Урок на тему «Устройство основных элементов грузоподъемных машин и гибких тяговых органов»

Коми Республикаса велöдан, наука да том йöз политика министерство

Министерство образования, науки и молодежной политики Республики Коми

Государственное профессиональное образовательное учреждение

«Сыктывкарский целлюлозно – бумажный техникум»

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА

ОТКРЫТОГО УРОКА

по МДК.01.01:

«Организация монтажных работ промышленного оборудования и контроль за ними»

Для специальности: 15.02.01 «Монтаж и техническая эксплуатация

промышленного оборудования (по отраслям)»

гр. МЦ-21

тема урока:

«Устройство основных элементов грузоподъемных машин и гибких тяговых органов»

Разработал:

преподаватель Махотин А.Н.

2018г

Аннотация

открытого урока по дисциплине «Организация монтажных работ промышленного оборудования и контроль за ними»

В ходе урока студентам продемонстрировано оборудование, предоставлена возможность самим применить в действии изучаемое оборудование и произвести по нему расчеты. Работа организована с применением современных учебных и научных видеоматериалов.

Рецензия

на методическую разработку по дисциплине «Организация монтажных работ промышленного оборудования и контроль за ними»

При подготовке квалифицированного специалиста, большее внимание следует уделять формированию умений в решении профессиональных задач, организации индивидуального и коллективного труда.

Чтобы обеспечить успешное усвоение информации, в учебном процессе должна быть организована активная познавательная деятельность, включающая выполнение студентами разнообразных познавательных заданий и систематический контроль достигнутых результатов.

Достаточно эффективным методом является использование на занятиях открытого диалога со студентами в форме вопрос-ответ, выдача индивидуальных заданий. Все это способствует созданию положительного эмоционального отношения студентов к дисциплине, позволяет более длительно сохранить их заинтересованность и работоспособность.

Открытый урок проводится в форме демонстрации макетов оборудования, видеоматериалов. При такой форме организации занятий происходит более интенсивный обмен профессиональной информацией, подкрепление теоретической части примерами из производственного опыта и их визуализация на представленном оборудовании.

В ходе изучения дисциплины по предложенной методике активизируются учебная деятельность студентов, формируется интерес к предмету, повышается мотивация к посещению дополнительных кружков профессионального образования, а также к самостоятельной работе.

Рекомендуется использовать данную разработку для проведения занятий в группах студентов, обучающихся по специальностям «Монтаж и техническая эксплуатация промышленного оборудования», «Монтаж, ремонт и техническая эксплуатация промышленного оборудования (по отраслям)».

 

Содержание

Введение……………………………………………………………..………….5.

1 Сущность применения технических средств обучения..……………............6.

2 Методика организации и проведения открытого занятия…………………..8.

Список литературы …………………………………………………..………...13.

3 Структура урока………………………………………………………………13. 4 План занятия…………………………………………………………….…….16.

Заключение……………………………………………………………………..26.

Список литературы…………………..…………………………………………27.

Приложение Тестовые задания ……………………...………………………..28.

 

Введение

Цель данной методической разработки является ознакомление студентов с классификацией грузоподъёмных машин, видами стальных проволочных канатов, а также сварных и грузовых пластинчатых цепей применяемых в грузоподъемных машинах, с их классификацией, маркировкой и областью применения. Методическая разработка посвящается проблеме прочности материалов и безопасности применения грузоподъемного оборудования, с точки зрения правильной эксплуатации.

В данном материале раскрывается методика подбора и выбраковки стальных канатов. Методическая разработка может быть полезна преподавателям средних учебных заведений для специальности 15.02.01.

Данная тематика выбрана мною не случайно. Её актуальность состоит в том, что, современная промышленность выпускает большое количество типов гибких тяговых органов, и главной задачей преподавателя, является научить студента ориентироваться в ГОСТах по данной тематике, с правильным подбором изделия условиям эксплуатации и безопасности.

Новизна данной методической разработки заключается в том, что урок ведется в форме беседы через постановку проблемного задания, последовательного изложения учебного материала. Каждому студенту представлен наглядный презентационный материал, содержащий рисунки, схемы и современные фотографии, рассматриваемые при изучении новой темы, а главное, образцы изучаемого оборудования, которое можно опробовать в действии.

Результативностью по данному уроку можно считать следующие критерии: большинство учащихся активно работают на уроке и демонстрируют усвоение новых знаний, правильно отвечая на мои вопросы; действия учащихся регулярно соотносятся с целями и задачами урока,  установлены правила и процедуры совместной работы на уроке, в конце урока мною организована проверка усвоения учащимися содержания урока, где используемые средства и способы контроля адекватны заявленным целям и задачам урока.

 

1. Сущность применения технических средств обучения

"Ничего нет в интеллекте,

чего бы ни было прежде в ощущениях”.

Ян Амос Коменский

Я. А. Коменский в первый раз в истории дидактики не только указал на необходимость управлять принципами в обучении, но раскрыл сущность этих принципов:

1) принцип сознательности и активности;

2) принцип наглядности;

3) принцип постепенности и систематичности знаний;

4) принцип упражнений и прочного овладения знаниями и навыками.

Одним из важнейших положений, лежащих в основе организации процесса обучения, является принцип наглядности. Принцип наглядности обучения предполагает, прежде всего, усвоение учащимися знаний методом непосредственных наблюдений над предметами и явлениями, методом их чувственного восприятия. Коменский называл его "золотым правилом" дидактики, согласно которому в обучении необходимо использовать все органы чувств человека. Он отмечал, что "если мы намерены насаждать в учащихся истинные и достоверные знания, то мы вообще должны стремиться обучать всему при помощи личного наблюдения и чувственной наглядности". Так, эффективность слухового восприятия информации составляет 15%, зрительного - 25%, а их одновременное включение в процесс обучения повышает эффективность восприятия до 65 %.

