Дослідження деталі на міцність

Про матеріал

Зміст теми заняття (структурно-логічна схема змісту теми, або тезиси або розгорнутий текст змісту). 1. Знайомство з середою бібліотеки КОМПАС. 2. Виконання креслення деталі та розрахунок її навантаження.

Перегляд файлу

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ЗАПОРІЗЬКИЙ АВІАЦІЙНИЙ КОЛЕДЖ

Ім.О.Г.Івченка

Спеціальність 134 «Авіаційна та ракетно-космічна техніка»

( шифр спеціальності)

МЕТОДИЧНА РОЗРОБКА

ПРАКТИЧНОГО ЗАНЯТТЯ № 5

2 (ГОДИНИ)

Тема: Дослідження деталі на міцність
назва роботи

з дисципліни «Автоматизоване проектування (ЛА)»

Інструкцію розробив:

Викладач______________(Кравчук Ю.С.)

Розглянуто на засіданні ПЦК:

«Авіаконструкторських дисциплін»

Протокол № ____ від „___”__________20____р.

Голова ПЦК _____________(Шкробатько О. О. )

1. Актуальність теми : Дослідження деталі на міцність.

Практична робота дає можливість студентам надбання різних форм знань та можливість використання цих знань на практиці. Знання які придбає студент будуть використані у наступних практичних роботах.

Формує уміння і знання надбані на лекції та самостійно опрацьованому матеріалі .
Формує інформаційну культуру:

вміння користатись довідковою літературою
систематизувати інформацію

Графічну культуру:

знання загальних правил оформлення креслень
вміння оформляти креслення

Трудову компетентність

уміння раціонально організувати свій трудовий процес.

Технологію творчості

вміння самостійно працювати та приймати конструктивні рішення
творчий аналіз та підхід до оформлення креслення

2. Мета заняття: Навчитися ммоделювати деталі в програмі КОМПАС.

Виховна

а) закріплення теоретичних знань наданих на лекції та самостійно опрацьованому матеріалу

Навчальна розвивальна

б) здобування у студентів навичок роботи з бібліотеками програми, які сприяють якості виконання креслень.

3. Міждисциплінарна інтеграція

	Дисципліна	Знати	Уміти
Забезпечуючи	Нарисна геометрія та інженерна графіка.	- принципи створення креслень. - інструменти креслярські - типи ліній - техніка і правила безпеки.	- володіти креслярськими інструментами; - вміти розпізнавати типи ліній
Забезпечувані	Нарисна геометрія та інженерна графіка. Деталі машин.	- вміння і знання різноманітних типів ліній та області застосування їх. - знання форм деталей	Уміти розраховувати зубчасті колеса, та розпізнавати їх типи.
Внутрішньо предметна інтеграція	ЕСКД	- правила техніки безпеки - використання типів ліній на кресленні . - форми і розміри типів ліній	Створювати креслення з використанням різних типів вимог ЕСКД

4. План та організаційна структура заняття

	Етап	№	Основні заняття, їх функції та зміст			Цілі
		1	2			3
		1. 2. 3.	Організація заняття Постановка навчальних цілей Контроль вхідного рівня знань, вмінь, навичок Які види навантажень ви знаєте? Навіщо виконується розрахунок на міцність? Що означає термін термічні навантаження? Як відкрити доступ до бібліотек програми КОМПАС?			Виховна Навчальна Навчальна
		1.	Формування професійних вмінь та навичок. - графічну культуру; - інформаційну культуру; - самостійність праці; - трудову компетентність; - творчість. - знання придбанні на парі використовувати для курсового проектування з предмету деталі машин.			Виховна Навчальна Пізнавальна Орієнтування
		1. 2. 3.	Контроль та корекція рівня професійних вмінь та навичок. 1. Надання допомоги при створенні креслення (консультація) 2. При захисті креслення індивідуальна робота над помилками, виправлення їх, корекція креслення. Підведення підсумків заняття. Індивідуальна робота над кресленням, оцінка. Домашнє завдання (учбова література по темі, основа та додаткова).			Навчально – виховна
Методи контролю та навчання				Матеріали методичного забезпечення (контролю, наочності, інструкції та інш.)	Час в хв., або % від загального часу
1				2	3
1. Знайомство з завданням 2. Записи у зошитах				метод рекомендації до практичної приклад оформлення конспект лекцій студента	1 – 3 хвилини 10-20 % (± 5 % )
3. Видача завдання 4. Самостійна робота студента 5. Індивідуальна робота зі студентом над кресленням (консультація).				варіанти до практичної роботи робота над завданням	60 – 90 %
6.Розгляд роботи і перевірка завдання. 7. Виправлення помилок, індивідуальна бесіда 8. Підсумки роботи з оголошенням оцінки.				робота в прграммі	10 - 20 % 2 – 3 хвилини 1 – 3 хвилини

Зміст теми заняття (структурно-логічна схема змісту теми, або тезиси або розгорнутий текст змісту).

Знайомство з середою бібліотеки КОМПАС.
Виконання креслення деталі та розрахунок її навантаження.

6. Матеріали методичного забезпечення заняття:

1. Матеріали контролю для підготовчого етапу заняття (запитання, текстові завдання).

2. Матеріали методичного забезпечення основного етапу заняття (професійні алгоритми, орієнтовані карти для формування практичних умінь та навичок).

