Заняття №9. Тема:Деталі машин і механізмів.

Тема:Деталі машин і механізмів.

Мета: Сформувати у студентів поняття про кінематичну пару, ланцюг механізм. Розвивати пізнавальні здібності студентів.

Тип заняття: Лекція з елементами контролю знань.

Тривалість заняття: 2 години.

Хід заняття:

1. Організаційна частина.

2. Повідомлення теми, мети заняття.

3. Актуалізація опорних знань студентів:

3.1. Сформулюйте основну аксіому динаміки.

3.2. Що називається роботою?

3.3. Що називається потужністю?

3.4. Що називається механічним коефіцієнтом корисної дії?

4. Вивчення нового теоретичного матеріалу:

4.1. Ланка, кінематична пара, кінематичний ланцюг, механізм, класифікації механізмів.

4.2. Міцність, жорсткість, зносостійкість, теплостійкість.

4.3. Основні поняття про надійність механізмів і їх деталей.

5. Закріплення вивченого матеріалу:

5.1. Робота з картками.

6. Підведення підсумків заняття.

7. Домашнє завдання:

7.1. Опрацювати Л.1с. 166-171.

7.2. Підготувати повідомлення по темі.

Короткі теоретичні відомості:

1. Система штучно з’єднаних елементарних тіл (ланок) для передачі заданого руху називається механізмом.

Машиною називається механізм, який створює людина для виконання механічної роботи по перетворенню енергії, матеріалів та інформації з метою повної заміни, або полегшення фізичної чи розумової праці людини. Машина, в якій всі перетворення енергії, матеріалів виконуються без безпосередньою участі людини, називається автоматом.

Машини поділяються по характеру робочого процесу:

· Машини-двигуни;

· Машини-перетворювачі;

· Транспортні машини;

· Технологічні машини;

· Інформаційні машини.

В машині можна виділяють такі основні частини: приймач (сприймає дію зовніш-ніх сил), виконавчий механізм (виконує роботу), передаточний механізм або привід (передає та перетворює рух), частина керування та регулювання руху, станина.

Кінематична пара - рухоме з’єднання двох тіл, які контактують. Тіла, які утворю-ють кінематичну пару, називають ланками. Ланка механізму може складатись з декількох деталей, які не мають між собою відносного руху.

По характеру контакту елементів кінематичні пари поділяються на нижчі та вищі.

Ø В нижчих кінематичних парах контакт відбувається по поверхнях (наприк-лад циліндр-поршень).

Ø В вищих кінематичних парах контакт відбувається по лініях та точках (нап-риклад фрикційні катки).

Кінематичним ланцюгом називають зв’язану систему ланок, які утворюють між собою кінемати-чні пари. Система тіл, які призначені для перетворе-ння руху одного або декількох твердих тіл в необхі-дний рух інших тіл називають механізмом.

Рис. 29 Механізм (рис. 29) обов’язково повинен мати рухомі 1, 5, ведучі 2 та ведені 3, 4 ланки.

2. До машин та механізмів висуваються такі вимоги:

ü Міцність - деталь не повинна руйнуватись або отримувати залишкові деформації під впливом сил, які діють на неї, на протязі заданого терміну експлуатації.

ü Жорсткість - пружні переміщення, які виникають в деталі під впливом діючих на неї сил, не повинні перевищувати деяких допустимих заданих значень.

ü Зносостійкість - знос деталі на протязі заданого терміну експлуатації не повинен викликати порушення характеру спряження її з іншими деталями та приводити до недопустимого зменшення її міцності.

ü Мала маса та мінімальні габарити - деталь повинна мати необхідну міц-ність, жорсткість та зносостійкість при мінімальних габаритах та масі.

ü Технологічність - форму та матеріал деталі бажано вибирати такими, щоб її виготовлення вимагало найменших затрат праці та часу.

ü Безпечність - форма та розміри деталі повинні забезпечувати безпечність обслуговуючого персоналу при виготовленні та експлуатації машини.

Нижчі пари більш зносостійкі, оскільки сила тиску однієї ланки на іншу в них роз-поділяється по поверхні, тоді як у вищих парах контакт ланок відбувається в точках або по лініям.

3. Надійність - здатність деталі або машини в цілому виконувати задані функції з збереженням експлуатаційних показників на протязі заданого проміжку часу. Надій-ність – комплексна властивість, яка в залежності від призначення виробу та умов його експлуатації включає:

Безвідмовність - здатність виробу зберігати працездатність на протязі деяко-го періоду роботи, без вимушених перерв, в заданих умовах експлуатації.

Довговічність - здатність виробу зберігати працездатність до певного стану з перервами на технічне обслуговування та ремонт.

Ремонтоздатність- пристосованість виробу до попередження, виявлення та усунення причин відмов шляхом технічного обслуговування та ремонту.

Основним показником надійності є вірогідність безвідмовної роботи , тобто вірогідність того, що межах заданого напрацювання відмови деталі не виникне.

Розрахунок надійності базується на статистичних даних про відмови деталі під час експлуатації, проведенні спеціальних випробувань, математичному моделюванні, тощо:

.

Вірогідність безвідмовної роботи машини в цілому дорівнює добутку безвід-мовної роботи окремих механізмів, які входять до складу машини:

.

Надійність машини завжди менша за надійність будь-якого складового елементу та зменшується із збільшенням числа елементів. Надійність можна розглядати як якість машини, розгорнуту по часу, яку оцінюють інтенсивністю відмов - числом відмов за одиницю часу.