Учебный эффект всякого наблюдения зависит от того, как мы смогли внушить учащемуся, что и для чего он обязан следить, и как нам удалось привлечь и сохранить его внимание на протяжении всего процесса обучения.

Наглядность в обучении обеспечивается применением разнообразных иллюстраций, демонстраций, лабораторно-практических работ, использованием ярких примеров и жизненных фактов. Особое место в осуществлении принципа наглядности имеет применение наглядных пособий, слайдов, карт, схем и т.п. Модификацией применения наглядности в обучении служит получившая распространение теория поэтапного формирования умственных действий (П.Я. Гальперин, Н.Ф. Талызина и др.). В основе этой теории лежит следующая закономерность: всякое умственное действие берет начало с материального. Чтобы сформировать любой умственный навык или умение, надо вначале создать учебные условия, моделирующие его в виде действий с предметами и иными объектами, затем перевести его выполнение на вербальный (словесный) уровень. Это позволяет реально управлять процессом формирования умственных действий.

Реализация принципа наглядности во многом зависит от качества дидактических материалов и технических средств, владения преподавателем навыками их использования, от созданных в образовательных организациях условий для изготовления пособий, схем, слайдов, фотографий, демонстрации кино - и видеофильмов, использования телевидения и других средств наглядности.

Классификация и использование наглядных пособий (по автору Гиль А.С.)

Символическая и графическая наглядность (чертежи, схемы,

карты, таблицы); функция - развитие абстрактного мышления,

знакомство с устройством и техническими характеристиками оборудования.

. Модели, макеты, муляжи - это трехмерные изображения предмета (его части или группы предметов) в уменьшенном или увеличенном виде. На занятиях в группах используются подвижные блоки, крюки, стальные канаты. Модели используются как демонстрационные пособия при объяснении учебного материала и проверке знаний учащихся.

Раздаточные материалы, предназначенные для индивидуального пользования, широко применяются в учебном процессе. К ним относятся образцы гибких тяговых органов и захватных устройств, монтажный инструмент.

Учебные кинофильмы и кинофрагменты.

В связи с широким внедрением в учебный процесс кинофрагментов существенно изменились функции учебных фильмов. Они служат в первую очередь для систематизации и обобщения знаний. Могут применяться фильмы и непосредственно при изучении новых тем. В этом случае целесообразно использование фильмов, которые освещают отдельные вопросы темы и содержат фактический материал, полезный для формирования представлений. Такой фильм будет давать необходимый учебный материал для построения беседы и рассказа учителя.

Таким образом, благодаря использованию различных наглядных пособий активизируется внимание студентов, повышается их интерес к учебе, а то, что интересно, усваивается и запоминается в разы лучше, а значит возрастает степень успеваемости, улучшаются результаты обучения. Однако, при этом не следует использовать на уроке сразу много видов наглядности, это утомляет ученика, рассеивается его внимание. Кроме всего прочего, наглядные пособия позволяют лучше понять, осознать, пропустить материал через себя.

 

 

2. Методика организации и проведения открытого занятия

 

Техническая подготовка является одним из основных предметов обучения студенческой группы. Конкретные задачи технической подготовки для каждой категории обучаемых и ее объем (в учебных часах) , содержание определяются рабочей программой.

Успешное выполнение задач по технической подготовке достигается:

- правильной организацией технической подготовки и высоким качеством проведения всех занятий в полном объеме рабочей программы.

- постоянным совершенствованием технических знаний и практических навыков студентов в процессе повседневной эксплуатации моделей оборудования;

- систематическим совершенствованием технических знаний и методических навыков преподавателя;

- наличием учебно-материальной базы, отвечающей современным требованиям.

Обучение студента должно быть неразрывно связано с его воспитанием. Поэтому на всех занятиях по технической подготовке в студентах необходимо развивать высокие моральные качества, дисциплинированность, чувство личной ответственности за содержание оборудования в постоянной рабочей готовности.

В зависимости от учебных целей, места и метода проведения различают два основных вида занятий: 1) занятия по изучению устройства материальной части и правил эксплуатации; 2) практические занятия ( разборка, ремонт, сборка, настройка оборудования)

Усвоение материала, изученного на этих занятиях, проверяется на контрольных занятиях.

Занятия по изучению устройства материальной части.

Основными методами проведения этих занятий являются рассказ (объяснение) и беседа. Оба метода во всех случаях обязательно сопровождаются показом изучаемых агрегатов (механизмов, систем) или приемов (действий) по их обслуживанию (разборке, промывке, сборке, регулировке).

Рассказ - это систематизированное, последовательное изложение учебного материала преподавателем занятий. Этот метод применяется, как правило, при изложении новых сведений. Если преподаватель во время рассказа прибегает к различного рода рассуждениям, раскрывающим принципы и закономерности работы механизмов, то такую форму рассказа называют объяснением.

Беседа - это целенаправленный вопросно-ответный способ обучения, обеспечивающий активное участие обучаемых в учебном процессе. Такой метод применяется при повторении ранее изученного материала в целях закрепления полученных знаний. Предлагаемые руководителем вопросы должны быть правильно подобраны и четко сформулированы. При этом вопросы рекомендуется ставить перед всей группой обучаемых. Это повышает активность обучаемых, так как обязывает всех участвовать в обдумывании ответа.

