Контрольно-оценочные средства по дисциплине «Техническая механика» для специальности 110809 «Механизация сельского хозяйства»
учебно-методический материал на тему

ГБОУ СПО ВО «Суздальский индустриально-гуманитарный колледж»

Контрольно-оценочные средства
по дисциплине «Техническая механика»

для студентов II курса
110809 «Механизация сельского хозяйства»,

Суздаль, 2012

Пояснительная записка

Промежуточная аттестация студентов по дисциплине «Техническая механика» проводится в форме экзамена и в первом и во втором семестрах

Экзамен включает в себя теоретический вопрос (вопросы) и задачу.

Текущий контроль проводится ежеурочно в форме: устного ответа, оценки выполнения практической работы, докладов, сообщений, тестовых заданий.

К экзамену (зачету) допускаются обучающие имеющие выполненные, оформленные, проверенные и защищенные на положительную оценку практические работы.

Критерии оценок.

Оценка «5»- ответы на вопросы даны в полном объеме, все задачи решены верно.

Оценка «4» - ответы на вопросы даны в полном объеме, все задачи решены верно, но допущены неточности или несущественные ошибки при оформлении документов.

Оценка «3» - ответы на вопросы даны, все задачи решены, но допущены существенные ошибки и неточности.

Оценка «2» - ответы на вопросы не даны, задачи не решены.

Вопросы к экзамену I семестр

1. Введение в механику.
2. Статика. Аксиома статики.
3. Связи. Типы связей.
4. Система сходящихся сил. Разложение сил.
5. Сложение сил.
6. Пара сил. Момент пары. Сложение пар.
7. Пространственная система сил. Параллелепипед сил.
8. Момент силы относительно оси. Равновесие пространственной системы сил.
9. Центр тяжести параллельных сил.
10. Центр тяжести тела, центр тяжести простейших фигур.
11. Кинематика. Движение точки.
12. Скорость точки. Ускорение точки.
13. Поступательное и вращательное  движение твердого тела.
14. Линейные скорости и ускорение.
15. Динамика. Законы динамики.          
16. Силы инерции. Уравновешивающий механизм.
17. Работа постоянной силы на прямолинейном участке сети.
18. Мощность.
19. Работа переменной силы на криволинейном участке пути. Сила тяжести.
20. Импульс силы. Количество движения.
21. Сопротивление материалов. Классификация нагрузок.
22. Напряжение. Метод сечений.
23. Растяжение и сжатие. Напряжение и деформация.
24. Закон Гука при растяжении и сжатии.
25. Продольные силы. Их эпюры.
26. Диаграмма растяжения низкоуглеродистой стали.
27. Смятие.
28. Срез. Сдвиг.
29. Закон Гука при сдвиге.
30. Кручение.
31. Изгиб.

Экзаменационные задачи

1. Определить реакции опор балки. Дано: F1 = 10 кН, F2 = 20 кН.

2. Определить реакции опор балки. Дано: F1 = 10 кН, Т = 40 кН,
   q = 0,8 кН/м.

3. Фонарь весом 9 кН подвешен на кронштейне АВС. Определить реакции горизонтального стержня АВ и тяги ВС, если АВ = 1,2 м и ВС = 1,5 м.

4. Кран удерживает груз G = 10 кН. Найти N1 и N2 в стержнях ВС и АВ. Если АВ = 3,8 м, ВС = 2,6 м, АС = 2 м.

5. Два человека тянут за веревки, привязанные е кольцу в т. А направленные под прямым углом, один с силой F1 = 120 кН, другой F2 = 90 кН. С какой силой должен тянуть третий человек, чтобы кольцо осталось неподвижным.

6. На концы консолей балки действуют две равные параллельные силы F = F1 = 30 кН. Определить реакции опор b = 6 м, a = 2 м.
7. К вершине треножника АВСД в т. В подвешен груз Р = 10 т. Ножки имеют равную длину и образуют равные углы с вертикалью 30°.

8. На станке обтачивается вал. В направлении продольной подачи резец испытывает сопротивление (осевое давление) Ру = 100 кг, в направлении поперечной подачи (радиальное давление) Рх = 220 кг и в вертикальном направлении - сопротивление Рz = 500 кг. Определить полное давление на резец.

