1. Normalizacja, unifikacja, typizacja. Rodzaje norm. Historia obecna struktura PKN w Polsce.
Normalizacja - proces tworzenia, stosowania reguł zmierzających do porządkowania działalności dla dobra i przy współpracy zainteresowanych a w szczególności dla osiągnięcia optymalnej oszczędności ogólnej z uwzględnieniem bezpieczeństwa.
Unifikacja - metoda normalizacji polegająca na zastąpieniu dwóch lub więcej odmian jedną odmianą równoważną w taki sposób, aby uzyskane wyroby były zamienne w użyciu.
Typizacja - metoda normalizacji polegająca na redukcji liczby istniejących odmian do liczby wystarczającej w danych warunkach i danym czasie; powoduje nacjonalizację produkcji poprzez wybór pewnych wybranych typów.
Rodzaje norm:
- przedmiotowe - określają cechy przedmiotów fizycznych np. mur, zawór
- czynnościowe - cechy sposobów wykonania czynności
- znaczeniowe - ustalenie poprawnego słownictwa, nazw, określenia pojęć
- klasyfikacyjne
2. Podstawowe pojęcia zakresu tolerancji i pasowań: odchyłki, wymiar nominalny, wymiary graniczne, tolerancje, luzy - interpretacja graficzna.
Dla każdej średnicy wałka lub otworu podaje się wymiary graniczne: dolny A i górny B, między którymi winien być utrzymany wymiar rzeczywisty przedmiotu. Różnica tych wymiarów nazywa się tolerancją wymiaru: T = B - A
Wymiar nominalny jest to wymiar jaki powinien mieć wałek lub otwór.
Różnicę algebraiczną między wymiarem górnym i odpowiadającym mu wymiarem nominalnym nazywamy odchyłką górną Różnicę algebraiczną między wymiarem dolnym i odpowiadającym mu wymiarem nominalnym nazywamy odchyłką dolną.
Górna odchyłka:- dla wałka: es = B - N
- dla otworu ES = B - N
Dolna odchyłka: dla wałka: ei = A - N
- dla otworu EI = A - N
Zarówno górna jak i dolna odchyłka może mieć wartość dodatnią, ujemną lub zerową. Odchyłki odmierzamy od linii wymiaru nominalnego czyli tak zwanej linii zerowej, nadając Im znak plus ponad tą linię i minus poniżej niej.
Tolerancje wymiarowe są znormalizowane. W układzie określane są dla każdego wymiaru dwa elementy: szerokość pola tolerancji i położenie jego pola w stosunku do linii zerowej. Tolerancje według szerokości pola dzielą się na 18 klas dokładności. Klasy oznacza się numerami 01, 0 i od 1 do 16. Klasy dokładności od 01, 0 i od 1 do 7 stosowane są przy wyrobie części mierniczych, klasy od 5 do 16 stosuje się przy wyrobie części maszyn, przy czym klasy od 5 do 12 stosuje się w pasowaniach części maszyn, a klasy od 12 do 16 stosuje się w przypadkach wielkich luzów oraz powierzchni swobodnych i surowych .
Luzy.
Luz graniczny najmniejszy powstaje wtedy, gdy otwór będzie miał wymiar graniczny dolny Ao, a wałek wymiar graniczny górny Bw
Lmin = Bo-Aw = EJ - es
Luz graniczny największy powstanie, jeżeli otwór będzie miał wymiar graniczny górny Bo, wałek wymiar graniczny dolny Aw
Lmax= Bo-Aw = ES - ei
Luz średni
Tolerancja pasowania jest to różnica granicznych luzów
Tx = Lmax - Lmin = (ES-EJ)+(es-ei) = To- Tw
4. Układ pól tolerancji przy zasadzie stałego wałka i otworu - szkic.
Zasada stałego otworu polega na tym, że wszystkie otwory wykonujemy zawsze jako otwory podstawowe, czyli otwory suwnicze (H). Dla uzyskania zaś odpowiedniego pasowania dobieramy odpowiednio wałki. Odwrotnie postępujemy przy zasadzie stałego wałka. Wszystkie wałki wykonujemy zawsze jako podstawowe czyli suwnicze (h). Dla uzyskania zaś odpowiedniego pasowania dobieramy odpowiednio otwory Przy skojarzeniu otworu podstawowego z wałkiem otrzymamy zależnie od wałka pasowanie ruchowe, mieszane lub wtłaczane. Podobnie przy zasadzie stałego wałka możemy taż otrzymać odpowiednio pasowanie ruchowe, mieszane i wtłaczane
9. Wykres rozciągania próbki stalowej - granica proporcjonalności, sprężystości, plastyczności, doraźna wytrzymałość na rozciąganie.
