TRƯỜNG TRUNG CẤP NGHỀ BẮC QUANG TRƯỜNG TCDTNT GDTX BẮC QUANG KHOA CƠ BẢN CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập Tự do Hạnh phúc ĐỀ THI LÝ THUYẾT Đề số 01 Môn thi Cơ lý thuyết Khóa/Lớp HÀN KVI 01 N[.]
TRƯỜNG TCDTNT - GDTX BẮC QUANG CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CƠ BẢN Độc lập - Tự - Hạnh phúc ĐỀ THI LÝ THUYẾT Đề số: 01 ĐỀ BÀI: Mơn thi Khóa/Lớp Ngày thi Thời gian làm : Cơ lý thuyết : HÀN KVI-01 : 17 / 12 /2018 : 90 Phút Câu 1: (5,0 điểm) Anh (chị) cho biết kéo – nén tâm? Cách tính tốn kéo nén tâm? Câu 2: (5,0 điểm) Anh (chị) cho biết mô men xoắn nội lực? Cách tính tốn xoắn? Hết Chú ý : Thí sinh không sử dụng tài liệu, Cán coi thi khơng giải thích thêm Người đề Đề số: 01 TỔ BỘ MƠN CƠNG NGHỆ VÀ CƠ KHÍ Nguyễn Ngọc Giang KHOA CƠ BẢN Mai Xuân Hiện TRƯỜNG TCDTNT - GDTX BẮC QUANG CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CƠ BẢN Độc lập - Tự - Hạnh phúc ĐÁP ÁN ĐỀ THI LÝ THUYẾT Đề số:01 Mơn thi Khóa/Lớp Ngày thi Thời gian làm : Cơ lý thuyết : HÀN KVI - 01 : / /2018 : 90 phút NỘI DUNG ĐIỂM TT Câu I *Khái niệm kéo – nén tâm Trong chương ta nghiên cứu trường hợp chịu lực đơn giản thẳng chịu kéo nén tâm Khi ta tác dụng vào đầu hai lực song song ngược chiều, có phương trùng với phương trục có trị số giống nhau, ta có: - Hoặc chịu kéo tâm lực hướng khỏi mặt cắt (hình a) - Hoặc chịu nén tâm lực hướng vào mặt cắt hình (b) Từ ta có định nghĩa: “Thanh chịu kéo (nén) tâm mặt cắt ngang có thành phần lực dọc Nz” * ứng suất – biến dạng a) Ứng suất Căn vào giả thuyết liên tục vật liệu, ta giả định nội lực phân bố liên tục toàn mặt cắt, để biết phân bố nội lực ta tìm trị số nội lực điểm vật thể Giả sử điểm K chẳng hạn, xung quanh điểm K lấy diện tích nhỏ ΔF.Hợp lực nội lực diện tích ΔF 5,0 điểm 1,0 điểm 2,0 điểm ΔP Ta có tỷ số: Ptb gọi ứng suất trung bình K Khi cho ΔF tb P P gọi ứng suất K, gọi ứng suất toàn phần Như vậy: ứng suất toàn phần P điểm mặt cắt tỷ số trị số nội lực tác dụng phân tố diện tích bao quanh điểm K với diện tích Đơn vị ứng suất P là: N/m2 ; kN/m2 ; MN/m2 b) Biến dạng - Vật thể khảo sát (dưới dạng thanh) vật rắn thực Dưới tác dụng ngoại lực, vật rắn có biến dạng hay nhiều Trong mục ta xét biến dạng vật rắn thực (thanh) chịu tác dụng lực Khi chịu tác dụng lực đặt dọc theo trục bị giãn hay co lại Ta gọi chịu kéo hay nén (hình dưới) Trong trình biến dạng trục thẳng (đường đứt nét biểu diễn hình dạng sau biến dạng) - Khi chịu tác dụng lực vng góc với trục thanh, trục bị uốn cong, ta gọi chịu uốn - Có trường hợp, tác dụng ngoại lực, phần có xu hướng trượt phần khác Biến dạng trường hợp gọi biến dạng trượt Ví dụ: Trường hợp chịu lực đinh