Лабораторна робота №1

ДЕРЖАВНИЙ ВИЩИЙ НАВЧАЛЬНИЙ ЗАКЛАД

«УКРАЇНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ХІМІКО-ТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ»

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

ДО ВИКОНАННЯ ЛАБОРАТОРНИХ РОБІТ З КУРСУ

“ ПРИКЛАДНА МЕХАНІКА ”

ДЛЯ СТУДЕНТІВ ІІ-IІІ КУРСІВ ТЕХНОЛОГІЧНИХ

СПЕЦІАЛЬНОСТЕЙ ДЕННОЇ ТА ЗАОЧНОЇ

ФОРМ НАВЧАННЯ

Дніпропетровськ 2009

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ДЕРЖАВНИЙ ВИЩИЙ НАВЧАЛЬНИЙ ЗАКЛАД

«УКРАЇНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ХІМІКО-ТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ»

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

ДО ВИКОНАННЯ ЛАБОРАТОРНИХ РОБІТ З КУРСУ

“ПРИКЛАДНА МЕХАНІКА”

ДЛЯ СТУДЕНТІВ ІІ-ІІІ КУРСІВ ТЕХНОЛОГІЧНИХ

СПЕЦІАЛЬНОСТЕЙ ДЕННОЇ ТА ЗАОЧНОЇ

ФОРМ НАВЧАННЯ

Затверджено на засіданні

кафедри деталей машин.

Протокол № 158 від 29.08.2008 р.

Дніпропетровськ 2009

Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з курсу «Прикладна механіка» для студентів технологів-хіміків II-III курсів / Укл.: Карпенко В.А., Глечиков В.В., Ковальов С.В. – Дніпропетровськ: ДВНЗ «УДХТУ», –2009. – 60 с.

Укладачі: Карпенко Вероніка Анатоліївна,

Глечиков Василь Вікторович,

Ковальов Станіслав В’ячеславович, кандидат хімічних наук

Відповідальний за випуск В.І.Кравець, канд. техн. наук

Укладачі: Карпенко Вероніка Анатоліївна

Глечиков Василь Вікторович

Ковальов Станіслав В’ячеславович, кандидат хімічних наук

Навчальне видання

Методичні вказівки

до виконання лабораторних робіт з курсу «Прикладна механіка»

для студентів ІІ-ІІІ курсів технологічних

спеціальностей денної та заочної

форм навчання

Укладачі: КАРПЕНКО Вероніка Анатоліївна

ГЛЕЧИКОВ Василь Вікторович

КОВАЛЬОВ Станіслав В’ячеславович

Редактор Л.М. Тонкошкур

Коректор О.О. Чибук

Підписано до друку 21.09.2009. Формат 60×84 1/16. Папір ксерокс. Друк різограф. Умов.-друк. арк. 2,73. Облік.-вид. арк. 3,13. Тираж 100 прим. Замовлення № 55.

Свідоцтво ДК № 303 від 27.12.2000.

ДВНЗ «УДХТУ», 49005, м. Дніпропетровськ-5, проспект Гагаріна, 8.

Видавничо-поліграфічний комплекс ІнКомЦентру

ЗМІСТ

Стор.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №1. 5

ТЕХНІЧНІ ВИМІРИ.. 5

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №2. 9

ДОСЛІДЖЕННЯ ВЗАЄМОЗВ'ЯЗКУ НАВАНТАЖЕННЯ ТА ДЕФОРМАЦІЇ СТРИЖНЯ.. 9

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №3. 17

ВИВЧЕННЯ І ПАСПОРТИЗАЦІЯ ЦИЛІНДРИЧНОГО ЗУБЧАСТОГО РЕДУКТОРА 17

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №4. 23

ОБМІР ЗУБЧАСТИХ КОЛІС.. 23

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №5. 27

ПОБУДОВА ЕВОЛЬВЕНТНИХ ПРОФІЛІВ ЗУБЧАСТИХ КОЛІС ЗА МЕТОДОМ ОБКАТУВАННЯ.. 27

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №6. 34

ДОСЛІДЖЕННЯ ТЯГОВОЇ ЗДАТНОСТІ І КОЕФІЦІЄНТА КОРИСНОЇ ДІЇ ПАСОВОЇ ПЕРЕДАЧІ. 34

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №7. 41

ВИЗНАЧЕННЯ КРИТИЧНОЇ ЧАСТОТИ ОБЕРТАННЯ ВАЛА.. 41

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №8. 45

ВИПРОБУВАННЯ ПІДШИПНИКІВ КОЧЕННЯ.. 45

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №9. 51

ДОСЛІДЖЕННЯ ЗАПОБІЖНИХ МУФТ.. 51

ПЕРЕДМОВА

Інженер будь-якої галузі є провідником науково-технічного прогресу, виконує велику роботу з технічної підготовки виробництва, знаходить шляхи удосконалення техніки та технології, забезпечує високу організацію виробництва, розробляє рішення з управління працею виробничого колективу.

Набуттю практичних навиків інженерної праці допомагає виконання лабораторних робіт після читання теоретичного курсу. У методичних вказівках викладена методика та порядок виконання робіт, наведені креслення, опис та схеми установок, а також наведені характеристики застосованої вимірювальної техніки.

Методика та зміст лабораторних робіт підпорядковані основній меті – удосконаленню підготовки студентів з курсу «Прикладна механіка», надання їм практичних навиків у здійсненні експериментів, пов’язаних з дослідженнями та вирішенням поставлених задач.