Преподаватель обязан вести беседу в нужном направлении, следить за участием в ней всей группы, внимательно вслушиваться в ответы с тем, чтобы не допускать в них неточностей и ошибок. Для повышения активности обучаемых их можно привлекать к уточнению и дополнению ответов.

Рассказ и беседа большей частью рационально дополняют друг друга. В начале любого занятия беседа позволяет проверить, как усвоен материал прошлого занятия, в ходе занятия - установить степень усвоения изучаемого материала и в конце занятия - обобщить рассмотренные вопросы.

Наряду с этим, в процессе беседы преподаватель может также применять к рассказ или объяснение для уточнения и углубления знаний студентов, а также для обобщения их ответов.

Эффективность беседы зависит в первую очередь от правильного подбора вопросов, которые определяют ее направление. В начальной стадии обучения рекомендуется предлагать более простые вопросы, например перечисление основных деталей агрегата или механизма. В последующем можно предлагать вопросы, требующие анализа и обобщения пройденного материала. К таким относятся вопросы, которые требуют объяснить принцип работы агрегата, системы или механизма, правила обнаружения неисправностей и т. п.

Если никто из обучаемых не может ответить на поставленный вопрос, им предлагается наводящий вопрос. Если и в этом случае обучаемые не смогут дать правильный ответ или точную формулировку, то это делает сам преподаватель.

Доходчивость занятий по изучению устройства материальной части и правил эксплуатации в решающей степени зависит от их материального обеспечения, от умения преподавателя использовать имеющиеся наглядные пособия.

Материальное обеспечение занятий обычно включает учебные агрегаты, стенды, макеты, плакаты, схемы, учебные кинофильмы.

Порядок использования наглядных пособий должен обеспечить быстрое осмысливание, понимание и прочное закрепление учебного материала. Так, первичное представление об изучаемом агрегате или механизме достигается показом его в натуре. Для подробного изучения его устройства вначале рекомендуется объяснить принцип его работы, используя при этом макет или принципиальную схему, и только после этого перейти к объяснению устройства и работы самого агрегата (механизма). Такая последовательность применения наглядных пособий и объяснений облегчает понимание устройства и работы сложного механизма.

При изучении материальной части оборудования рекомендуется такая методическая последовательность изложения материала:

- название агрегата (механизма);

- расположение в машине;

- назначение;

- общая характеристика;

- устройство и работа;

- правила пользования;

- регулировка;

- уход при эксплуатации;

- неисправности, их причины, меры предупреждения и способы устранения.

В содержание рассматриваемых вопросов преподаватель включает следующие сведения.

Назначение агрегатов и систем - это точная формулировка того, какие функции они выполняют в машине. При этом объясняется и необходимость этих функций.

Общая характеристика агрегата или системы - это объяснение их типа, или, иначе говоря, перечисление тех основных конструктивных особенностей, по которым данный агрегат или система отличаются от других. Так, например, общая характеристика блокировочного фрикциона планетарного механизма поворота гусеничной лесозаготовительной машины формулируется следующим образом: сухой, многодисковый, с трением сталь по стали, с шариковым механизмом выключения.

Принцип устройства и работы агрегатов, механизмов и приборов изучается только по их принципиальным схемам без изучения конструкции.

Общее устройство систем, агрегатов и механизмов изучается на материальной части путем показа и объяснения назначения и основ взаимодействия во время работы только их основных частей (узлов в сборе).

Необходимо также рассказать и показать, как и с использованием какого инструмента и принадлежностей выполняются эти работы.

Неисправности узлов, агрегатов, приводов управления и систем - рассмотрение нарушения геометрических размеров деталей, их взаимного расположения и нормального действия. На занятиях необходимо изучать только характерные, чаще всего встречающиеся в процессе эксплуатации неисправности.

Все неисправности рекомендуется изучать в такой последовательности:

1) признаки неисправностей, определяемые осмотром, на слух, по контрольным приборам или по характеру движения машины;

2) причины и последствия неисправностей;

3) способы обнаружения и устранения;

4) меры предупреждения.

Подготовка преподавателя к занятию

Руководитель обязан заблаговременно проверить наличие учебного оборудования и других средств материального обеспечения, необходимых для проведения занятия. Если потребуется, расположить учебное оборудование в классе так, чтобы им удобно было пользоваться во время занятия.

Личная подготовка преподавателя заключается в глубоком усвоении всего материала по теме занятия и в тщательном продумывании вопросов организации и методики проведения занятия. При этом используются личный рабочий конспект, техническая и методическая литература. После изучения всех исходных материалов принимается решение по вопросам организации и методики проведения занятия, уточняется перечень учебных вопросов, подлежащих изучению, и отрабатывается план-конспект или план проведения занятия. В нем отражается построение и содержание занятия, дается расчет времени.

Планы-конспекты в зависимости от квалификации преподавателя могут быть различными, но по возможности краткими. Вместе с тем следует считать целесообразным, чтобы в плане-конспекте был четко выражен тот объем сведений, который должен быть законспектирован обучаемыми на занятиях. Это способствует, с одной стороны, точности формулировок, а с другой - руководитель занятия, определяя объем и содержание записей обучаемых, имеет возможность заранее предусмотреть выделение на это необходимого времени.

 

Структура содержания занятия

Каждое занятие по технической подготовке состоит из вводной, основной и заключительной частей.

На вводную часть занятия отводится не более 5-10 мин. За это время преподаватель здоровается и проверяет наличие группы и их готовность к занятию, объявляет тему и учебную цель данного занятия.