Dla większości materiałów w początkowym stadium aż do osiągnięcia przez siłe rozciągającą pewnej granicznej wartości PH wykres ma charakter prostoliniowy - obowiązuje tu prawo Hooke’aczyli proporcjonalność pomiędzy naprężeniem a odkształceniem. Granicą proporcjonalności nazywamy maksymalną wartość naprężenia przy której ważne jest jeszcze to prawo. Granica sprężystości to maksymalna wartość naprężenia przy którym rozciągana próbka bo odciążeniu powraca jeszcze do pierwotnej długości. Plastyczne płynięcie materiału bez wzrostu obciążenia następuje przyrost odkształceń Rpl. Wytrzymałość doraźna to punkt odpowiadający przyłożonej największej siły P. - Rr.
10. Naprężenia dopuszczalne w częściach maszyn. Jakie czynniki mają wpływ na określenie współczynników bezpieczeństwa.
Warunki współczynników bezpieczeństwa:
- jednorodność materiału - jakość wykonania
- naprężenia wstępne - w czasie procesu technologicznego np. kucia, odlewu, spawania
- obciążenia przewidywane i przypadkowe
- czynnik głupoty ludzkiej
- niedoskonałość metod obliczeniowych
- wpływ czasu pracy - procesy korozji, ścierania, wietrzenia
- zmęczenia materiału
- spiętrzenie naprężeń
Wartości współczynnika x przyjmujemy:
- dla lotnictwa x=1,5
- dla mostów x=2,5¸4
- dla dźwigów, łańcuchów x=7¸12
Naprężenia dopuszczalne w częściach maszyn.
Aby ustalić wsp bezpieczeństwa należy ustalić następujące czynniki:
- Stopień znaczenia części dla pewności działania maszyny
- poprawność przyjętego schematu obciążeń przy obliczeniach wytrzymałościowych
- prawidłowość uwzględnienia rodzaju obciążenia(stałe, zmienne)
- pewność odnośnie do materiału
- przewidywana jakość wykonania
- kształt części i stan jej powierzchni
Z uwzględnieniem przepisów odbioru maszyn
11. Rodzaje naprężeń zmęczeniowych - wykresy. Wytrzymałość zmęczeniowa, wykres Wohlera. Określenie współczynników bezpieczeństwa przy wytrzymałości zmęczeniowej.
Pod wpływem sił działających zmiennie w czasie
- obciążenia jednostronnie zmienne (tętniące)
- Obciążenia obustronne zmienne (wahadłowe)
- obciążenia niesymetryczne
ko=zo/xz
wartość wsp wytzymałości zmęczeniowej określa wg metody Moszyńskiego. Xz = A B C
A- wsp spiętrzenia naprężeń; B- wsp wielkości przedmiotu; C- wsp. Pewności.
A= A1 + A2 -1 A1- działanie karbu A2= wsp stanu powierzchni A1= 1+(alfa -1) * wsp wrażliwości na działanie karbu.
Jedna z hipotez mówi że zmiany obciążeń tworzą histerezę. W praktyce naprężenie max jest małe bo jest już poza strefą sprężystą i odkształcenie plastyczne niweluje część naprężeń.
Rodzaje przełomu - statyczny (włóknisty lub ziarnisty) - zmęczeniowy ( gładki)
Wykres Wohlera
Określanie współczynnika bezpieczeństwa.
( krj, krc ) przy rozciąganiu
( kcj ) przy ścinaniu
( kgs, kgo ) przy zginaniu
( ksj, kso ) przy skręcaniu
( ktj, kto ) przy ścinaniu
(pj, po ) nacisk powierzchniowy
12. Pojęcie karbu, rozkłady naprężeń, spiętrzenie naprężeń - przykłady rysunkowe.
Karb - w maszynie lub konstrukcji nagła zmiana przekroju elementu np. wgłębienia, rysa, pęknięcie; w otoczeniu karbu naprężenia spiętrzają się zmieniając wytrzymałość elementu (zwłaszcza przy obciążeniach przemiennych)
13. Rodzaje karbów, zabiegi konstrukcyjne zmniejszające działanie karbu - szkice.
Części maszyn nie mają jednolitego kształtu, lecz kształty zmieniające się, oraz powierzchnie niedostatecznie wygładzone. Z doświadczeń wiadomo, że szczególnie silny wpływ na wytrzymałość zmęczeniową wywierają gwałtowne (ostre przejścia) zmiany przekrojów przedmiotów (np. podtoczenie, karby, otwory poprzeczne i rysy), gdyż wywołują one spiętrzenia naprężeń występujące np. u dna karbu.