Наведені у цьому посібнику роботи дозволяють висвітлити всі вузлові питання курсу і за своїм змістом розраховані на самостійну проробку.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №1

ТЕХНІЧНІ ВИМІРИ

Мета роботи

Набути навички у вимірюванні розмірів деталей абсолютним методом за допомогою штангенциркуля, мікрометра.

1.2. Устаткування та матеріали

Штангенциркуль, мікрометр, ступінчастий вал або втулка.

Теоретична частина

Технічними вимірами називаються виміри різних фізичних величин за допомогою спеціальних технічних методів і засобів.

Наука про виміри, методи та засоби забезпечення їх єдності та способи досягнення необхідної точності називається метрологією.

Виміри можуть бути прямими і непрямими, абсолютними та відносними.

Прямий вимір – вимірювання, при якому шукане значення величини знаходять безпосередньо з дослідних даних (наприклад, вимір довжини за допомогою лінійних мір або температури фізичного об'єкта термометром). Прямі виміри становлять основу більш складних непрямих вимірів.

Непрямий вимір – вимірювання, при якому шукане значення величини знаходять на підставі відомої залежності між цією величиною і величинами, що піддають прямим вимірам (наприклад, тригонометричні методи виміру кутів, при яких гострий кут прямокутного трикутника визначають за обмірюваними довжинами катетів і гіпотенузи). У низці випадків непрямі виміри дозволяють одержати більш точні результати, ніж прямі.

Абсолютний вимір – вимірювання, заснований на прямих вимірах однієї або декількох основних величин та (або) використанні значень фізичних констант. При лінійних і кутових абсолютних вимірах, як правило, знаходять одну фізичну величину (наприклад, діаметр вала за допомогою штангенциркуля).

Відносний вимір – вимір відносини величини до однойменної величини, що має значення одиниці, або вимір величини стосовно однойменної величини, прийнятої за вихідну. Відносні виміри засновані на порівнянні вимірюваної величини з відомим значенням міри. Шукану величину при цьому знаходять алгебраїчним підсумовуванням розміру міри та показань приладу.

Як ми вже відзначали, при абсолютних вимірах значення вимірюваної величини оцінюють безпосередньо за показниками вимірювального інструмента.

До цієї групи інструментів відносяться штангенінструменти, з ноніусною шкалою, і мікрометричні інструменти, у яких для збільшення передатного відношення використана гвинтова пара. Ці інструменти широко використовують для контролю зовнішніх і внутрішніх розмірів, глибин і висот пазів. При оснащенні цих інструментів спеціальними губками та вставками, їх можна використати для контролю розмірів різьблення, листів, труб, зубчастих коліс та ін.

1.4. Опис і устрій вимірювальних інструментів

Штангенциркуль. Складається зі: штанги 1, жорстко з'єднаної з вимірювальною губкою 2 (рис. 1.1). По штанзі, як по напрямній, може переміщатися рамка 4 з іншою вимірювальною губкою 3, на якій нанесена допоміжна шкала 6. Фіксація рамки здійснюється затискачем 5. Деякі конструкції штангенциркулів постачені лінійкою глибиноміра 7. Для здійснення мікроподачі на штанзі встановлена рамка зі стопором і гвинтом 8.

Рис. 1.1. Штангенциркуль

Виміри штангенциркулем базуються на застосуванні ноніуса 6 (допоміжної шкали) для більш точного відліку дробових ділень основної шкали, розташованої на штанзі 1. Ноніус виконується з різною ціною поділу: 0,1; 0,05; 0,02 мм. Вона, як правило, зазначена на пересувній рамці 4. Для відліку за допомогою ноніуса спочатку визначають за основною шкалою ціле число міліметрів перед нульовим поділом ноніуса. Потім додають до нього число часток по ноніусі відповідно до того, який штрих шкали збігається зі штрихом основної шкали (рис. 1.2). Відлік розміру виконують за формулою:

, (1.1)

де i₁ й n₁ – ціна ділення й число цілих ділень основної шкали, пройдених нульовою рискою ноніуса;

i₂ й n₂ – ціна ділення й порядковий номер риски ноніуса, що збігається з рискою основної шкали.

Рис. 1.2. Шкала ноніуса

Мікрометр. Мікрометричні вимірювальні інструменти засновані на перетворенні кутових переміщень у лінійні за допомогою гвинтової пари. Існують мікрометри для зовнішніх вимірів і мікрометричні інструменти для виміру отворів (мікрометричні глибиноміри та мікрометричні нутроміри).

Конструкція мікрометра показана на рис. 1.3.а.

Рис. 1.3. Мікрометр

У скобу 1 запресована нерухома п'ята 2 і стебло 5. Усередині стебла 5 з однієї сторони є мікрометричне різьблення із кроком 0,5 мм, а з іншої гладкий циліндричний отвір, що забезпечує точний напрямок переміщення гвинта 3. На гвинт насаджений барабан 6 з'єднаний із тріскачкою 7. Тріскачка забезпечує постійне зусилля виміру. Стопор 4 слугує для закріплення гвинта в потрібному положенні.

Основна шкала складається із двох рядів ділень 1 (рис. 1.3.б), з відносним зсувом 0,5 мм. Допоміжна кругова шкала 2 звичайно має 50 ділень. Мікрометри випускають із наступними межами вимірів, мм.: 0-25; 25-50; 50-75; 75-100 і так далі до 1000 мм.