MASZYNY I URZĄDZENIA MECHANICZNE W INŻYNIERII ŚRODOWISKA

Zagadnienia teoretyczne

UWAGA:

 - taki punktor oznacza temat tylko dla studiów dziennych.

SPRĘŻYNY



Wymienić główne zastosowania sprężyn.



Podać klasyfikację sprężyn i naszkicować kilka przykładów kształtu sprężyn.



Co to jest sztywność sprężyny? Od jakich cech sprężyny zależy? Jakim parametrem geometrycznym jest
wyrażona na wykresie pracy sprężyny?



Jaki rodzaj naprężeń dominuje w sprężynie walcowej śrubowej? Jak się określa naprężenia dopuszczalne
dla takiej sprężyny?



Jak się określa zastępczą sztywność układów sprężyn? Obliczyć zastępczą sztywność przedstawionego
układu dwóch sprężyn, jeśli są dane wartości sztywności obydwóch sprężyn: C

1

i C

2

.

POŁĄCZENIA ŚRUBOWE



Co to jest skok gwintu? Wyjaśnić za pomocą szkicu.



Dane są trzy symbole gwintów: M36, Tr22x5, G½. Jakie to są rodzaje gwintów i co oznaczają liczby 36,

22, 5 oraz ½ ?



Co to jest klasa własności mechanicznych śrub i co jest w niej zakodowane?



Opisać zasadę przenoszenia obciążeń stycznych przez złącze śrubowe wspornikowe ze śrubami „luźnymi”.
Przedstawić sposób obliczania obciążenia śruby w takim złączu.

 Wyszczególnić i przedstawić na szkicu wszystkie możliwe obciążenia połączenia śrubowego

wspornikowego.

 Podać i opisać realny przykład mechanizmu śrubowego. Jakie obliczenia są prowadzone dla śruby i

nakrętki w takim mechanizmie?

POŁĄCZENIA SPAWANE, ZGRZEWANE, LUTOWANE, KLEJOWE



Co to jest spawanie i do jakich materiałów jest stosowane? Jakie znasz dwa główne rodzaje spoin
stosowane w łączeniu metali? (przedstawić na rysunku).



Możliwość spawania (spawalność) poszczególnych metali.



Metody spawania elektrycznego



Na jakiej zasadzie wyznacza się przekrój obliczeniowy spoiny pachwinowej?



Podać cechy odróżniające następujące trzy procesy: spawanie metali, zgrzewanie metali, lutowanie.



Istota i rodzaje zgrzewania



Istota i przebieg lutowania.



Jaki kierunek naprężeń (w stosunku do płaszczyzny złącza) jest pożądany, a jaki jest niepożądany w
połączeniach zgrzewanych, lutowanych i klejowych? Zilustrować szkicem.



Wady i zalety połączeń klejowych na tle innych rodzajów połączeń.

POŁĄCZENIA KSZTAŁTOWE



Naszkicować kilka rodzajów połączeń kształtowych służących do przenoszenia napędu z wałka (lub z

wrzeciona) na koło osadzone na nim.



Narysować w rzutach połączenie wpustowe z zaznaczoną siłą działającą na wpust. Wyprowadzić wzór do

obliczenia nacisku jednostkowego, jeśli wiadomy jest moment obrotowy i odpowiednie wymiary (wymiary
te zaznaczyć na szkicu).



Narysować w rzutach połączenie wielowypustowe z zaznaczoną siłą działającą na wpust. Wyprowadzić
wzór do obliczenia nacisku jednostkowego, jeśli wiadomy jest moment obrotowy i odpowiednie wymiary
(wymiary te zaznaczyć na szkicu).



Jakie rodzaje obciążenia mogą być przeniesione przez połączenia wpustowe i wielowypustowe? W jakich
wypadkach stosuje się połączenia wielowypustowe zamiast wpustowych?



Jaki warunek wytrzymałościowy jest wspólny dla obliczeń wszelkich połączeń kształtowych? Od czego
zależy wartość prawej strony tego warunku?



Narysować model rozkładu jednostkowego nacisku powierzchniowego w połączeniu kształtowym
czworobocznym. Dlaczego w obliczeniach maksymalnej wartości tego nacisku jest stosowany
współczynnik 1,33 ?

SPRZĘGŁA

 Co to są sprzęgła, do czego służą i jak można je sklasyfikować? W jakiej sytuacji konieczne jest

stosowanie sprzęgieł ciernych?