9. Однородная консольная горизонтальная балка весом Р = 150 кг и длиной 6 м опирается на две вертикальные стены. Расстояние АВ = 4 м. Определить давление на каждую из стен.

10. Найти центр тяжести сложной фигуры.

11.  Определить глубину шахты, если брошенный в нее камень достигнет дна, через 6 сек. С какой скоростью падает камень?
12. Точка движения прямолинейно по закону S = 4t + 2t. Найти ее среднее ускорение в промежутке между моментами t1 = 5 с, t2 = 7 с, а так же ее истинное ускорение в момент t3 = 6 с.
13. Требуется обработать на токарном станке поверхность шкива радиусом R = 175 мм с частотой 20    об/мин. Определить скорость резания.
14. Тепловоз проводит закругление, длиной 800 м за 50 сек. Радиус закругления по всей его длине постоянный и равен 400 м. определить скорость тепловоза и нормальное ускорение, считая его движение равномерным.      
15.   Материальная точка весом 240 кг, двигаясь равноускоренно, прошла путь, S = 1452 м за 22 сек. Определить силу, вызвавшую это движение.
16.  В поднимающейся кабине лифта производится взвешивание тела на пружинных весах (сила тяжести тела G = 50 Н), натяжение пружин весов (т.е. вес тела) = 51 Н. Найти ускорение кабины.
17. Какую работу производить человек, передвигая по горизонтальному полу на расстояние 4 м горизонтально направленным усилением ящик массой 50 кг? Коэффициент трения f = 0,4.
18. Для использования работы водопада поставлена турбина, к.п.д. которой η = 0,8. Определить в Л.С. полезную мощность турбины, если водопад в течение одной минуты дает 600 м3 воды, падающей с высоты 6 м.
19. Однородный массив АВСD массой m = 4080 кг. Определить работу, необходимую для опрокидывания массива вокруг ребра D.
20. Тело массой m = 20 кг двигалось поступательно со скоростью V0 = 0,5 м/с. Определить модуль и направление V1 тела через 3 сек. после приложения к телу постоянной силы F = 40 кН, направленной в сторону противоположную его начальной V0.
21. К двум стержням разного поперечного сечения приложены одинаковые силы. В каком продольные силы больше.
22. В стержне просверлено отверстие. Как это сказалось на величине продольной силы в ослабленном сечении?
23. К каждому из трех вертикальных стержней одинаковой площади поперечного сечения, но разной длины и разных материалов подвешены грузы. Будут ли одинаковы напряжения в стержнях?
24. На стальной ступенчатый брус (Е = 2 * 1011 Па) действуют силы Р = 20 кН и Т = 30 кН. F1 = 400 мм2, F2 = 800 мм2, а = 0,2. Определить изменение длины Δ1 бруса.
25. На стальной брус (Е = 2 * 1011 Па) действуют силы Р = 20 кН и Т = 30 кН. Площади F1 = 400 мм2, F2 = 800 мм2, а = 0,2, построить эпюры N и σ. Определить Δ1.
26. К двум вертикальным, стальным стержням одинаковой площади поперечного сечения, но разной длины подвешена горизонтальная балка. Сохранится ли горизонтальность балки, если к ее середине подвесить груз.
27. Тяга, соединенная с вилкой посредством болта, нагружена силами. Определить напряжение смятия в головке тяги, если Р = 32 кН, диаметр болта = 20 мм, S = 24 мм.
28. Тяга, соединенная с вилкой посредством болта, нагружена силами. Определить напряжение среза в болте, если Р = 32 кН, диаметр болта = 20 мм, S = 24 мм.
29. Определить модуль упругости II рода для сталей, используя зависимость между тремя упругими постоянными. Материал сталь.
30. Стальной вал вращается с частотой n = 980 мин -1 и передает N = 40 кВт. Определить диаметр вала, если [τк] = 25 мПа.
31.  Для какой из балок требуется более прочное поперечное сечение. Почему?

