План–конспект урока-семинара по инженерной графике «Применение и расчет разъемных и неразъемных соединений»

 План – конспект урока - семинара по инженерной графике на тему
“Применение и расчет разъемных и неразъемных соединений”

Цель:

способствовать формированию умения работы в группах, а также обобщить знания учащихся по теме.

изучение резьбовых соединений; изображение резьбы на стержне и в отверстии;

развивать умения сравнивать текстовую и графическую информацию; анализировать учебный материал, сопоставлять, выделять главное и второстепенное.

Воспитывать культуру общения, речи (в том числе с использованием специальной терминологии), усидчивость, внимательность, графические, аналитические способности

образовательная – ознакомить учащихся с различными типами соединений деталей; изучить обозначение метрической резьбы;

развивающая – развивать у учащихся умение применять полученные знания на практике;

воспитательная – воспитывать графическую культуру.

Оборудование:

1. Учебные таблицы «Соединение болтом»; «Соединение шпилькой»; «Винтовые соединения».
2. Дидактический материал для обучающихся – «Подсчет резьбовых соединений»
3. Динамические модели резьбовых соединений.

4. Проектор, ноутбук, диск с презентациями.

Раздаточный материал:

Дидактический материал для обучающихся –«Подсчет резьбовых соединений»

Организация семинара:

Тематический семинар, в ходе которого выполняется работа студентов в подгруппах по 2-3человека. Число таких групп может варьироваться в зависимости от количества студентов в группе. Подгрупп может быть 4-5.

К данному семинару каждая подгруппа получила опережающее задание (карточки) с инструкцией, помогающей ей его выполнить. Студенты имеют возможность получить консультацию преподавателя.

В каждой группе целесообразно выделить эксперта, который отвечает за организацию работы в группе, оценивает работу членов группы на занятии (участие в обсуждении, выступление с мини-докладами, решение теста, составление таблицы), защищать выполненные задания может любой член группы.

Задания для 4 подгрупп студентов.

Карточка № 1

1. Подготовить информацию об истории начала использования разъемных и неразъемных соединений.

2. На основе полученной информации составить презентацию.

Карточка № 2

1. Подготовить информацию о разъемных соединениях.

2. Подготовить презентацию.

Карточка № 3

1. Подготовить информацию о неразъемных соединениях.

2. Составить презентацию

Карточка № 4

Подготовить информацию об использовании разъемных и неразъемных соединений в полиграфическом оборудовании.

Составить презентацию.

Ход занятия

Введение в тему.

 

Все предметы вокруг нас – письменные принадлежности, мебель, предметы быта, машины и механизмы – имеют составные части, соединенные между собой. У одних изделий части соединены неподвижно, а у других – подвижно.

Резьбовые соединения являются самым распространённым видом соединений вообще и разъёмных в частности. В современных машинах детали, имеющие резьбу, составляют свыше 60% от общего количества деталей. Широкое применение резьбовых соединений в машиностроении объясняется их достоинствами: универсальностью, высокой надёжностью , малыми габаритами и весом крепёжных резьбовых деталей, способностью создавать и воспринимать большие осевые силы, технологичностью и возможностью точного изготовления.

2 . Обмен полученной информацией между группами.

Дальнейший ход урока определяется преподавателем. Представители групп делают мини-доклады с презентациями на основе полученного ими задания. Соблюдается последовательность событий, преподаватель корректирует и дополняет ответы студентов, прослеживает логические связи в выступлениях, делает выводы и обобщения. Студенты могут задавать выступающим вопросы.

Мини-доклады, подготовленные в группах. (Приложение 1)

Карточка № 1.

СВАРКА ПРИШЛА К НАМ ИЗ ГЛУБИНЫ ВЕКОВ

Способ получения неразъемных соединений различных металлических деталей путем сварки и пайки был известен еще в глубокой древности. Так, в египетских пирамидах при археологических раскопках нашли золотые изделия, которые имели паянные оловом соединения, а при раскопках итальянского города Помпеи обнаружили свинцовые водопроводные трубы с продольным паяным швом. Широко применялась в прошлом и кузнечная сварка. При этом способе сварки соединяемые металлы нагреваются до состояния пластичности, а затем проковываются в местах соединения.

