Тамбовское областное государственное образовательное учреждение

среднего профессионального образования

«Железнодорожный колледж»

Рабочая программа

учебной дисциплины «Техническая механика»

для специальности Техническая эксплуатация подвижного состава

Разработал:

преподаватель

Мичуринск-наукоград РФ Рабочая программа учебной дисциплины «Техническая механика» составлена в соответствии с государственными требованиями к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников для специальности Техническая эксплуатация подвижного состава Рабочая программа учебной дисциплины «Техническая механика» предназначена для реализации государственных требований к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников по специальности Техническая эксплуатация подвижного состава Учебная дисциплина «Техническая механика» является о6щепрофессиональной, устанавливающей базовые знания для освоения специальных дисциплин.

В результате изучения дисциплины студент должен:

иметь представление о роли и месте учебной дисциплины в профессиональной деятельности техника;

знать основные положения и аксиомы статики, кинематики, динамики и деталей машин;

уметь использовать методы проверочных расчетов на прочность, совместное действие изгиба и кручения; выбирать вид передачи вращательного момента и производить ее геометрический расчет.

Рабочая программа рассчитана на 144 часов (из них 80 часов лабораторные занятия) для базового уровня среднего профессионального образования.

Изучение дисциплины основывается на знаниях, умениях и навыках, полученных при изучении математики и тесно связана с дисциплинами: «Тех нические средства железных дорог», «Системы регулирования движения поездов».

При изучении дисциплины обращается внимание на е прикладной характер, показываются, где и когда изучаемые теоретические положения могут быть использованы в дальнейшей практической деятельности.

Программа предмета «Техническая механика»

Введение Содержание и структура учебной дисциплины «Техническая механика», е значение в развитии техники, связь с другими дисциплинами. Роль механики в профессиональной деятельности техника.

Понятие о материи, механическом движении, равновесии. Краткая историческая справка.

Раздел 1. Статика Тема 1.1. Основные понятия и аксиомы статики Студент должен:

знать определения материальной точки, абсолютно твердого тела, силы и системы сил; основные аксиомы статики; типы связей, принцип освобождения от связей;

уметь определить тип связи, находить направления реакций идеальных связей.

Содержание учебного материала Материальная точка. Абсолютно твердое тело. Сила и ее характеристики. Система сил, эквивалентные Системы. Равнодействующая и уравновешивающая силы.

Аксиомы статики. Свободное и несвободное тело. Связи, их реак ции; принцип освобождения от связей.

Тема 1.2. Плоская система сил Студент должен:

знать графический и аналитический методы определения равнодействующей плоской системы сходящихся сил, условие и уравнения ее равновесия; определения и свойства пар сил и момента силы относительно точки; метод приведения плоской системы произвольно расположенных сил к заданному центру, условия и уравнения равновесия плоской системы сил; основные виды нагрузок, типы опор и схемы балочных конструкций;

уметь решать задачи, сводящиеся к равновесию плоской системы сходящихся и произвольно расположенных сил; определять опорные реакции и проверять правильность их определения; рационально выбирать направление координатных осей и положение центра моментов.

Содержание учебной дисциплины Геометрический метод определения равнодействующей плоской системы сходящихся сил.

Условие равновесия. Проекции силы и суммы сил на координатные оси. Аналитический метод определения равнодействующей плоской системы сходящихся сил. Условие и уравнения равновесия. Рациональный выбор координатных осей.

Пара сил и ее характеристика. эквивалентные пары. Свойства пар. Условие равновесия системы пар. Момент силы относительно точки.

Параллельный перенос силы. Приведение плоской системы произвольно расположенных сил к заданному центру; главный вектор и главный момент системы.

Теорема Вариньона. Условия и уравнения равновесия плоской системы произвольно расположенных сил. Рациональный выбор центров моментов.

Тема 1.3. Пространственная система сил Студент должен:

знать принципы разложения пространственной силы гга три составляющие и определения ее модуля и направления по известным проекциям; условие и уравнение равновесия пространственной системы сходящихся сил; определение момента силы относительно оси, условие и уравнение равновесия пространственной системы произвольно расположенных сил;

уметь решать задачи, сводящиеся к равновесию пространственной системы сходящихся и произвольно расположенных сил.

Содержание учебного материала Параллелепипед сил. Условие и уравнение равновесия пространственной системы сходящихся сил. Момент силы относительно осы. Понятие о главном векторе и главном моменте системы пространственных сил. Условие и уравнение равновесия пространственной системы произвольно расположенных сил.