Rodzaje karbu.
14. Przełomy statyczne i zmęczeniowe na przykładzie zniszczonych wałów, osi i szyn kolejowych - szkice. Przyczyny zniszczeń.
Rodzaje przełomów:
rys. 14.9 - wał pędny 90 mm ognisko - karb, pęknięcie - przełom zmęczeniowy - gładka powierzchnia - błąd materiałowy - naprężenia montażowe
rys. 14.10 - wał stojący, przełom zmęczeniowy 80%, przełom statyczny, zniszczenie statyczne
rys. 14.11 - przełom zmęczeniowy, obracający się osi (oś wagonu kolejowego ) 60% przekroju zniszczone, przełom zmęczeniowy
rys. 14.12 - szyna - wtrącenia niemetaliczne w odlewie
rys. 14.13 - inny przekrój tej samej szyny - szczelina zmęczeniowa nie widoczna z zewnątrz
rys. 14.14 - przełom zmęczeniowy wału korbowego silnika ciągnika
15. Rodzaj nitów i połączeń nitowych - szkice. Zamykanie nitów. Wady i zalety połączeń nitowych.
a) złbem kulistym b) z płaskim c) soczewkowym d)grzybkowym e) soczewkowym niskim f) trapezowym
Połączenia nitowe:
- rozłączne
- nierozłączne
Połączenia nitowe - połączenie kształtowo - cierne - wykonane za pomocą odpowiedniego ukształtowania nitu, materiału nit powinien być plastyczny
Zamykanie nitów może odbywać się uderzeniowo, młotkiem ręcznym albo mechanicznym (pneumatycznym albo elektrycznym) lub naciskowo - za pomocą nitownic mechanicznych, hydraulicznych, pneumatycznych lub elektrycznych
Zalety połączeń nitowych
- duża plastyczność
- nitowanie na gorąco i na zimno
- nitowanie nie wpływa na zmianę właściwości przedmiotów nitowanych
Wady połączeń nitowanych:
- ograniczają możliwości konstrukcyjne
- wiercenie otworów - znaczne nakłady robocizny
- wykonanie połączeń szczelnych - techniczne doszczelnianie
- duże koszty nakładowe
16. Wykres rozciągania próbki nitowej , rozkład na nitach. Postacie zniszczeń połączeń nitowych.
Wykres rozciągania próbki nitowej tablica
Rozkład naprężeń na nitach tablica
Połączenie nitowe może ulec zniszczeniu z trzech powodów :
1. zerwania blach wzdłuż osi rzędu nitowego, najczęściej rzędu skrajnego (w szwach pełnych zawsze rzędu skrajnego)
2. ścięcie nitu
3. zniekształcenia otworów nitowych w blasze z powodu zbyt dużego nacisku nitów na ściany otworów
Postacie zniszczeń połączeń nitowych tablica
17. Obliczanie wytrzymałościowe połączeń nitowych rozciąganych siłą osiową
Obliczanie blach
n’ - liczba nitów w skrajnym rzędzie,
2) Obliczanie nitów na ścinanie
Warunek wytrzymałościowy wyraża wzór:
Przy szwach nakładkowych liczymy zawsze tylko połowę połączenia po jednej stronie płaszczyzny symetrii szwu
d - jest średnicą otworu nitowego , a nie nitu ; w obliczeniu bierzemy pod uwagę tę średnicę gdyż nit zamykany pęcznieje i wypełnia otwór. Liczba przekrojów ścinanych przypadająca na jeden nit jest o 1 mniejsza od liczby blach ściskanych przez ten nit, tak więc w szwie zakładkowym i nakładkowym jednostronnym na 1 nit przypada 1 przekrój, a w nakładkowym obustronnym 2 przekroje ścinane.