Вопросы к экзамену II семестр

1. Конические зубчатые передачи. Схема, геометрические параметры, область применения, сила, действующая в зубьях.
2. Виды подшипников скольжения и качения. Маркировка, монтаж на вал, способ смазки.
3. Расчет вала прямозубой передачи.  Крутящие и изгибающие моменты и их эпюры.
4. Достоинство и недостатки подшипников скольжения.  Расчет на износостойкость и нагрев.
5. Последовательность расчета конической зубчатой передачи.  Область применения. Преимущества и недостатки.
6. Виды валов. Область применения, конструкция.  Подбор диаметра вала.
7. Расчет вала косозубого цилиндрического редуктора на прочность и жесткость.  Область применения валов, конструкция.
8. Виды подшипников качения в зависимости от нагрузки. Расчет на статическую грузоподъемность.  Область применения, конструкция. Серии подшипников.
9. Классификация подшипников качения.  Область их применения, материалы и методы изготовления.
10. Последовательность расчета цилиндрической передачи.  Область применения передач. Преимущества и недостатки.
11. Подшипники качения.  Достоинства и недостатки. Область применения.
12. Расчет ременной передачи. Типы ремней по ГОСТу.  Область применения. Преимущества и недостатки.
13. Долговечность плоских и клиновидных ремней. Сшивка ремней. Область применения.
14. Тепловой расчет червячного редуктора. Способы уменьшения нагрева масла в редукторе.
15. Косозубые шевронные передачи. Сила действующая в зацеплении. Область применения.
16. Передача винт-гайка. Область применения, материалы и метод изготовления.
17. Прямозубая передача. Назначение, основные геометрические соотношения, область применения.
18. Расчет прямозубых цилиндрических колес на контактную прочность и изгиб, параметры, входящие в формулу. Область применения.
19. Резьбовые соединения, типы резьбы. Область применения, достоинства и недостатки.
20. Последовательность расчета конических зубчатых колес. Область применения.
21. Назначение, конструкция осей. Вращающиеся, невращающиеся оси.
22. Цепные передачи. Силы, действующие в зацеплении, шаг цепей по ГОСТу.
23. Ременная передача, силы напряжения в ремнях. Область применения.
24. Цепная передача. Достоинства и недостатки. Геометрические соотношения, маркировки цепей.
25. Последовательность расчета цепной передачи. Область применения.
26. Последовательность расчета цепной передачи. Преимущества и недостатки.
27. Расчет осей на прочность и жесткость. Конструкция осей, материалы.
28. Усталосное разрушение. Требования, предъявляемые к конструкции деталей машин.
29. Червячная передача. Последовательность расчета. Область применения. Преимущества и недостатки.
30. Шпоночные соединения. Достоинства и недостатки. Расчет и подбор шпонок.
31. Шлицевые соединения. Типы шлиц и расчет шлицевых соединений.

