasty
przegubów
połączeń spoczynkowych i ruchowych
połączeń nierozłącznych
połączeń odkształceniowych
Sworzeń „pływający” - luźno pasowany w drągu i widełkach należy liczyć ze względu na
ścinanie i zginanie
rozciąganie ściskanie
zginanie i naciski
naciski i ścinanie
pełzanie
Wśród wielu odmian złączy spawanych można wyróżnić
spoiny czołowe i pachwinowe
spoiny mocne
spoiny długie
spoiny krótkie
spoiny średnie
Naprężenia dopuszczalne kt’ dla spoiny są najczęściej
mniejsze od naprężeń dopuszczalnych dla materiałów łączonych
równe naprężeniom dopuszczalnym dla materiałów łączonych
większe od naprężeń dopuszczalnych dla materiałów łączonych
większe lub równe naprężeniom dopuszczalnym dla materiałów łączonych
pomijane podczas obliczeń wytrzymałościowych połączeń spawanych
Współczynnik jakości spoiny z=1 dla
spoin normalnych bez kontroli jakości
spoin starannie wybranych i wyrywkowej kontroli
spoin wysokiej jakości i 100% kontroli
spoin czołowych
spoin pachwinowych
Połączenia spawane podlegają sprawdzaniu ze względu na
pełzanie
skręcanie z pełzaniem
wibropełzanie
zerwanie statyczne
rozciąganie, ściskanie, zginanie
Połączenia lutowane powinny być tak kształtowane aby lut podlegał
zginaniu
rozciąganiu
skręcaniu
ściskaniu, zginaniu, rozciąganiu
ścinaniu
Połączenie lutowane powstaje poprzez
dyfuzję spoiwa do materiału elementów łącznych
nadtopienie lutem brzegów łączonych elementów
powstanie przyczepności powierzchniowej (adhezji ) lutu i łączonych elementów
wtłoczeniem pod znacznym ciśnieniem lutu pomiędzy łączone elementy
wzajemną dyfuzję łączonych elementów
Obciążalność łączonych poprzez lutowanie blach można zwiększyć przez
specjalne trawienie
ukosowanie blach
walcowanie połączeń
malowanie specjalnymi farbami
nagrzewanie połączeń w wysokiej temperaturze
W zależności od obciążenia śrub rozróżnia się:
jeden przypadek obciążenia śrub
dwa przypadki obciążenia śrub
trzy przypadki obciążenia śrub
cztery przypadki obciążenia śrub
pięć przypadków obciążenia śrub
W jednym z przypadków obciążenia podczas eksploatacji śruba może podlegać ścinaniu, dotyczy to
pierwszego i drugiego przypadku
drugiego i trzeciego przypadku
czwartego przypadku
czwartego i piątego przypadku
wszystkich przypadków
Wytrzymałość śruby w złożonym stanie naprężenia (rozciąganie lub ściskanie oraz skręcanie sprawadza się dla:
pierwszego przypadku
drugiego przypadku
czwartego przypadku
wszystkich przypadków
trzeciego przypadku
Na wielkość obciążenia śrub w trzecim przypadku wpływa min
kształt łba śruby(sześciokątny, kwadratowy lub okrągły
wielkość powierzchni styku łączonych elementów
przebieg obciążenia, śruby (zmienne stałe
sztywność śruby i kołnierzy
wartość obciążenia wstępnego śruby
Nierównomierność rozkładu obciążenia zwojów można złagodzić np. poprzez
odpowiedni dobór materiału śruby
uelastycznienie nakrętki lub śruby w obszarach skrajnych zwojów
walcowanie gwintu
śrutowanie śruby (śruby drążone z otworem stożkowym)
nagrzanie nakrętki
Sprawność samohamownego połączenia śrubowego nie przekracza
30%
40%
50%
60%
70%
Znaczną wrażliwością na zmiany temperatury charakteryzują się
połączenia śrubowe
połączenia spawane
połączenia wpustowe
połączenia odkształceniowe
połączenia kołkowe
Obciążalność złącza wtłaczanego zależy w sposób bardzo istotny od
materiału łączonych elementów
zastosowanego pasowania pomiędzy czopem i oprawą
naprężeń promieniowych
naprężeń obwodowych
stopnia wydrążenia czopa
Połączenia cierne czopowe pośrednie to
połączenia cierne o pośrednim zastosowaniu w budowie maszyn
połączenie wykonane przy wykorzystaniu dodatkowych elementów pośrednich
połączenia, które łączą cechy połączeń rozłącznych i nierozłącznych
głównie połączenia skurczowe i rozkurczowe
połączenia cierne nierozłączne
Dla wału gładkiego współczynnik ak jest
ak >1
ak <1
ak =1
ak =0
0< ak<1
Wartość współczynnika ak zależy od
materiału elementu
obróbki cieplnej
kształtu karbu
obciążenia
rodzaju obróbki
Współczynnik ak to
a) geometryczny współczynnik kształtu karbu
współczynnik wrażliwości materiału na działanie karbu
współczynnik wielkości przedmiotu
współczynnik spiętrzenia naprężeń
współczynnik napięcia
Materiałem mało wrażliwym na działanie karbu (h=0) jest
szkło
stal
żeliwo
drewno
kompozyt
Negatywne działanie karbu można zmniejszyć poprzez
zabiegi obróbki nagniataniem
zmiany konstrukcyjne
zwiększenie wymiarów
zmniejszenie promieni krzywizn
obróbkę chemiczną chromowania i niklowania