tán - Khi ngoại lực nằm mặt phẳng vng góc với trục tạo thành ngẫu lực mặt phẳng làm cho bị xoắn Sau biến dạng đường sinh bề mặt ngồi trở thành đường xoắn ốc *Tính tốn kéo nén tâm a) Điều kiện bền Muốn chịu kéo (nén) bền ứng suất pháp lớn phát sinh phải nhỏ hay tối đa ứng suất cho phép vật liệu chế tạo thanh, nghĩa là: Trong đó: max: ứng suất lớn chịu kéo min: ứng suất nhỏ chịu kéo b) Chọn kích thước mặt cắt Từ điều kiện bền ta có cơng thức tính diện tích mặt cắt thanh: 2,0 điểm II Câu 5,0 điểm * Mô men xoắn nội lực – biểu đồ mô men xoắn nội lực a) Định nghĩa Một cân tác dụng ngoại lực ngẫu lực nằm mặt cắt thanh, chịu xoắn b) Nội lực Để xác định nội lực ta dùng phương pháp mặt cắt Tưởng tưởng cắt AB chịu xoắn thành phần A, B bỏ đầu A giữ lại B để xét Để đầu B cân cần đặt vào mặt cắt nội lực Mx có trị số mơ men ngược chiều với ngẫu lực (P,P) Mx = m = P.a 1,0 điểm * ứng suất biến dạng chịu xoắn a)ứng suất mặt cắt chịu xoắn Qua quan sát biến dạng chịu xoắn, kết luận mặt cắt khơng có ứng suất pháp mà có ứng suất tiếp τ, phương chiều ứng suất vuông góc với bán kính qua đểm xét Theo định luật Húc biến dạng trượt : Τ = γ.G Vì trị số γ mặt cắt biến đổi từ đến giá trị lớn ứng với vị trí điểm từ tâm mặt ngồi Do trị số ứng suất tiếp thay đổi từ đến τmax τmax = γmax G = θ.R.G Ta biểu thị biến đổi ứng suấ biểu đồ dưới; b) Biến dạng chịu xoắn Xét có mặt cắt trịn, kẻ đường sinh biểu thị cho thớ dọc, đường vuồn góc với trục biểu thị cho mặt cắt thanh, đường tạo thành chữ nhật (hình dưới) mặt đầu kẻ bán kính r Tác dụng vào ngẫu lực m ta thấy: 2,0 điểm - Khi chịu xoắn, mặt cắt xoay quanh trục góc nhứng trịn với bán kính cũ, phẳng vng góc với trục - Khoảng cách hai mặt cắt trước chịu xoắn không đổi - Trước chịu xoắn, bán kính mặt cắt thẳng có chiều dài khơng đổi * Tính toán xoắn a) Điều kiện cường độ Để chịu xoắn bền ứng suất lớn phát sinh phải nhỏ hay tối đa ứng suất cho phép vật liệu chế tạo thành b) Chọn mặt cắt Từ điều kiện cường độ ta suy ra: 2,0 điểm *) Chú ý: Với trục truyền chuyển động quay công suất P , mô men xoắn ngoại lực tính theo cơng thức: Trong đó: cơng suất P tính ốt, vận tốc góc n tính vg/ph Điểm tổng cộng: 10 điểm Người đề Đề số: 01 TỔ BỘ MÔN CÔNG NGHỆ VÀ CƠ KHÍ Nguyễn Ngọc Giang KHOA CƠ BẢN Mai Xuân Hiện TRƯỜNG TCDTNT - GDTX BẮC QUANG CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CƠ BẢN Độc lập - Tự - Hạnh phúc ĐỀ THI LÝ THUYẾT Đề số: 02 Mơn thi Khóa/Lớp Ngày thi Thời gian làm : Cơ lý thuyết : HÀN KVI-01 : 17/ 12 /2018 : 90 Phút ĐỀ BÀI: Câu 1: (5,0 điểm) Anh chị trình bày tiêu làm việc chi tiết máy? Câu 2: (5,0 điểm) Nêu đặc điểm mối ghép đinh tán chi tiết máy? Chú ý : Thí