|
3. Задания к контрольной работе
3.1. Общие методические указания
При изучении дисциплины «Основы научных исследований» студенты выполняют одну контрольную работу, которая включает в себя два теоретических вопроса (табл. 1) и расчетную часть (табл. 2).
Номер варианта задания должен соответствовать последней цифре шифра. Если номер шифра оканчивается нулем, выполняется десятый вариант задания. При номере шифра, превышающем 10, вариант выбирается по последним двум цифрам шифра.
Указанные в задании номера тем (табл.1), которые необходимо изложить в контрольной работе, находятся в вопросах к самоподготовке в соответствующих разделах рабочей программы. Например: вариант 5, темы 2.3.1. и 2.5.3. Рассматриваемые вопросы находятся в разделах 2.2. «Виды научных исследований, их организация и планирование» и 2.5. «Тензометрические методы исследований в ОМД».
Контрольную работу необходимо выполнять в отдельной тетради объемом 12 листов в порядке поставленных вопросов варианта. Ответы должны быть краткими, по существу и не повторять текстов учебников. Рисунки и схемы должны быть выполнены карандашом. Страницы, рисунки и таблицы должны быть пронумерованы. Оформление графической и текстовой частей должно соответствовать требованиям ЕСКД. Текст должен быть написан разборчивым почерком. При изложении текста допускаются только общепринятые сокращения. Вклеивание ксерокопий рисунков в текст не допускается. На страницах должны быть оставлены поля для замечаний преподавателя.
Контрольные задания желательно выполнить на компьютере в текстовом редакторе Word 9… шрифтом «Times New Roman» величиной 14 пт с одинар-ным интервалом. Формат бумаги - А4, все поля страницы - 2,5 см. Сканирование текста, рисунков и схем из учебников не допускается.
При выполнении расчетной части необходимо вначале привести расчетную формулу и расшифровку входящих в неё обозначений с указанием их размерности в системе СИ, затем подставить в формулу числовые значения и привести результат расчета. По результатам расчета дать эскиз упругого элемента месдозы с указанием исполнительных размеров. Здесь же привести развертку поверхности (или поверхностей) со схемами наклейки на ней (них) рабочих и компенсационных датчиков и соединения их в полумост.
Таблица 1
Задания к теоретической части контрольной работы
| № варианта |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
| №№ вопросов |
2.2.1.
2.5.5. |
2.2.2.
2.5.6. |
2.2.3.
2.5.8. |
2.2.4.
2.5.9. |
2.3.1.
2.5.3. |
2.3.2.
2.5.2. |
2.3.3.
2.5.10. |
2.3.4.
2.5.6. |
| № варианта |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
| №№ вопросов |
2.3.5.
2.5.1. |
2.3.6.
2.5.10. |
2.3.7.
2.5.9. |
2.4.2.
2.5.12. |
2.4.3.
2.5.13. |
2.4.4.
2.5.4. |
2.3.3.
2.5.3. |
2.3.1.
2.5.7. |
Таблица 2
Задания к расчетной части контрольной работы
| № вар |
Тип упругого элемента |
Мат-л, сталь марки |
Макс. восприним. сила Рmax, кН |
Предел текучести, σт, МПа |
Модуль упруг-и Е, ГПа |
База тензодат, lb, мм |
| 1 |
кольцевой |
У8А |
500 |
700 |
200 |
15 |
| 2 |
цилиндрический |
У12А |
500 |
900 |
200 |
15 |
| 3 |
кольцевой |
65 |
1000 |
800 |
210 |
20 |
| 4 |
цилиндрический |
70 |
1000 |
850 |
210 |
20 |
| 5 |
кольцевой |
60С2 |
1000 |
1200 |
205 |
20 |
| 6 |
цилиндрический |
60С2А |
1000 |
1400 |
200 |
20 |
| 7 |
кольцевой |
65Г |
1250 |
800 |
200 |
30 |
| 8 |
цилиндрический |
65Г |
1250 |
800 |
200 |
30 |
| 9 |
кольцевой |
4Х13 |
750 |
1400 |
223 |
20 |
| 10 |
цилиндрический |
4Х13 |
750 |
1400 |
223 |
20 |
| 11 |
кольцевой |
35ГСА |
1000 |
1300 |
196 |
15 |
| 12 |
цилиндрический |
35ГСА |
1000 |
1300 |
196 |
15 |
| 13 |
кольцевой |
45Х |
1000 |
1080 |
105 |
10 |
| 14 |
цилиндрический |
45Х |
1000 |
1080 |
200 |
10 |
| 15 |
кольцевой |
35ХГСА |
750 |
1800 |
205 |
20 |
3.2. Указания к выполнению расчетной части
В расчетной части задания необходимо, исходя из данных приведенных в табл. 2, рассчитать размеры упругого элемента месдозы для измерения сил и определить его деформацию при нагружении максимальной силой Рmax. Эта деформация не должна превышать допустимую величину[ε].
Диаметр цилиндрического упругого элемента определяют по формуле
где Рmax – максимальная сила нагружения месдозы, МН;
σmax – допустимое в упругом элементе напряжение, МПа.
Высота цилиндрического упругого элемента рассчитывается по формуле
где lб – активная база тензометра (тензометрического датчика), мм.
В месдозах полного давления обычно применяют низкие кольцевые элементы с соотношением h/D < 1. Ориентировочная величина наружного диаметра месдозы (D) принимается конструктивно, исходя из габаритов места ее размещения. В расчете её можно принять равной 100...120 мм.
Внутренний диаметр кольца d1 рассчитывается по формуле
При выборе высоты кольцевой месдозы рекомендуется выполнять условие
Обычно допускаемое напряжение при неударном статическом нагруже-нии месдозы не должно превышать 200...300 МПа. Ориентировочно допускае-мое напряжение для материала упругого элемента можно определить исходя из условия его работы в зоне упругих деформаций:
После предварительного расчета диаметра (диаметров) упругого элемента месдозы необходимо проверить величину напряжений σдmax, возникающих в нём при нагружении месдозы максимальной силой Рmax. Если действующие напряжения превышают допустимую величину, необходимо увеличить площадь поперечного сечения упругого элемента (в кольцевом упругом элементе за счет увеличения наружного диаметра D или уменьшения внутреннего d1) до размеров, обеспечивающих выполнение этого условия, подтвердить это расчетом и определить высоту h.
Относительная деформация упругого элемента при нагружении его максимальной силой (εд) не должна превышать величину 0,001...0,0005 Относитель-ная величина деформации, согласно закону Гука, связана с действующим напряжением уравнением:
где Е - модуль упругости материала упругого элемента;
ε - допустимая величина относительной упругой деформации, которую в расчете можно принять [&epsilon] ≤ 0,001
Если деформация εд превышает допустимую, необходимо скорректировать размеры упругого элемента (d, или D и d1) и повторить расчеты.
Величина упругой деформации элемента при нагружении его силой Рmax определяется из уравнения:
где Δh упругая деформация элемента,
h - принятая высота упругого элемента месдозы;
h1высота упругого элемента при нагружении его силой Рmax.
В тексте при выполнении контрольной работы необходимо привести ссылки на литературу, которая использована при выполнении задания, а в кон-це выполненного задания привести список использованной литературы.
|