Экзаменационные задачи

1. Определить передаточное отношение многоступенчатого редуктора, если известно U12 = 3,145; U34 = 2; U56 = 5.
2. Определить диаметр винта передачи «Винт-Гайка» dг = ?, если Fа = 4кН, Ψн = 1,8, Ψh = 0,75, [σсм] = 6HПа.
3. Определить число зубьев на ведущем колесе z1=?, если d1 = 32 мм, aw = 40.
4. Определить высоту гайки передачи «Винт-Гайка» Н = ?, если Ψн = 1,8, d1 = 45, h = 3.
5. Определить окружную силу, действующую в зацеплении конической передачи Ft = ?, если N1 = 2,2 кВт, n1 =2000мин-1 , z1=?, aw = 80, z1 = 21 мм,.
6. Провести расчет (тепловой) червячной передачи, если известно что N = 5 кВт, η = 0,76, к1 = 16, S = 0,8 м2, [Т] = 333 К.
7. Провести расчет червячной передачи на изгиб, если дано: Ft = 4,7 кН·м, YF = 3,6, KF = 1,14, b = 25 мм, m = 2 мм.
8. Провести расчет конической передачи на изгиб, если известно: Ft = 2 кН·м, KF = 2, YF = 4,2, b2 = 20 мм, m = 2 мм, [σF] = 200 мПа.
9. Провести расчет конической передачи на контактную прочность, если известно:D2 = 200 мм, Ψ = 0,25, Т2 = 1,5 кН, кн = 1,1, U12 = 2, [σ] = 350 мПа.
10. Провести расчет косозубой передачи на изгиб зубьев, если известно: Ft = 1,7 кН, YF = 3,6, KF = 1,7, bω2 = 80 мм, m = 2 мм.
11. Провести расчет косозубой передачи на контактную прочность, если известно: аω = 189 мм, Кн = 1,1, U12 = 3,14, Т2 = 15,0 кН ∙ м, d1 = 60 мм.
12. Провести расчет прямозубой передачи на изгиб, если известно: [σк] = 30 мПа, Z2 = 90, Ft2 = 6,63 кН, аω = 200 мм, m = 2 мм.
13. Провести расчет прямозубой передачи на контактную прочность, если известно: Ψ = 0,3, аω = 250 мм, U12 = 3,14, Т2 = 400 Н ∙ м, Кн = 1, [σ] = 400 мПа.
14. Определить крутящий момент на ведущем валу, если известно, что N1 = 15 кВт, n2 = 600 мин, U12 = 3,14.
15. Определить силы, действующие в зацеплении червячной передачи, если известно, что T1 = 20 кН·м, d1 = 50 мм, α = 20, T2 = 40 кН·м, d2 = 100 мм.
16. Определить силы, действующие в зацеплении конической передачи, если известно, что d1 = 30 мм, T1 = 200 Н·м, αω= 20о.
17. Определить крутящий момент на ведущем валу Т1 = ?, если известно, что η1,2 = 0,97, U12 = 1,25, N1 = 2 кВт.
18. Определить силы, действующие в зацеплении, если известно, что передача прямозубая T1 = 477,67 Н·м, d1 = 130 мм, αω= 20о.
19. Определить крутящий момент на ведомом валу прямозубого одноступенчатого редуктора, если известно что n1 = 600 мин-1, n2 = 900 мин-1, N = 20 кВт, η = 0,96.
20. Определить число зубьев на ведомом валу косозубого цилиндрического редуктора Z2 =?, если: n1 =2500мин-1, n2 =2000мин-1, β=12 град., аw = 80 мм.
21. Определить частоту вращения ведомого вала n2 = ?, если N1 = 3 кВт, T1 = 140 Н∙м, η1,2 = 0,98, T2 = 170 Н∙м.
22. Определить межосевое расстояние цепной передачи а = ?, если Кt = 2,8, V = 1,[ро] = 15 мПа, Z1 = 16, N1 = 100 кВт, n1 = 1200 мин-1.
23. Определить линейную скорость ременной передачи V = ?, если ε = 0,01,
    n1 = 1000 мин-1, n2 = 446 мин-1, N1 = 5 кВт.
24. Определить диаметр шкифа ведомого вала d = ?, если  ε = 0,01, n1 = 1000 мин-1, n2 = 446 мин-1, N1 = 5 кВт.
25. Определить передаточное отношение и делительный диаметр шестерни, если: n1 = 400 мин-1, n2 = 160 мин-1, m = 2, Z1 = 36.
26. Определить КПД трехступенчатого редуктора, если известно что η1 = 0,96,
    η2 = 0,99, η3 = 0,97.
27. Определить передаточное отношение редуктора, если известно что Z1 = 6,
    Z2 = 12, Z3 = 20, Z4 = 30.
28. Определить крутящий момент на ведущем и ведомом валах редуктора, если известно, что N1 = 5 кВт, U12 = 3,14, η12 = 0,96, n1 = 500 мин-1.
29. Определить окружную силу, действующую в зацеплении прямозубой передачи, если известно N = 3 кВт, n1 = 500 мин-1, d1 = 30 мм.
30. Определить межосевое расстояние косозубой передачи, если известно что
    Ка = 4950, U12 = 3,14,  T1 = 300 Н · м, Kнв = 1,17, Ψ = 0,4, [σ] = 300 мПа.
31. Определить делительный, внешний и внутренний диаметры шестерни одноступенчатой прямозубой передачи, если известно, что m=2мм, Z1= 30.