sinh khơng sử dụng tài liệu, Cán coi thi không giải thích thêm Người đề Đề số: 02 TỔ BỘ MƠN CƠNG NGHỆ VÀ CƠ KHÍ Nguyễn Ngọc Giang KHOA CƠ BẢN Mai Xuân Hiện TRƯỜNG TCDTNT - GDTX BẮC QUANG CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CƠ BẢN Độc lập - Tự - Hạnh phúc ĐÁP ÁN ĐỀ THI LÝ THUYẾT Đề số:02 Môn thi Khóa/Lớp Ngày thi Thời gian làm : Cơ lý thuyết : HÀN KVII-01 : 17 / 12 /2018 : 90 phút ĐÁP ÁN NỘI DUNG ĐIỂM TT I Câu 5,0 điểm * Chỉ tiêu độ bền a Định nghĩa _ Độ bền: khả tiếp nhận tải trọng chi tiết máy mà không bị phá hỏng Đây tiêu quan trọng phần lớn chi tiết máy: chi tiết máy khơng đủ bền bên xuất biến dạng dư đủ lớn làm thay đổi hình dạng chi tiết máy, phá hoại điều kiện làm việc bình thường máy, phá hỏng thân chi tiết máy: gãy, vỡ hư hại bề mặt làm việc _ Có hai dạng phá hỏng: + Phá hỏng tĩnh: ứng suất làm việc vượt giới hạn bền tĩnh vật liệu, thường tải đột ngột gây nên + Phá hỏng mỏi: tác dụng lâu dài ứng suất thay đổi có giá trị vượt qua giới hạn bền mỏi vật liệu _ Nghiên cứu độ bền thường gắn với thời hạn phục vụ hay tuổi thọ chi tiết máy b Phương pháp tính _ Thơng dụng so sánh ứng suất tính tốn với ứng suất cho phép Điều kiện bền có dạng: σ ≤ [σ] τ ≤ [τ ] đó, σ τ, : ứng suất sinh chi tiết máy chịu tải tính theo SBVL [σ ],[τ]: ứng suất cho phép n: hệ số an toàn 1,0 điểm c Cách xác định ứng suất cho phép _ Xác định ứng suất cho phép cách tra bảng Bảng số liệu ứng suất cho phép thiết lập cách thí nghiệm, kinh nghiệm đúc kết trình sử dụng chi tiết máy Cách xác định cho kết xác _ Tính ứng suất cho phép theo cơng thức gần đúng: σgh τgh : ứng suất giới hạn Tùy theo trường hợp cụ thể ứng suất giới hạn giới hạn chảy (σch , τch), giới hạn bền (σb , τb), giới hạn mỏi (σr , τr), giới hạn mỏi ngắn hạn (σrN , τrN) vật liệu chế tạo chi tiết máy d Hệ số an toàn: _ Hệ số an toàn xác định cách tra bảng _ Hệ số xác định từ hệ số an toàn thành phần: n = n1.n2 n3 Trong đó: n1 : hệ số xét đến mức độ xác việc xác định tải trọng ứng suất, n1=(1,2 ÷ 1,5) n2: hệ số xét đến độ đồng tính vật liệu Đối với chi tiết máy thép rèn cán lấy n2= 1,5 , chi tiết máy gang lấy n2 = (2 ÷ 2,5) n3 : hệ số xét đến yêu cầu đặc biệt an toàn, chi tiết máy quan trọng máy, có liên quan trực tiếp đến an tồn lao động, lấy n3 = (1,2 ÷ 1,5) _ Ứng suất cho phép tính theo cơng thức thực nghiệm * Chỉ tiêu độ cứng a Định nghĩa: _ Độ cứng chi tiết khả chi tiết máy cản lại biến dạng đàn hồi tác dụng tải trọng Có hai dạng độ cứng: độ cứng thể tích độ cứng tiếp xúc b Phương pháp tính _ Độ cứng thể tích Điều kiện : chuyển vị dài chuyển vị góc khơng vượt giá trị cho phép + Chi tiết máy chịu tải trọng dọc trục: Fa - lực kéo