Ранее сварка представляла собой технологический процесс самого разнообразного применения, но, за небольшим исключением, не использовалась для создания сложных конструкций. Чаще ее использовали для изготовления свинцовых труб или свинцовых кровельных листов. Подогрев осуществлялся с помощью древесного угля, а сварку выполняли последовательными ударами молота. Широко распространена была ремонтная сварка, например, ремонт каретных осей, разрушающихся от усталости.

Уровень технологии сварки в средние века можно увидеть на примере огромной пушки Дол Грайэт, 1382 года выпуска. Эта пушка представляла собой кованную трубу, усиленную наружными обручами, которые присоединялись к трубе кузнечной сваркой. Общая масса изделия более 16 тонн. Такой способ изготовления пушек был широко распространен во всем мире. Самые большие пушки этого типа были изготовлены в Индии в XVI и XVII веках. Они достигали 9 м в длину и весили до 50 тонн.

Древние греки применяли заклепки для соединения бронзовых частей. Так крепились средневековые доспехи рыцарей. Именно заклепка стала участником промышленной революции. Её использовали в качестве крепежа когда создавались паровые машины, стальные конструкции мостов и промышленных объектов.

В конструкции Эйфелевой башни в Париже использовано более миллиона заклепок, которые соединяют 18053 частей. В 1935 году построен океанский пароход «Нормандия», в котором использовано более 13 млн. заклепок.

Карточка № 2.

Карточка № 3.

Неразъемными называют соединения, разъединение которых невозможно без разрушения соединяемых деталей или соединяющего материала. К ним относят заклепочные, сварные клеевые, паяные соединения, а также соединения с натягом.

Клеевые соединения

В настоящее время все шире применяют неразъемные соединения металлов и неметаллических материалов, получаемые склеиванием. Это соединения деталей неметаллическим веществом посредством поверхностного схватывания и межмолекулярной связи в клеящем слое. Наиболь­шее применение получили клеевые соединения внахлестку (рис.17), реже — встык. Клеевые соединения позволили расширить диапазон применения в конструкциях машин сочетаний различных неоднородных мате­риалов — стали, чугуна, алюминия, меди, латуни, стекла, пластмасс, рези­ны, кожи и т. д.

Паяные соединения

Паяные соединения — неразъемные соединения, образуемые силами молекулярного взаимодействия между соединяемыми деталями и присадочным материалом, называемым припоем. Припой-сплав (на основе олова, меди, серебра) или чистый металл, вводимый в расплавленном состоянии в зазор между соединяемые деталями.

Клепаные соединения применяются в конструкциях, подверженных действию высокой температуры, коррозии, вибрации, а также в соединениях из плохо сваривающихся металлов или в соединениях металлов с неметаллическими частями. Такие соединения нашли широкое применение в котлах, железнодорожных мостах, некоторых авиационных конструкциях и в отраслях легкой промышленности.

В то же время в ряде отраслей промышленности с усовершенствованием технологии сварного производства объем применения заклепочных соединений постепенно сокращается.

Смятие - местное сжатие, которое может сопровождаться локальной остаточной деформацией (обмятием). Смятие имеет место на поверхностях соприкосновения элементов конструкций и у нагруженных торцов этих элементов. Во избежание остаточных обмятий или для ограничения их величин максим, значения напряжений смятия (расчетные сопротивления) нормируются.

Карточка № 4

Сварные соединения

Область применения. В настоящее время сварные соединения поч­ти полностью вытеснили заклепочные соединения. Сварка применяется для соединения элементов сосудов, испытывающих дав­ление (резервуары, котлы); для изготовления турбин, до­менных печей, мостов, химической аппаратуры; с помо­щью сварки изготовляют станины, рамы и основания машин, корпуса редукторов, зубчатые колеса (рис.2), шкивы, звездочки, маховики, барабаны и т. д. Сварку широко применяют как способ получения заготовок деталей из проката в мелкосерийном и единичном производстве, а также в ремонтном деле.

