MASZYNOZNAWSTWO

1.Maszynoznawstwo-nauka o budowie, działaniu i eksploatacji maszyn
maszynoznawstwo specjalistyczne- dot. Maszyn stosowanych tylko w określonych gałęziach przemysłu np. maszyny chemiczne.

Maszynoznawstwo ogólne -dot. maszyn stosowanych w wielu gałęziach przemysłu

Opiera się na:

-teorii maszyn i mechanizmów

- podstawach konstrukcji maszyn

- wytrzymałości materiałów;

- hydromechanice;

- aeromechanice;

-teorii maszyn cieplnych;

- elektrotechnice

- automatyce;

-technologii wytwarzania

2.maszyna-układ ciał oddziałujących wzajemnie na siebie w określony sposób i w określonym czasie przekształcający jeden rodzaj energii w inny np. elektryczną w cieplną; urządzenie służące do przetwarzania energii lub wykonywania pracy mechanicznej

Przykłady pierwszych maszyn.. ??

3.główne kier. W budowie maszyn

-budowa szybkobieżnych przepływowych turbin parowych i wodnych, spalinowych i paliwowych

-rozwój budowy maszyn wspierających wytwarzanie en. jądrowej

-rozwój bud. Maszyn wyporowych

-budowanie i projektowanie maszyn uwzględniających ochronę środowiska

-poprawa warunków pracy

-częściowa lub całkowita eliminacja udziału człowieka z procesu wytwórczego

4.el.składowe w budowie maszyn

-el.typowe- stosowane w wielu maszynach np. śruby, kliny..

-El.specjalne- stosowane w niektórych maszynach np. tłoki, cylindry …

Mechanizmy-zespoły ruchomych El. Maszyny wzajemnie na siebie oddziałujących wykonujących ściśle określone ruchy np. karbowe

Zespoły mechanizmów-zbiór mechanizmów połączonych ze sobą i zależnych od siebie funkcjonalnie, tworzących osobną całość

Narzędzia-przeznaczone do bezpośredniego oddziaływania w procesie pracy, wykonują prace dzięki sile mięśni lub maszyn; narzędzia ręczne np. młotek, n. maszynowe np. nóż tokarski, n.zmechanizowane np. wiertarki, młot pneumatyczny

(Mechanizacja-zast. Pracy ręcznej na prace maszyn)??

5.energia-jest to zasób nagromadzonej pracy albo zdolności ciała do wykonywania pracy czyli wielkość charakteryzująca stan układu fizycznego

Źródła energii

-siła wiatru,

-napięta sprężyna,

- rozpędzone koło zamachowe

- paliwa: stałe(węgiel),ciekle-ropa naftowa, gazowe, jądrowe –tor.

-En. ze źródeł stale odnawialnych:

- energia słoneczna,

-energia wiatru,

- biomasy,

- biogazu,

- fal,

- pływów morskich,

- energia geotermalna

Rodzaje energii:

-jądrowa,

-chemiczna,

-promieniowania,

-mechaniczna.

-cieplna,

-elektryczna

6.klasyfikacja maszyn

Maszyny energetyczne- przetwarzają en. Mechaniczną na inne postacie energii np. silniki

Silniki- maszyny które zmieniają dany rodzaj energii w pracę mechaniczną

Maszyny robocze-urządzenia spełniające czynności na pokonanie oporu zw. Z zmianą kształtu ciała,; zmianą kształtu położenia ciała

7.normalizacja-planowany proces porządkowania ,ujednolicania wymiarów, kształtów, własności wyrobu oraz norm

i dokładności wykonania.

Normalizacja polega na racjonalnym wyborze , uporządkowaniu, uproszczeniu i ujednoliceniu pojęć,

nazewnictwa, wymiarów, kształtów, metod badawczych, obliczeniowych metod dokładności

wykonania.

Dążenie do obniżenia kosztów wymaga uporządkowania w przemyśle maszynowym normalizacji i

unifikacji.

Zadania normalizacji polegają na:

– ograniczeniu ilości kształtów,

– ograniczeniu ilości wymiarów

– ograniczeniu ilości materiałów elementów typowych występujących w różnych maszynach i

urządzeniach (śruby, kołki, łożyska, uszczelki lub całe zespoły: sprzęgła, hamulce itp.).