Тема 1.4. Центр тяжести Студент должен:

знать определение центра тяжести, формулы для определения положения центра тяжести плоских тел (сечений), порядок определения положения центра тяжести плоских сечений, состоящих из простых геометрических фигур и прокатных профилей;

уметь находить положение центра тяжести плоских сечений, состоящих из простых геометрических фигур и стандартных прокатных профилей.

Содержание учебного материала Центр параллельных сил и его свойства. Центр тяжести. Координаты центра тяжести плоских тел (сечений). Положение центра тяжести простых геометрических фигур и стандартных прокатных профилей. Порядок определения положения центра тяжести составных сечений.

Раздел 2. Элементы кинематики и динамики Тема 2.1. Кинематика Студент должен:

знать основные способы задания движения точки; определение скорости и ускорения точки при естественном способе задания движения; виды движения точки в зависимости от ускорения; особенности поступательного и вращательного движения тел;

определение угловой скорости и частоты вращения;

уметь решать несложные задачи на определение: пройданного пути, скорости и ускорения (касательного и нормального) точки, движущейся но заданной траектории, углового перемещения, угловой скорости и ускорения вращающегося тела, скорости, касательного и нормального ускорения любой точки вращающегося тела.

Содержание учебного материала Основные понятия кинематики и параметры механического движения. Способы задания движения точки. Скорость и ускорение точки при естественном способе задания движения. Виды движения точки в зависимости от ускорения.

Поступательное движение твердого тела. Вращательное движение твердого тела вокруг неподвижной оси, его виды. Угловые скорость п ускорение тела, частота вращения. Скорости и ускорения точек вращающегося тела.

Тема 2.2. Динамика Студент до.лжен:

знать задачи и аксиомы динамики; силы инерции и метод кинетостатики;

определение работы постоянной силы и мощности при поступательном и вращательном движении, механического КПД; основной закон трения скольжения; определение импульса постоянной силы, количества движения и кинетической энергии тела при поступательном движении;

уметь применять методы кинетостатики при решении задач на поступа тельное движение тела, в том числе и с учетом силы трения; решать несложные задачи с использованием понятия работы, мощности и КПД при поступательном и вращательном движении тела.

Содержание учебного материала Задачи и аксиомы динамики. Силы инерции, метод кинетостатики.

Работа постоянной силы и мощность при поступательном и вращательном движении. Механический КПД. Трение скольжения, самоторможение.

Понятие об импульсе постоянной силы, количестве движения и кинетической энергии тела при поступательном движении.

Раздел 3. Основы сопротивления материалов Тема 3.1.Основные положения Студент должен:

знать основные задачи, гипотезы и допущения сопромата; классификацию нагрузок, метод сечений, внутренние силовые факторы, виды простейших нагружений;

виды механических напряжений;

уметь применять метод сечений; по внутренним силовым факторам определять вид нагружения.

Содержание учебного материала Деформируемое тело; упругость и пластичность. Задачи сопромата. Реальный объект и расчетная схема. Гипотезы и допущения сопромата. Внешние и внутренние силы.

Метод сечений. Внутренние силовые факторы. Виды простейших нагружений. Напряжение полное, нормальное и касательное.

Тема 3.2. Растяжение и сжатие Студент должен:

знать продольные силы в любом поперечном сечении бруса, характер распределения нормальных напряжений по поперечному сечению и оп ределение их величины; закон Гука и смысл модуля продольной упругости, расчет абсолютного удлинения бруса; основные механические характеристики материалов; сущность расчетов на прочность;

уметь строить эпюры продольных сил и нормальных напряжений; выполнять проверку прочности и проектный расчет бруса при растяжении и сжатии.

Содержание учебного материала Продольные силы и нормальные напряжения в поперечных сечениях, их зазоры.

Продольная деформация. Закон Гука. Модуль продольной упругости. Определение абсолютного удлинения бруса под нагрузкой.

Испытание материалов на растяжение и сжатие, основные механические характеристики материалов. Предельное и допускаемое напряжение, коэффициент запаса прочности, условие прочности. Три вида расчетов на прочность.

Тема 3.3. Срез и смятие Студент должен:

знать условности и допущения расчетов на срез и смятие; формулы для выполнения проверочных расчетов;

уметь выполнять проверочные расчеты на срез и снятие для болтовых, штифтовых и заклепочных соединений.

Содержание учебного материала Понятие о деформации среза и смятия. Основные допущения при расчетах.

Формулы для выполнения проверочных расчетов на прочность.