В случае необходимости в вводной части проводится также опрос обучаемых по ранее пройденному материалу в целях проверки качества его усвоения, закрепления наиболее важных положений и нормативов, а также для подготовки их к восприятию новых сведений. Такой опрос особенно полезен в том случае, если тема предстоящего занятия связана с предыдущей или является дальнейшим развитием уже рассмотренных вопросов.

Если в результате опроса будет установлено, что обучаемые недостаточно твердо знают необходимый предшествующий материал, руководитель должен предусмотреть краткое его повторение в процессе занятий.

В вводной части практического занятия преподаватель дополнительно объявляет порядок проведения занятия, при необходимости распределяет учебную группу на подгруппы в соответствии с количеством учебных мест и напоминает меры безопасности.

 В основной части занятия по изучению устройства материальной части и правил эксплуатации излагается, как правило, новый учебный материал. На это расходуется большая часть учебного времени, отведенного на занятие. Преподаватель обязан использовать его так, чтобы планомерно изучить с обучаемыми все предусмотренные содержанием занятия учебные вопросы.

Очень важное значение имеет последовательность преподнесения учебного материала. Она должна быть тщательно продумана, отражена в плане-конспекте и в ходе занятия строго выдерживаться.

При изложении учебного материала руководитель должен разумно пользоваться планом-конспектом, а не читать его непрерывно, так как чтение подрывает авторитет преподавателя, приводит к потере связи с аудиторией и снижает активность обучаемых. К плану-конспекту рекомендуется обращаться лишь в случае необходимости контроля правильной последовательности изложения учебных вопросов и распределения времени, а также для приведения точных формулировок, определений и регулиро вочных параметров, которые должны быть законспектированы и требуют поэтому неоднократного дословного повторения.

В основной части занятия нужно обязательно предусматривать время для ответа на вопросы обучаемых. Если содержание вопроса оторвано от темы занятия или не представляет интереса для большинства обучаемых, отвечать на него целесообразно во время перерыва или после занятия. Ни в коем случае нельзя давать неправильный, необдуманный ответ. Если руководитель затрудняется сразу дать правильный ответ, лучше это сделать на следующем занятии.

Заключительная часть содержит в себе резюмирование изученного материала, подведение итогов о достижении поставленной цели/выполнении задач, поручение домашнего задания.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Литература

1. Средства обучения и методика их использования: Кн. для учителя / Г.Ф. Суворова, Н.В. Владимирова, А.В. Поляков и др., Под ред. Г.Ф. Суворовой. - М.: Просвещение, 1990, С.120 - 128.

2. Фридман Л.М. Наглядность и моделирование в обучении. - М., 1984

3. Родионов А.Н. Пособие по технической подготовке. – М., 2010.

 

3. Структура учебного занятия

Тема: Устройство основных элементов грузоподъемных машин и гибких тяговых органов.

Группа: МЦ-21.

Время проведения: 2 академических часа.

Форма проведения: групповая.

Метод обучения: репродуктивный.

Задачи занятия для преподавателя:

- образовательная (дидактическая): освоение и углубление теоретических знаний по темам классификация грузоподъемного и транспортного оборудования, приобретение практических навыков эксплуатации грузоподъемного оборудования. Развитие профессионального мышления.

- воспитательная: воспитание интереса у студентов к своей будущей профессии, стремление применить освоенные знания на практике.

- развивающая: развитие способности наблюдать, делать выводы, развитие стремления к профессиональному росту.

Формируемые компетенции:

 

 

 

Форма отчетности по занятию: выполнение студентами конспекта в тетради для лекционных работ, решение теста.

Обеспечение занятие:

-ПК, мультимедийное оборудование: кинопроектор, экран.

-Демонстрационное оборудование: домкрат гидравлический подкатной, домкрат гидравлический модель «бутылочный», домкрат винтовой, стальные канаты, сварные цепи, пластинчатые цепи, блок, крюк.

Технологическая карта

4. План урока

Цель урока: Ознакомить студентов с классификацией грузоподъёмных машин, видами стальных проволочных канатов, а также сварных и грузовых пластинчатых цепей применяемых в грузоподъемных машинах, с их классификацией, маркировкой и областью применения. Освоить методику подбора и выбраковки стальных канатов.

Урок ведется в форме беседы через постановку проблемного задания, последовательного изложения учебного материала. Каждому студенту представлен наглядный презентационный материал, содержащий рисунки, схемы и современные фотографии, рассматриваемые при изучении новой темы. образцы оборудования. В данной методической разработке рисунки, предложенные к рассмотрению, представлены в порядке изложения учебного материала.

Порядок ведения урока.

Сообщение темы и цели урока.

Изложение нового материала и его поэтапное закрепление.

Проведение тестирования студентов по данной теме.

После сообщения темы и цели урока, а также демонстрации учащимся грузоподъемного оборудования в работе я сообщаю студентам перечень вопросов к уроку:

1 вопрос: Классификация грузоподъемных машин

2 вопрос : Стальные проволочные канаты

3 вопрос: Выбор и браковка стальных канатов

4 вопрос: Сварные цепи

5 вопрос: Грузовые пластинчатые цепи

и перехожу к изучению первого вопроса, диктуя его название для записи в рабочих тетрадях :

1. Классификация грузоподъемных машин

Урок начинаю с беседы о примерах применения грузоподъемных машин из целлюлозно-бумажного производства. Я вывожу на экран различные фотографии с комментариями, касаемо данного этапа производства. задаю студента вопрос: «Перечислите, какие ещё виды грузоподъемных машин вы знаете?»