dọc trục 1,0 điểm l - chiều dài chi tiết A - diện tích tiết diện E – modun đàn hồi + Chi tiết chịu tác dụng moment uốn: f ≤ [f] θ ≤ [θ] + Chi tiết chịu moment xoắn: G – modun đàn hồi trượt l - chiều dài tính J0 – moment quán tính độc cực ϕ - góc xoắn tính tốn _ Độ cứng tiếp xúc + Độ cứng tiếp xúc biểu thị mối quan hệ ứng suất biến dạng tiếp xúc + Độ cứng tiếp xúc j xác định theo công thức: với : Fn - lực nén y - đại lượng biến dạng tiếp xúc * Chỉ tiêu độ bền mòn a Định nghhĩa _ Mòn: thay đổi dần kích thước, hình dạng bề mặt tiếp xúc trượt tương tác dụng lực ma sát điều kiện bôi trơn không tốt _ Độ bền mòn: khả chi tiết máy làm việc khoảng thời gian định mà lượng mịn khơng vượt q trị số cho phép b Phương pháp tính _ Tính tốn đảm bảo ma sát ướt: tính tốn cho làm việc hai bề mặt ngăn cách lớp bơi trơn _ Tính tốn giới hạn áp suất: Giữa áp suất p quãng đường ma sát s có liên hệ theo hệ thức sau: pm S =const Số mũ m phụ thuộc vào hệ số ma sát f bề mặt tiếp xúc Giá trị m lấy sau: có ma sát nửa ướt (f = 0,01 ÷ 0,09) lấy m = 3, ma sát nửa khơ (f = 0,1 ÷ 0,3) lấy m = 2, ma sát khơ có hạt mài hai bề mặt tiếp xúc (f = 0,4 1,0 điểm ÷ 0,9) lấy m = _ Các chi tiết máy bị mòn làm việc gây số hậu sau: + Làm việc khơng xác + Giảm hiệu suất + Giảm sức bền chi tiết máy + Gây tiếng ốn va đập phận Chỉ tiêu chịu nhiệt * Tác hại nhiệt Trong q trình máy làm việc, cơng suất bị tổn hao ma sát biến thành nhiệt đốt nóng chi tiết máy Nhiệt độ làm việc cao giá trị cho phép, gây nên tác hại sau đây: + Làm giảm tính vật liệu, dẫn đến làm giảm khả chịu tải chi tiết máy + Làm giảm độ nhớt dầu, mỡ bôi trơn, tăng khả mài mòn + Chi tiết máy bị biến dạng nhiệt lớn làm thay đổi khe hở liên kết động, dẫn đến kẹt tắc, gây nên cong vênh *Chỉ tiêu ổn định dao động a Định nghĩa _ Độ ổn định dao động: khả chi tiết làm việc phạm vi tốc độ định mà không bị rung giới hạn cho phép b Nguyên nhân tác hại dao động _ Chi tiết không đủ độ cứng, tốc độ làm việc cao không cân vật quay _ Dao động gây nên tải trọng phụ làm chi tiết mau hỏng mỏi Trong số trường hợp dao động làm giảm chất lượng làm việc máy như: máy cắt kim loại bị dao động làm giảm độ xác gia cơng độ nhẵn bóng bề mặt c Phương pháp tính tốn _ Chi tiết máy đủ tiêu chịu dao động, biên độ dao động nhỏ biên độ cho phép Trong thực tế, việc xác định xác biên độ dao động chi tiết máy khó khăn Do đó, việc tính tốn tiêu ổn định dao động thay việc tìm biện pháp để hạn chế dao động chi tiết máy: + Triệt tiêu nguồn gây dao động: cách cân máy, hạn chế sử dụng quy luật chuyển động qua lại máy, cách biệt máy với nguồn rung động xung quanh + Cho chi tiết máy làm việc với số vòng quay khác