3. Матеріали контролю для заключного етапу (завдання, тести).

4. Матеріали методичного забезпечення самопідготовки студентів

(орієнтовані карти для організації самостійної роботи студентів з учбовою літературою).

7. Література:

а) учбова (основна ) :

Гончаров П.С. NX для конструктора – машиностроителя. – М.: ДМК Пресс, 2010. – 504с.
Данилов Ю, Артамонов И. Практическое использование NX. . – М.: ДМК Пресс, 2011. – 332с.
Ганин Н. Б. КОМПАС 3D самоучитель. – М.: ДМК Пресс, 2005-384с.

б) додаткова :

М.Краснов, Ю. Чигишев Unigraphics для профессионалов, «ЛОРИ», 2004.
Руководство пользователя Unigraphics NX3.
Руководство пользователя КОМПАС 3D в 3-х томах.

в) методична:

1. Методичні рекомендації до практичної роботи.

Індивідуальні завдання до

практичного заняття №5

Тема: Дослідження деталі на міцність.

Термін виконання 100 -120 хвилин.

Завдання:

Виконати креслення деталі за варіантом
Виконати розрахунок на міцність деталі за варіантом.

Мета роботи: Створити 3-D модель кронштейна, навантажити отриману модель відповідно c завданням, отримати епюру напружень і визначити можливість руйнування кронштейна

Зміст роботи:

1. Побудувати модель кронштейна відповідно до алгоритму, при-веденому в практичній роботі 1;

2. Поставити межі і поверхні моделі, за якими буде здійснюватися її фіксація;

3. Задати межі і поверхні моделі, на які буде діяти навантаження;

4. Згенерувати сітку для аналізу моделі методів кінцевих елементів;

5. Запустити розрахунок на міцність і отримати просторову епюру розподілу напружень в моделі. Порівняти максимальне значення отриманого напруги з допустимим напругою для даного матеріалу.

Порядок выполнения работы

1. Побудова 3-D моделі кронштейна починається з побудови ескізу кутника 63 × 32 мм з товщиною стінок 7 мм, який видавлюється на глибину 40 мм (рис. 1).

2. Верхня частина кутника округляється. Для цього потрібно на фрон-тальній поверхні кутника намалювати ескіз, який ви бачите на рис. 2; 3. На фронтальній поверхні кутника видавлюється бобишка висотою 18 мм і діаметром 30 мм, центр якої знаходиться на відстані 50 мм від основи кутника. У бобишки вирізається наскрізний отвір діаметром 22 мм (рис. 3)

4. Для прикладання навантаження тільки до нижньої частини отвору треба розбити внутрішню поверхню циліндра на дві поверхні. Для цього спочатку необхідно побудувати допоміжну вісь отвору за допомогою «Ось конической поверхности», і кнопки «Вспомогательная геометрия» побудувати через цю вісь допоміжну площину паралельну основі кронштейна за допомогою кнопки «Вспомогательная геометрия» «Плоскость через ребро паралельно/перпендикулярно грани».

Лінії перетину цієї допоміжної площини з внутрішньою поверхнею циліндра можна побудувати за допомогою кнопки «Пространственные кривіе»  «Кривая пересечения поверхностей».

Для разбиения поверхні циліндра на дві ділянки використовується кнопка «Поверхности»  «Разбиение поверхности».

В панелі властивостей треба вказати поверхню, що розбивається, і відрізки, за якими відбувається перетин допоміжної площини з циліндром (рис. 4);

5. Далі задається матеріал кронштейна.

Для цього в дереві моделі вибираємо «Деталь» і натискаємо праву кнопку миші - в меню вибираємо пункт «Свойства модели».

У що з'явилася внизу панелі «Выбрать «Материал»  В меню властивостей вибираємо «Параметры МЦХ» , обираємо матеріал зі списку (рис. 5). Зі списку матеріалів вибираємо Сталь 40.

6. Запускається модуль аналізу на міцність. Для цього потрібно запустити папка «Расчет и построение» библиотека APM FEM: «Менеджер библиотек» «APM FEM: прочностной анализ» (рис. 6). Після цих дій активізується панель інструментів FEM.

7. Закріплення деталі здійснюється за допомогою кнопки . Після її натискання треба вказати базову грань кронштейна, по якій відбувається його фіксація. Після закріплення ця грань буде відзначена зеленими стрілками (рис. 7);

8. До нижньої частини отвору прикладається розподілена сила. Для цього потрібно натиснути однойменну кнопку і в панелі властивостей указати тільки складову сили спрямовану по осі, перпендикулярної основи кронштейна (ось z) і рівну 200 Н. Якщо навантаження задана правильно, на моделі з'являться червоні стрілки, спрямовані вниз (рис. 8);

9. Натиснувши кнопку «Разбиение и расчет» потрібно вибрати пункт «Генерация сетки» і запустити моделювання кнопкою «Расчет» . У вікні вибору типу розрахунку вказати «Статический расчет». Для правильного розрахунку потрібно, щоб на кожну грань деталі приходь-лось не менше 5 елементів сітки. «Карта результатов»

10. Подивитися результат можна натиснувши кнопку «Результаты» і вибравши з меню, що тип епюри «Напряжения» (рис. 9). З епюри видно, що в деяких точках кронштейна напруги перевищують 4200 МПа. Межа міцності стали марки 40 не перевищує 580 МПа.