Студенты дополняют полученную информацию своими ответами. Далее я диктую им научно-технические определения о грузоподъемных машинах, подкрепляя фотографиями с производства и научными видеороликами. Студенты конспектируют материал в лекционные тетради.

Грузоподъемные машины — это машины периодического и непрерывного действия, предназначенные для подъема и перемещения грузов на небольшие расстояния в пределах определенной площади промышленногопредприятия.
По назначению грузоподъемные машины условно разделяют на общего и специального назначения. Машины общего назначения являются в некоторой степени универсальными. Их используют в производственных условиях для выполнения только подъемно-транспортных операций. Специальные грузоподъемные машины используют для подъема и перемещения определенных видов грузов либо для выполнения подъемно-транспортных операций при специальных технологических процессах.
По конструктивному исполнению грузоподъемные машины классифицируют на подъемные механизмы (домкраты, тали и др.), подъемники, грузоподъемные краны, погрузчики и манипуляторы.
Кроме того, грузоподъемные машины в зависимости от конфигурации обслуживаемой рабочей площади можно разделить на следующие группы: подъемные механизмы, подъемники — определенная точка рабочей площади; тележки, тали — рабочая площадь в виде прямолинейной или криволинейной полосы; стационарные поворотные краны — рабочая площадь в виде узкого кольца; стреловые краны, манипуляторы — рабочая площадь в виде широкого кольца или сектора; краны мостового типа, кабельные, краны-штабелеры, манипуляторы — рабочая площадь в виде прямоугольника; погрузчики, манипуляторы, самоходные краны — рабочая площадь произвольной конфигурации.

После вводной информации следует глубокой изучение классификации

грузоподъемного оборудования, на экран выводится данная таблица.

Таблица 1

 

В качестве закрепления материала студентам предлагается воспроизвести наименование оборудования по категориям с каждой колонки в отдельности.

Итогом данной работы является оформление студентами в лекционные тетради таблицы «Классификация грузоподъемных машин», а так же их основные технические характеристики оборудования, с записью, приведенных студентами, примеров.

Следует запись второго вопроса:

2. Стальные проволочные канаты

Я рассказываю студентам о причинах, по которым наибольшее применение в качестве гибкого элемента грузоподъемных машин (далее ГПМ) применяют именно стальные проволочные канаты, а также поясняю, что пеньковые и хлопчатобумажные канаты или канаты из искусственного волокна, обладающие низкой прочностью и малой надежностью, используются только для зачаливания грузов массой менее 0,5 т.

Студентам предлагается записать, что изготовляют канаты из стальной светлой или оцинкованной проволоки марки В, I или II диаметром от 0,2 до 2…3 мм с расчетным временным сопротивлением разрыву 1600 - 2000 МПа, полученной методом многократного холодного волочения с промежуточной термической и химической обработкой, и объясняется, что использование проволоки с более низким временным сопротивлением разрыву приводит к увеличению диаметра каната, а с более высоким сопротивлением - к снижению срока службы каната в следствие увеличения жесткости проволоки.

Также я объясняю студентам, что в ГПМ в основном применяют шести-прядные канаты (а – г) в следствие наиболее рационального соотношения диаметра прядей и диаметра центрального сердечника, благодаря чему обеспечивается высокий коэффициент использования поперечного сече-ния каната и достаточная гибкость ; рассказываю о применении спирального закрытого каната с одним слоем клиновидной и одним слоем Z-образной проволоки (д) в кабельных кранах и подвесных канатных дорогах.

Далее учащимся предлагается ознакомиться с классификацией кана-тов по различным признакам и кратко записать основные моменты :

а) По виду материала сердечника канаты бывают с органическим и металлическим сердечниками . По моему заданию, студенты называют известные им материалы сердечников. Обобщая ответы , я делаю общий вывод, что органические сердечники изготовляют из лубяных волокон (пенька) или из искусственных материалов (нейлон, капрон и др.), а в качестве металлического сердечника используют канат двойной свивки (рис.1, в ). Далее следует фронтальная беседа со студентами о преимуществах и условиях применения канатов с разными сердечниками. Я привожу студентам примеры с производства, а учащихся самостоятельно формулируют вывод, что канаты с органическим сердечником применяют при однослойной навивке на барабан ( как более гибких и хорошо впитывающих смазочные материалы) , а канаты с металлическим сердечником - при многослойной навивке, как более прочные.

б) В зависимости от типа свивки, прядей канаты бывают с точечным касанием отдельных проволок между слоями прядей типа ТК и с линейным касанием типа ЛК, а также с комбинированным точечно-линейным касанием ТЛК. И вновь студентам предлагается сравнить условия применения канатов с различными типами свивки прядей. Анализ ответов позволяет сделать вывод о том, канаты типа ЛК имеют лучшее заполнение сечения, более гибкие , износостойкие и выдерживают большее число изгибов. Поэтому канаты типа ТК применяют только при ненапряженных режимах работы.

в) По способу свивки канаты делят на нераскручивающиеся и раскручивающиеся. Тут я поясняю, что нераскручивающиеся канаты свиты из заранее деформированных проволок и прядей, получающих перед свивкой форму, соответствующую их положению в канате. Студентам задается вопрос: продлевается ли срок службы каната при таком изготовлении ?

г) По сочетанию направлений свивки элементов канаты могут быть

односторонней и крестовой свивки. Предлагается рассмотреть рисунок наглядного материала, где показаны канаты односторонней и крестовой

свивки.