Normalizacja obejmuje nie tylko elementy i zespoły maszyn ale również niektóre szczegóły

konstrukcyjne np.: średnice wałów, otworów, kształtów podtoczeń, wymiary gwintów, zbieżność

stożków oraz narzędzia do kontroli tych wymiarów.

Normalizacja daje następujące korzyści techniczno-ekonomiczne:

1. Ułatwia i przyspiesza proces konstruowania

2. Obniżenie kosztów własnych wytwarzania przez oszczędności surowcowe, uproszczenie

metod produkcji i zmniejszenie ilości potrzebnych narzędzi

3. Zmniejszenie asortymentu produkowanych i magazynowanych części

4. Ułatwia produkcję, eksploatację i remont maszyn

5. Umożliwia budowę maszyn w oparciu o standardowe zespoły i podzespoły

6. Stwarza możliwości szeroko pojętej specjalizacji produkcji.

7. Ułatwia rozwój nauki i piśmiennictwa naukowego

PN – polskie normy

BM – branżowe normy

ZN – zakładowe normy

9.dobór materiału na El. Maszyn

Porównywanie->warunków pracy ->technologicznych

->analiza rynku ->uwzględnienie czynników ->badania w warunkach

->właściwości materiału ->ekonomicznych eksploatacyjnych

A na końcu wybór właściwego materiału

10.podstawowe grupy dost. Materiałów na El.maszyn

vMat.ceramicznev

kompozyty

tw.sztuczne-> <-metale:stopy

11.klasyfikacja stopów metali

1)stopy żelaza- stale, staliwa, żeliwa

2)metale i stopy metali nieżelaznych-stopy Miedzie, s.aluminum ,s.cyny i cynków,s.ołowiu,s.łożyskowe

3)spieki metaliczne-z proszków żelaza, z proszków nieżelaznych

12.stale są to stopy żelaza z węglem

1)Stale węglowe(niestopowe )

a)konstrukcyjne-zwyklej jakości St0,St3 ; wyższej jakości 45G; w.j. o szczególnym przeznaczeniu St42P,St3M; o szczególnych własnościach A35

b)narzędziowe-płytko harująca się ; głęboko hartująca się

2)stale stopowe

a)konstrukcyjne-szczeg.przezn.35G2 40H; o szczeg. Przezn. AH32; o szczeg. Własnościach 0H13

b)narzędziowe-do pracy na zime;d.p na gorąco; szybkotnąca

13.staliwa- są to stopy żelaza z węglem zawierające do 2%węgla w stanie odlanym

1)Staliwa węglowe-zwykłej jakości L400I; wyższej jakości L400II

2)Staliwa stopowe(do 4,1%C)-konstrukcyjne ogólnego przeznaczeniaL20G;odporne na ścieranie L40M;do pracy w podwyższonych temperaturach L16M;odporne na korozję LH14;żaroodporne i żarowytrzmałeLH752

14.żeliwa-stopy odlewnicze żelaza z węglem o zawartości węgla 2,5-4,5% o bardzo niskiej plastyczności

1)Żeliwa węglowe –szare->zwykłe ZI10-wytępują płatki grafitu duże

- modyfikowane->ZS3502- wyst. Płatki grafitu małe

-sferoidalne ->ZS350 wyst .kulki grafitu

-białe (do wytwarzania żeliw ciągliwych)

-ciągliwe-białe Zcb35004-czarne Zcc 30006

2)żeliwa stopowe –zawierają dodatkowe pierwiastki takie jak nikiel, chrom, molibden, aluminium, tytan, wanad, miedź, bor, krzem, mangan

-żaroodporne ZICr 0,8

-odporne na korozję ZISI15

-odporne na ścieranie ZICrWTI

15. Mosiądz – stop miedzi i cynku, zawierający do 40% cynku. Może zawierać dodatki innych metali, takich jak ołów, aluminium, cyna, mangan, żelazo, chrom oraz krzem. Topnieje w temperaturze ok. 1000 °C (zależnie od gatunku).