Тема 3.4. Геометрические характеристики плоских сечений Студент должен:

знать смысл осевых и полярных моментов инерции, связь между ними; сущность моментов инерции простых геометрических фигур и прокатных профилей;

уметь определять положение главных центральных осей и осевые мо менты инерции для составных сечений, имеющих две оси симметрии.

Содержание учебного материала Осевой и полярный моменты инерции, зависимость между ними. Понятие о главных центральных осях сечения. Связь между моментами инерции относительно параллельных осей, одна из которых главная. Моменты инерции простых геометрических фигур и стандартных прокатных профилей. Главные центральные моменты инерции составных сечений, имеющих две оси симметрии.

Тема 3.5. Кручение Студент должен:

знать основы теории кручения бруса круглого сечения; крутящие моменты и касательные напряжения в поперечных сечениях круглого бруса (вала);

уметь строить эпюры крутящих моментов; выполнять проверку прочности и проектный расчет бруса круглого сечения (вала) при кручении.

Содержание учебного материала Чистый сдвиг при кручении. Закон Гука при сдвиге. Модуль сдвига. Крутящие моменты и их эпюры.

Касательные напряжения в поперечных сечениях круглого бруса. Полярный момент сопротивления круга и кольца. Рациональная форма поперечных сечений. Расчеты на прочность.

знать виды изгиба; внутренние силовые факторы при прямом поперечном изгибе;

методику определения поперечной силы и изгибающего момента в сечениях балок;

расчеты на прочность;

уметь строить эпюры поперечных сил и изгибающих моментов при прямом поперечном изгибе; выполнять проверку прочности и проектный расчет балок.

Содержание учебного материала Основные понятия, классификация видов изгиба. Поперечные силы и изгибающие моменты при прямом поперечном изгибе, их эпюры.

Нормальные напряжения в поперечных сечениях балок. Основные моменты сопротивления простых сечений. Рациональные формы поперечных сечений балок.

Расчеты балок на прочность.

Тема 3.7. Устойчивость сжатых стержней знать физическую сущность устойчивости упругих конструкций; методику определения критической силы и напряжения для стержневых конструкций; область применения формулы Эйлера;

уметь выполнять проверку устойчивости сжатых стержней.

Содержание учебного материала Понятие о продольном изгибе и устойчивости стержневым конструкций. Критическая сила. Условие устойчивости. Формула Эйлера. Понятие о гибкости стержня.

Рациональные формы поперечных сечений. Расчеты на устойчивость.

Раздел 4. Детали машин Тема 4.1. Основные понятия и определения Студент должен:

знать классификацию машин, основные требования к ним и их структуру;

уметь пояснять структурную схему машин.

Содержание учебного материала Машина, классификация машин. Основные требования к машинам. Краткие сведения о стандартизации и взаимозаменяемости.

Звено, кинематическая пара, механизм. Классификация механизмов.

Тема 4.2. Соединения деталей Студент должен:

знать классификацию соединений, их достоинства, недостатки и область применения;

уметь выполнять проверочные расчеты сварных соединений; подбирать шпонки по стандарту.

Содержание учебного материала Неразъемные и разъемные соединения. Сварочные соединения, их и достоинства и недостатки, основные виды. Расчты на прочность.Резьбовые соединения. Виды резьб, конструктивные формы соединений, способы стопорения. Шпоночные соединения, их назначение и основные виды. Подбор призматических шпонок по стандарту.

Тема 4.3. Передачи вращательного движения, редукторы и элементы приводов подвижного состава Студент должен:

знать классификацию н основные параметры передач, конструкцию основных видов, кинематические и геометрические расчеты; конструкцию и область применения валов, осей, опор скольжения и качения; назначение и устройство основных типов муфт;

уметь определять передаточное отношение, угловые скорости, вращающие моменты и мощности на валах передач; выполнять геометрический расчет и определять силы в зацеплении зубчатых передач.

Содержание учебного,материала Назначение, классификация и основные параметры передач вращательного движения.

Фрикционные передачи; устройство, принцип работы, область применения. Понятие о вариаторах. Ременные передачи; основные виды и область применения. Зубчатые передачи; устройство, классификация и область применения. Основные параметры эвольвентного зацепления.

Прямозу6ая цилиндрическая передача. Кинематический и геометрический расчеты:

Силы в зацеплении.

Косозу6ые, конические, червячные и цепные передачи; устройство и область применения.

Редукторы; основные типы, устройство, область применения. Валы и оси, их назначение и конструкция.

Опоры скольжения и качения; назначение, конструкция, сравнительная оценка.

Муфты, их назначение и конструкция основных типов.