После чего формулируется определение канатов односторонней свивки, у которых направления навивки проволок в прядях и навивки прядей в канате совпадают. Я объясняю преимущества, недостатки таких канатов и область их применения.

д) По направлению свивки прядей канаты изготовляют правой и левой свивки. Учащимся дается время рассмотреть рисунок в наглядном пособии. В результате чего под руководством преподавателя учащиеся в ходе беседы формулируют вывод о том, что при правой свивке пряди направлены слева–вверх–направо; а при левой свивке наоборот - справа-вверх-налево.

Необходимо отметить, что выбор каната по направлению свивки имеет большое значение для правильной эксплуатации при навивке на гладкий барабан. Для создания более благоприятных условий работы каната следует так подбирать направление навивки каната, чтобы он в процессе работы дополнительно подкручивался; это приводит к увеличению плотности каната и его срока службы.

е) По назначению канаты разделяют на грузовые, предназначенные только для транспортирования грузов, и грузолюдские, служащие для подъема и транспортирования людей и грузов. Студентам предлагается записать в рабочую тетрадь пример условного обозначения грузолюдского каната диаметром 12 мм из светлой проволоки марки В, левой односторонней свивки, повышенной точности, нераскручивающегося, с маркировочной группой по временному сопротивлению разрыву 1770 Мпа :

12,0 – ГЛ – В – Л – О – Н –Т 1770 ГОСТ2688-80

и попробовать расшифровать обозначение каната.

Затем внимание студентов привлекается к раздаточному материалу для рассмотрения канатов двойной свивки на рис.1. После изучения примера условных обозначений студентам предлагается самостоятельно написать марку стального каната по вариантам.

Рис.1.

 

Рассмотрев классификацию канатов, я рассказываю студентам о новых конструкциях канатов для ГПМ из пластически радиально – обжа- тых прядей, предлагая рассмотреть рисунок наглядного пособия.

При изготовлении таких канатов прядь, свитую из проволок круглого сечения, подвергают круговому радиальному сжатию (а), в результате которого проволоки пряди приобретают сложную форму, линейное касание между проволоками изменяется на касание по поверхности, а также увеличиваются опорная поверхность пряди и степень заполнения ее поперечного сечения. Эти канаты по сравнению с другими ранее существующими канатами отличаются высокой плотностью и однородностью, повышенным сопротивлением изнашиванию проволок, повышенным временным сопротивлением разрыву на 15-18 % и увели- ченной долговечностью на 30-50 %, незначительным увеличением изгибной жесткости и потерь на внутреннее трение.

Далее я отмечаю особую значимость вопроса о предельно допустимом износе канатов и необходимости их замены. Согласно Правилам Госгортехнадзора необходимость замены канатов определяют по числу оборванных проволок в наружных слоях прядей на длине одного шага свивки в наиболее изношенном месте каната. Шагом свивки называют длину каната, на которой прядь делает полный оборот вокруг его оси. Для определения шага свивки внимание студентов обращается на рис.2 наглядного пособия. На поверхности пряди наносится метка (точка 0 на рисунке 2), от которой отсчитывают вдоль продольной оси каната столько прядей, сколько их имеется в сечении каната. На поверхности следующей после отсчета пряди наносится вторая метка (точка 6 на рис.2). Расстояние между точками 0 и 6 принимается за шаг свивки.

рис.2.

следует запись третьего вопроса :

3. Выбор и браковка стальных канатов

Базируясь на сведениях, полученных студентами из выше изло-женного материала, а также на знаниях по другим общепрофессио-нальным дисциплинам, целесообразно часть урока, посвященную выбору канатов, провести в форме беседы, основная цель которой сводится к обобщению и систематизации знаний учащихся. В ходе беседы я затрагиваю следующие вопросы:

- преимущества и недостатки канатов из толстых проволок;

- применение защитной смазки канатов при хранении и эксплуатации;

- напряжения, испытываемые проволоками каната в процессе работы;

- дополнительные напряжения в канате при огибании им блока или

барабана;

- зависимость напряжений, возникающих в канате, от конструкции ка-

ната, размеров блока или барабана, от усилия натяжения и т.д.

Обобщая разобранный материал, в качестве рефлексии, подвожу студентов к самостоятельному формулированию основных моментов. В группу задаю вопрос: «Какими факторами необходимо руководствоваться при выборе каната?» Студенты озвучивают вывод о том, что основными факторами, определяющими срок службы каната, являются максимальное натяжение каната и отношение диаметра блоков и барабана к диаметру каната.

Далее студентам предлагается записать в рабочие тетради показа-тели, установленные Правилами Госгортехнадзора, для подбора каната :

Диаметр каната подбирают по ГОСТу на канаты в соответствии с

соотношением

, (1)

где - максимальное рабочее усилие ветви каната без учета дина-

мической нагрузки;

- разрывное усилие каната в целом;

- коэффициент запаса прочности, принимаемый в зависи-

мости от группы режима работы механизма.

Соотношение между диаметром выбранного каната и диаметром бло-ка и барабана, ограничивающее напряжение изгиба каната,

D > ed , (2)

где d - диаметр каната;

D - диаметр блока и барабана (измеренный по центру сечения

каната);

е - коэффициент принимаемый в зависимости от типа грузо-

подъемной машины и режима работы механизма.

Студентам рекомендуется литература для выбора значений коэф-фициентов (М.П.Александров «Подъемно-транспортные машины», М., «Машиностроениее», 2004 год), дается ряд других рекомендаций по подбору каната, а также отмечается, что приведенный выше расчет по Правилам Госгортехнадзора является единственным регламентированным методом расчета канатов. Приводится таблица применения стальных канатов, где приведены ГОСТы моделей стальных канатов и их область применения наглядно.