 

Паяные соединения

Применение паяных соединений в машиностроении расширяется в связи с внедрением пластмасс, керамики и высокопрочных сталей, которые плохо свариваются. Пайкой соединяют листы, стержни, трубы и др. Ее широко применяют в автомобилестроении (радиаторы и др.) и самолетостроении (обшивка с сотовым промежуточным заполнением). Пайка является одни из основных видов соединений в радиоэлектронике и приборостроении.

Клеевые соединения

Область применения. Клеевые соединения широко применяют в самолетостроении, при изготовлении режущего инструмента, электро- и радиооборудования, в оптической и деревообрабатывающей промышлен­ности, строительстве, мостостроении. В настоящее время созданы некото­рые марки клеев на основе полимеров, удовлетворительно работающих при температуре до 1000°. Клеевыми соединениями создают новые конструкции (сотовые, слоистые), отдельные зубчатые колеса соединяют в общий блок, повышают прочность сопряжения зубчатых венцов со ступицами, ступиц с валами, закрепляют в корпусе неподвижное центральное зубчатое колесо планетарной передачи, наружное кольцо подшипника качения, стопорят резьбовые соединения, крепят пластинки режущего инструмента и др.

Заклёпочные соединения

Область применения.

В настоящее время в связи с бурным разви­тием сварки заклепочные соединения имеют ограниченное применение (в конструкциях, для которых методы сварки и склеивания еще недостаточно разработаны или мало эффективны, а также в соединениях, работающих при больших вибрационных или ударных нагрузках при высоких требованиях к надежности соединения). Также в соединениях окончательно обработанных деталей, в которых применение сварки недопустимо из-за их коробления при нагреве. Большой объем клепально-сборочных работ производится при изготовлении летательных ап­паратов. Некоторые самолеты имеют более миллиона заклепок. Заклепоч­ные соединения находят применение в подъемно-транспортных машинах, в строительстве железнодорожных мостов, котлостроении и т. п.

3 этап

Студенты на данном этапе занятия выполняют тест“Резьба”. Тест проводится фронтально в виде презентации (на диске).

 

 

.

Тест проверки знаний учащихся по теме «Резьба»

1. Выбрать верное утверждение. Резьба – это:

а) поверхность, образованная при винтовом движении плоской фигуры по цилиндрической поверхности;
б) деталь, образованная одинаковыми по форме и размерами винтовыми выступами и канавками;
в) поверхность, образованная одинаковыми по форме и размерами винтовыми выступами и канавками.

2. Профиль резьбы бывает:

а) плоский;
б) линейный;
в) прямоугольный;
г) треугольный;
д) круглый;
е) трапецеидальный;
г) упорный.

3. Метрическая резьба с наружным диаметром16мм и крупным шагом 2 мм обозначается так:

а) Tr 16 х 2;
б) М16
в) М16 х 2

4. Болтовое соединение используют в следующем случае:

а) для соединения двух массивных деталей;
б) для соединения тонкой и массивной детали;
в) для соединения двух относительно тонких деталей.

5. В болтовой комплект входят:

а) соединяемые детали, болт, гайка, шайба;
б) болт, гайка, шайба;
в) соединяемые детали.

 

4. Самостоятельная работа учащихся.

Далее студентам выдаются индивидуальные задания на подсчет величин необходимых для построения резьбового соединения.

5. Рефлексия.

Студентам предлагается оценить свою деятельность на занятии, определить степень усвоения материала.

Оценка работы на уроке по 10 балльной системе.

1. Как я усвоил материал?

а) усвоил весь материал, получил прочные знания; (9–10 баллов)

б) усвоил новый материал частично; (7–8 баллов)

в) мало что понял, еще необходимо поработать. (4–6 баллов)

2. Как я работал?

а) со всеми заданиями справился сам; (9–10 баллов)

б) допустил ошибки; (7–8 баллов)

в) не справился с частью заданий. (5–6 баллов).

6. Подведение итогов работы.