3) Obliczanie blachy na docisk w otworze
4)
19. Rodzaje połączeń spawanych oraz spoin spawalniczych , spoiny robocze - szkice.
Spoiny mogą być :
- dolne
- górne
- pionowe
- jednowarstwowe
- jednowarstwowo - dwustronne
- wielowarstwowe
Rodzaje połączeń spawanych
- czołowe - zakładkowe- teowe- kątowe- „na zamek „
- czołowe z jednostronną nakładką
- czołowe z dwustronną nakładką’
- nakładkowe
Rodzaje spoin
- nakładki cząstkowe
- stykowa w połączeniu teowym
- stykowa w połączeniu czołowym
- stykowa w połączeniu kątowym
- szczelinowe
- otworowa
- przetapiana
- krawędziowa
- pachwinowa w połączeniu zakładkowym
- pachwinowa w połączeniu teowym
- pachwinowa w połączeniu kątowym
- stykowa ( krawędziowa )
- stykowa (pachwinowa )
- stykowa ( przetapiana )
- elektrolit
20. Naprężenia i odkształcenia spawalnicze - przyczyny powstania. Konstrukcyjne i technologiczne . Sposoby kompensacji spawalniczych.
Odkształcenia i naprężenia - przyczyny powstania:
W procesie stygnięcia następuje skurcz materiału , który ma charakter
nierównomierny wywołany
nierównomiernym rozkładem temp. Wskutek tego skurcz w materiale spawanym występują naprężenia spawalnicze oraz odkształcenia części spawanej. Naprężenia spawalnicze są bezpośrednim powodem pęknięć w czasie stygnięcia. Zmniejszenie ich jest możliwe przez odpowiednio dobrany proces technologiczny spawania, wstępne wygrzewanie elementów spawanych w całości i potem powolne ich studzenie lub przez wyżarzanie części po spawaniu. Stale stopowe stosowane do spawania poddawane są po spawaniu obróbce cieplnej, polegającej na wyżarzaniu , normalizacji lub ulepszaniu .
W spoinach występują naprężenia, żeby je zmniejszyć wykonuje się odpowiednie zabiegi np. - spawać należy blachy o tej samej grubości
21. Porównanie połączeń spawanych i nitowanych . Zastosowania wady i zalety.
Połączenia spawane stosuje się:
- w konstrukcjach stalowych , masztach, słupach, mostach,
- w budownictwie stalowym
- przy produkcji kadłubów okrętowych
- przy wytwarzaniu karoserii samochodowych
- w produkcji wagonów kolejowych
- przy wykonywaniu korpusów ciężkich maszyn
- przy wykonywaniu rozmaitych części maszynowych w różnych gałęziach przemysłu
Wady połączeń spawanych:
- niepełne przetopienie materiału łączącego , a więc przyklejanie spoiny do materiału
- przepalanie materiału lub spoiny i powstanie tlenków
- wtrącanie szlaki w spoinie
- pęknięcia w spoinie
Zalety połączeń spawanych:
- dowolne ustawienie łączących ścian
- nie osłabiają przekroju łączonych materiałów
- pozwalają osiągnąć szczelność
- nie zmieniają kształtów przedmiotów nitowanych
Wady połączeń nitowanych
- wiercenie otworów
- znaczne nakłady robocizny
Połączenia nitowane stosuje się:
- w konstrukcjach stalowych, kadłubów samolotów
- zaleca się stosowanie nitów do łączenia elementów wykonanych z materiałów trudno spawalnych
- w przypadku gdy nie można spawać ze względu na odkształcenia termiczne lub ze względu na małą grubość elementów łączonych.
37. Rodzaje połączeń kołnierzowych - szkice
Rodzaje kołnierzy stałych
Lużnych
1) odkuwka
2) kryza i szyjka połączone spoiną, kołnierz z rowkiem
3) kryza i szyjka połączone spoiną
4) kryza i szyjka jednoczęściowo odkuwane, połączone na gwint
5) kołnierz kryzowy - luźna kryza
6) kołnierz kryzowy - luźna kryza
7) kryza stała połączona z elementem walcowym na gwint
8) kryza połączona spoiną pachwinową
Uszczelki
38. Schemat oraz zasada działania hydroforu (pojemnościowego wymiennika ciepła)
Pojemnościowe wymienniki ciepła najczęściej stosowane są w instalacjach dostarczających ciepłą wodę do budynków mieszkalnych i zakładów przemysłowych. Zadaniem takiego wymiennika jest przygotowanie ciepłej wody o odpowiedniej stałej temperaturze w ilości zapewniającej pokrycie maksymalnego jej zużycia bez ...
mala18mi