Браковка стальных канатов:

блоками, проводят по числу обрывов проволок на длине 6d (где d – диаметр каната). Число оборванных проволок подсчитывают в местах сосредоточения обрывов, у концевых заделок каната, на уравнительных блоках и т.д. Число оборванных проволок не должно превышать нормы, приводимой в таблицах Госгортехнадзора.

Таблица 2

Для канатов грузоподъемных машин транспортирующих людей, расплавленные или раскаленные металлы, огнеопасные или ядовитые вещества, нормы браковки уменьшаются вдвое. Студентам демонстрируются слайды 22 и 23 из презентации (составитель: преподаватель Махотин А.Н.), информация фиксируется в лекционные тетради.

Вопросы студентам для закрепления изученного материала:

поясните, как пользоваться таблицей применения стальных канатов ?

перечислите виды дефектов стальных канатов

что такое нормы браковки стальных канатов ?

следует запись четвертого вопроса :

4. Сварные цепи

Далее я рассказываю студентам, что сварные цепи изготовляют из круглой углеродистой стали с временным сопротивлением σ вр> 340 Мпа.

После изготовления их испытывают под нагрузкой, равной половине разрушающей. Студентам предлагается рассмотреть рис.2 (а) наглядного материала. Изучение студентами схемы сварной цепи сопровождается комментариями преподавателя об овальной форме звеньев цепи, о их взаимно перпендикулярном положении, обеспечивающем большую под-вижность цепи во всех направлениях.

Затем под запись даются типы сварных цепей, их маркировка. Сварные цепи бывают двух типов: короткозвенные (А) и длиннозвенные (В). Для указанных типов цепей установлены два исполнения : 1- калиб- рованные; 2 – некалиброванные. В условное обозначение цепей должны быть включены: тип (А,В), исполнение (1,2), калибр (мм) и шаг цепи (мм). Приводится пример обозначения сварной цепи :

А1 – 10 28 ГОСТ 2319-81.

 

рис.3.

Далее, обращая внимание студентов на рис.3, отмечаю, что калиброванные цепи имеют более жесткий допуск по внутренней длине звена - t. Для калиброванных цепей этот допуск равен 0,08 d , а для некалиброванных 0,1d. И далее предлагаю студентам уточнить, в каких случаях применяются те и другие цепи. На основе собственных ответов студенты делают вывод о том, что некалиброванная сварная цепь предназначена для работы только с гладкими блоками и барабанами, калиброванная - для работы со звездочкой, имеющей специальные гнезда. В случае, если учащиеся не могут сразу самостоятельно сформулировать верный ответ, задаю им наводящий вопрос. Например: «На сколько строги требования к сборке узлов с некалиброванной цепью и калиброванной?» и «Как вы считаете, какой вид цепи будет предназначаться для работы только с гладкими блоками и барабанами, а какой - для работы со звездочкой, имеющей специальные гнезда?»

Отмечается также, что ввиду сложности определения фактического суммарного напряжения в звене расчет сварных цепей производят также, как и стальных канатов, т.е. на растяжение по коэффициенту запаса прочности относительно разрушающей нагрузки.

Затем следует фронтальная беседа с учащимися о достоинствах и недостатках сварных цепей. Обобщая и дополняя ответы студентов, я перечисляю достоинства сварных цепей : гибкость во всех направлениях, возможность работы с использованием звездочек и барабанов малого диаметра, что позволяет снизить крутящие моменты, простота конструкции и изготовления, бесшумная работа при скорости не более 0,1 м/с ; а также их недостатки, ограничивающие область их применения: непригодность для работы с большими скоростями ( на ба-рабане не более 1 м/с, на звездочке не более 0,1 м/с), возможность внезапного обрыва, быстрое изнашивание звеньев в местах соприкосновения, необходимость тщательного и постоянного контроля за их состоянием, поддержание цепи в смазанном состоянии.

В качестве рефлексии по пройденному материалу одному из студентов предлагается у доски назвать достоинства сварных цепей, другому - недостатки. а третьему – маркировку. Студентам группы предлагается внимательно выслушать выступающих, а потом оценить их ответы.

Запись пятого вопроса:

«Грузовые пластинчатые цепи».

Для ознакомления с устройством пластинчатой цепи, внимание сту-дентов обращается на схему , показанную на рис.2. (б) наглядного мате-риала. Преподаватель объясняет, что такие цепи состоят из стальных пластин, соединенных валиками; элементы цепи изготовляют из сталей 40, 45, 50 и подвергают термической обработке (улучшение или нормализация). Испытывают их пробной нагрузкой, равной 50% разру-шающей. Пользуясь знаниями, полученными по «Материаловедению», студентам предлагается дать характеристику данных марок сталей, а также названных видов термообработки.

Под руководством преподавателя студенты формулируют преимущества пластинчатых цепей по сравнению со сварными, это

большая надежность,

меньшая деформация звеньев цепи под нагрузкой

более плавное движение цепи

а далее от обратного, студенты уже самостоятельно перечисляют и недостатки, пластинчатых цепей:

невозможность изгибаться в поперечном направлении

невозможность навиваться на барабаны

быстрый износ шарниров цепей.

Обобщая разобранный материал по данной теме, необходимо отметить, что при использовании канатов и сварных цепей в качестве стропов общего назначения их выбирают такой длины, чтобы угол межу ветвями был не более 45 0, так как увеличение угла ведет к увеличению нагрузки на ветвь стропа.