xa với số 1,0 điểm 1,0 điểm vòng quay tới hạn (ứng với tần số riêng ω0) để tránh cộng hưởng + Thay đổi tính chất động lực học hệ thống, để làm thay đổi tần số riêng ω0 + Dùng thiết bị giảm rung… II Câu a) Khái niệm 5,0 điểm Mối ghép đinh tán mối ghép cố định tháo được, dùng để ghép chặt chi tiết lại với đinh tán 1,0 điểm b) Đặc điểm cấu tạo - Đặc điểm: mối ghép cố định, không tháo - Cấu tạo: Mối ghép đinh tán gồm ghép đinh tán (hình 1) + Đinh tán có nhiều dạng a b a, Mũ bán cầu b, Mũ chỏm cầu c, Mũ chìm c d 1,0 điểm d, Mũ nửa chìm Đinh tán gồm hai phần: Mũ đinh đinh tán - Tán đinh thực tay máy với hai phương pháp tán nóng tán nguội +Tán nguội đinh tán có d ≥ 10 mm + Tán nóng đinh tán có d > 10 mm Với phương pháp tán nóng, sau lồng đinh vào lỗ tán, nung nóng đầu tạo mũ đinh thứ hai đến nhiệt độ 96011000c tán c) Tính tốn mối ghép đinh tán 2,0 điểm - Điều kiện bến cắt cho đinh tán : c P d ni c Trong : P- tải trọng n- Số đinh tán d0- Đường kính lỗ đinh i- Số bề mặt tiếp xúc -Điều kiện bến dập cho đinh tán P d n.S d S-Chiều dày ghép tính cho mỏng - Điều kiện bến dập cho ghép : + Bền kéo : k + Bền cắt: c P k Sb n.d P c ni.e 0,5.d .S e 0,5.d0 (lỗ khoan) e > d0 (lỗ đột) Khi có nhiều ghép B Smin = S nhỏ chịu lực phương Smin = S1 = 2/3 S t S d) Ưu nhược điểm phạm vi ứng dụng - Ưu điểm: + Mối ghép chắn, ổn định, chịu tải trọng chấn động, va đập + Dễ kiểm tra chất lượng mối ghép, làm hỏng chi tiết cần tháo -Nhược điểm: + Tốn kim loại , mối ghép cồng kềnh , kết cấu không hợp lý + Giá thành cao: - Phạm vi ứng dụng: Những năm gần công nghệ hàn 1,0 điểm phát triển mạnh phạm vi ứng dụng công nghệ ghép băng đinh tán bị thu hẹp dần nhiên phương pháp dùng nhiều trường hợp sau: + Những mối ghép chịu tải lớn, rung động + Những mối ghép mà vật liệu khơng thể đốt nóng được, đốt nóng vật liệu bị biến dạng, cong vênh, chất lượng mối ghép giảm hàn + Những mối ghép vật liệu không hàn Điểm tổng cộng: 10 điểm Người đề Đề số: 02 TỔ BỘ MÔN CƠNG NGHỆ VÀ CƠ KHÍ Nguyễn Ngọc Giang KHOA CƠ BẢN Mai Xuân Hiện ... NGHĨA VIỆT NAM KHOA CƠ BẢN Độc lập - Tự - Hạnh phúc ĐỀ THI LÝ THUYẾT Đề số: 02 Mơn thi Khóa/Lớp Ngày thi Thời gian làm : Cơ lý thuyết : HÀN KVI-01 : 17/ 12 /2018 : 90 Phút ĐỀ BÀI: Câu 1: (5,0... QUANG CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CƠ BẢN Độc lập - Tự - Hạnh phúc ĐÁP ÁN ĐỀ THI LÝ THUYẾT Đề số:01 Mơn thi Khóa/Lớp Ngày thi Thời gian làm : Cơ lý thuyết : HÀN KVI - 01 : / /2018 : 90... QUANG CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CƠ BẢN Độc lập - Tự - Hạnh phúc ĐÁP ÁN ĐỀ THI LÝ THUYẾT Đề số:02 Mơn thi Khóa/Lớp Ngày thi Thời gian làm : Cơ lý thuyết : HÀN KVII-01 : 17 / 12 /2018