 Narysować schemat sprzęgła samonastawnego typu Cardana i opisać jego działanie

 Narysować dowolny rodzaj sprzęgła ciernego i opisać jego działanie.

PRZEKŁADNIE MECHANICZNE



Klasyfikacja przekładni mechanicznych



Co to jest przełożenie geometryczne i przełożenie kinematyczne?



Rodzaje pasów i kół stosowanych w przekładniach pasowych. Scharakteryzować cechy dwóch głównych
rodzajów pasów.



Narysować schematycznie przekładnię pasową z dwoma kołami leżącymi w jednej płaszczyźnie, z pasem
gładkim. Opisać siły działające w pasie w stanie pracy. Jakie równania określają zależność między tymi
siłami?



Jakie siły działają w czynnej i biernej części łańcucha w przekładni łańcuchowej? Jak zależą siły od
momentu obrotowego przyłożonego do koła łańcuchowego?



Porównanie przekładni pasowych, łańcuchowych i zębatych pod względem wad i zalet.



Jaka krzywa matematyczna jest wykorzystana do kształtowania boków zębów kół zębatych? Jak można
zilustrować jej powstawanie?



Co to jest moduł uzębienia koła zębatego? Podać związki między modułem, liczbą zębów, średnicą
podziałową i odległością osi kół zębatych w przekładni z kołami zębatymi walcowymi o zębach prostych.



Co to jest linia przyporu (zazębienia)?



Naszkicować i opisać siły działające między kołami zębatymi walcowymi o zębach prostych. Jak można
wyznaczyć wszystkie te siły, dysponując momentem napędowym i wymiarami kół?

WAŁY I OSIE



Opisać główne (istotne) rodzaje obciążeń oraz rodzaje i charakter naprężeń występujących w wałach
maszynowych.



Wyjaśnić określenia Z

go

i Z

sj

. Dlaczego granicami wytrzymałościowymi dla wałków maszynowych są te

właśnie parametry, nie zaś R

e

?



Jak się wyznacza naprężenia zastępcze w wale maszynowym, obciążonym przez zginanie i skręcanie?



W jakim przypadku zastępuje się w obliczeniach rzeczywistą średnicę czopa wału przez średnicę
obliczeniową?



Z jakich materiałów wykonuje się wały maszynowe?

ŁOŻYSKA



Jak przebiega obliczanie równoważnego obciążenia łożyska kulkowego zwykłego obciążonego siłą

promieniową F

r

i siłą osiową F

a

?



Jakie parametry muszą być znane, aby obliczyć nominalną trwałość zmęczeniową łożyska tocznego?



Narysować w przekroju podłużnym łożysko kulkowe zwykłe, kulkowe wzdłużne i walcowe bez obrzeży na
pierścieniu wewnętrznym. Porównać możliwości stosowania tych rodzajów łożysk w zależności od
obciążeń.



Czy jest możliwe obciążenie siłą promieniową i siłą osiową następujących rodzajów łożysk tocznych:
kulkowe zwykłe, kulkowe wahliwe, walcowe bez obrzeży, stożkowe, baryłkowe, kulkowe wzdłużne.



Naszkicować wałek podparty na dwóch łożyskach kulkowych zwykłych, obciążony siłą promieniową i
osiową. Jak może być zrealizowane ustalenie wałka i łożysk ze względu na przeniesienie siły osiowej
z wałka na obudowę?

 Opisać zasadnicze rodzaje tarcia między elementami mechanizmów.

 Naszkicować w przekroju poprzecznym łożysko ślizgowe hydrodynamiczne i opisać jego zasadę działania.

Dzięki czemu powstaje siła nośna w takim łożysku? Od czego zależy jej wartość? Czy idealnym
położeniem czopa jest położenie współosiowe z panewką?

 Jakie są zasadnicze warunki wystąpienia tarcia płynnego?

 Jakie materiały są najczęściej wykorzystywane na elementy łożyska ślizgowego?

ZAWORY

 Wymienić funkcje zaworów.

 Przedstawić klasyfikację zaworów

 Przedstawić schematyczny szkic zaworu grzybkowego, kulowego i zasuwowego. Objaśnić działanie tych

rodzajów zaworów i dziedziny ich zastosowania.

 Narysować w przekroju zawór grzybkowy, zaznaczając wyraźnie gwint roboczy i uszczelnienie.

 Do czego służą zawory zwrotne? Przedstawić na szkicu przykład zaworu zwrotnego.

 Według jakich parametrów dobiera się zawór określonego rodzaju?