Натяжение каждой ветви стропа

S = G / ( z*cos α ),

где G - вес груза; z - число ветвей стропа.

Расчет стропа проводят по указанной формуле . Коэффициенты запаса прочности при расчете стропа из стального каната принимают не менее 6, для стропов из круглозвенных сварных цепей - не менее 5.

В заключении урока , в целях закрепления изученного материала и контроля знаний студентов, я провожу самостоятельную работу с использованием 4 вариантов тестов. Данное тестирование позволяет мне, как преподавателю, получить представление об уровне осознания изученного материала каждым студентом. Своевременно выявить пробелы в знаниях, ошибки в методике преподавания и принять соответствующие меры.

Далее следует поручение домашнего задания:

Изучить и законспектировать основные определения и требования по теме «Устройство основных элементов грузоподъемных машин и гибких тяговых органов» учебник «Грузоподъемные машины и транспортные средства» - Братск.: Издательство целлюлозно-бумажного колледжа , 2013 г. автор - А.В. Архиреев и др.

 

Заключение

В течение урока удалось выдать все темы, выдержать временной режим и реализовать все запланированные задания для студентов. Основными заданиями студентам явились: текущие и дополнительные вопросы по изучаемым темам, назначение которых было реализация упражнения рефлексия. Результативно прошло выполнение заданий по раздаточным материалам (расшифровка маркировки и определение типа каната) и решение тестовых заданий.

Урок проведен в активной форме, с двухсторонним участием преподаватель – группа с применением следующих педагогических средств: учебно-лабораторное оборудование, учебно-производственное оборудование, дидактическая техника, учебно-наглядные пособия, технические средства обучения, организационно-педагогические средства (учебные планы, карточки-задания, учебные пособия).

Перспектива раскрываемой темы полностью связана с её актуальностью. Чем больше и разнообразнее отечественная и зарубежная промышленности будут выпускать грузоподъемное оборудование и гибкие тяговые органы (канаты, цепи), тем острее будет стоять вопрос в качестве современного обучения будущих специалистов, тем более, что главным пунктом здесь является безопасность персонала и выполняемых работ.

Литература:

1. А.В. Архиреев и др. «Грузоподъемные машины и транспортные средства» Братск.: Издательство целлюлозно-бумажного колледжа , 2013 г.

2. А.А. Гейман и др. «Грузоподъемные и транспортные устройства в целлюлозно-бумажной и лесохимической промышленности» - М.: Издательство лесная промышленность , 1978 г.

Презентация «Устройство основных элементов грузоподъемных машин и гибких тяговых органов» на основе фотографий и информации из использованной литературы. Составитель преподаватель А.Н. Махотин. Сыктывкар 25.12.2017г.

Приложение 1

Тестовые задания

по теме: «Гибкие элементы грузоподъемных машин»

Вариант №1.

1. Какие канаты чаще всего применяют А) пятипрядные

в грузоподъемных машинах ? Б) шестипрядные

В) восьмипрядные

2. Канаты с каким касанием проволок А) линейным

между слоями имеют лучшее запол- Б) точечным

нение сечения ? В) точечно-линейным

3 В канатах какой свивки, пряди А) правой

направлены слева-вверх-направо ? Б) левой

В) тип свивки не зависит

от направления каната

4. Какая сварная цепь применяется А) калиброванная

при работе с гладкими барабанами ? Б) некалиброванная

В) любая

5. Под какой нагрузкой испытывают А) равной разрушающей

пластинчатые цепи ? Б) на 50% больше разрушающей

В) равной 50% разрушающей

 

Вариант №2

1. Выбрать материал органического А) пенька

сердечника каната. Б) капрон

В) нейлон

2. Какие канаты свиты из заранее А) раскручивающиеся

деформированных проволок и Б) нераскручивающиеся

прядей ? В) ни первые, ни вторые

3. Канат, свитый из каких проволок А) из толстых

имеет повышенную жесткость ? Б) из тонких

В) толщина проволоки не

влияет на жесткость

каната

4. Какая сварная цепь применяется А) некалиброванная

при работе со звездочками ? Б) калиброванная

В) любая

5. Какой термообработке подвергают А) отжиг

пластинчатые цепи ? Б) старение

В) улучшение

 

Вариант №3.

Канаты с каким сердечником А) с органическим

применяют при однослойной Б) с металлическим

навивке на барабан ? В) любые

2. Какие канаты имеют больший А) односторонней свивки

срок службы ? Б) крестовой свивки

В) сочетание направлений

свивки не имеет

значения

3. При использовании стальных А) уменьшать

канатов количество блоков Б) увеличивать

следует… В) не имеет значения

4. Какие цепи непригодны для А) пластинчатые

работы со значительными Б) сварные

скоростями ? В) любые пригодны

5. Каким должен быть угол А) не менее 450

между ветвями канатного Б) не более 450

стропа ? В) не имеет значения

Вариант №4.

1. Канаты с каким сердечником А) с органическим

применяют при многослойной Б) с металлическим

навивке на барабан ? В) любые

2. В канатах какой свивки пряди А) левой

направлены Б) правой

справа-вверх- налево ? В) тип свивки не зависит от

направления свивки

прядей каната

3. От какого фактора в большей А) число прядей каната

степени зависит срок службы Б) диаметр проволок

каната ? В) максимальное натяжение

каната

4. Какие цепи пригодны для А) сварные

работы и со звездочками, и Б) пластинчатые

с барабанами ? В) те и другие

5. Расчет сварных цепей А) на кручение

производят … Б) на изгиб

В) на растяжение