1)mosiądze odlewnicze-

2)do przeróbki plastycznej-> ołowiowe; specjalne; wysokoniklowe

16.brązy-stopy miedzi w których gł. Skł. Stopowym w ilości powyżej 2%jest cyna, aluminium ,krzem, beryl lub mangan

-odlewnicze(bardzo dobra lejność, skrawalność, wys. twardość, odporność korozyjna, wysokie wł. wytrzymałościowe)

-do przeróbki plastycznej(dobra skrawalność, lutowność, spawalność, sprężystość, Wytrzymałość, podatność do obróbki plastycznej )

-stopy oporowe miedzi(stopy miedzi z Zn, Mn, Ni, Al, Fe ; zast. np. oporniki pomiarowe)

17.stopy aluminium

-odlewnicze(dobra lejność mały skurcz odlewniczy, dobre wł. Mechaniczne szczególnie po przesyceniu i starzeniu)

Z krzemem, z miedzią, magnezem, manganem, niklem, tytanem

-do obróbki plastycznej(duża plastyczność, spawalność, odporność na korozję, mała wytrzymałość, umacniane rzez zgniot na zimno)

Elementy gł. Tłoczone; konstrukcje obciążone; El. Dekoracyjne

18.spieki metaliczne-wytwarzane w operacjach metalurgii proszków

Przykładowe wyroby:-koła zębate, panewki łożyskowe

- porowate łożyska samosmarujące

- materiały cierne- zwiększające tarcie

- nakładki na narzędzia skrawające( węgliki wolframu, tytanu, wiązanie kobaltem)

- El. Elektroniczne

- korbowody

19.ocena wytrzymałości konstrukcji i El. Maszyn projektowanie na dopuszczalne naprężenie

$\sigma = \frac{F}{A} \leq \sigma_{\text{dop}} = k$ $\sigma_{dop =}\frac{R}{M}$(nie wiem czy też musi być )

σ-naprężenia rzeczywiste normalne przy rozciąganiu, ściskaniu i zginaniu w Pa

F- siła moment rozciągania, ściskania, ścinania w N

A- pole powierzchni przekroju, wskaźnik przekroju zginania skręcania

k- dopuszczalne naprężenie

R- naprężenie niszczące

M- współczynnik bezpieczeństwa

20. ocena wytrzymałości konstrukcji i El. Maszyn projektowanie na nośność graniczną

Obciążenie graniczne to obciążenie po którego przekroczeniu materiał traci swoje wartości

$$P_{n} \leq P_{\text{dop}} = \frac{\text{Ps}}{n}$$

Pn- obciążenie rzeczywiste

Pdop- obciążenie dopuszczalne(nośność dopuszczalna )

Ps- graniczna nośność elementów konstrukcji

n- współczynnik bezpieczeństwa

21.wytrzymałość zmęczeniowa

Ocena wytrzymałości konstrukcji i elementów maszyn dla obciążeń zmiennych ;zniszczenie materiału następuje przy naprężeniach znacznie niższych niż granica plastyczności

Średnie naprężenie cyklu σ_n =$\frac{\sigma_{min + \sigma_{\max}}}{2}$

Amplituda cyklu naprężeń $\sigma_{m} = \frac{\sigma_{\max{- \ \sigma_{\min}}}}{2}$

Zakres zmian naprężeń σ = σ_max − σ_min

Liczba symetrii cyklu R=$\frac{\sigma_{\min}}{\sigma_{\max}}$

22.klasyfikacja rodzajów tarcia

Tarcie

1.wewnętrzne 2.zewnętrzne

a)w ciałach stałych a)spoczynkowe

b)w cieczach 1)toczne

c)w gazach 2)ślizgowe-> mieszane, płynne, suche, półsuche

b)ruchowe

23.niektóre czynniki wpływające na intensywność zużycia w procesie tarcia

-Rodzaj współpracujących materiałów

-stan i dokładność wykonania

-skłonność do korozji

-prędkość względna

-czas trwania styku suchego(?)

24.przebieg zużycia współpracujących części (wykres, opis)

25.częstość występowania w czasie eksploatacji uszkodzeń (wykres, opis)

Okres początkowy (T₁) - okres kumulacji uszkodzeń (wady pierwotne) wynikające głównie z:
- wad produkcyjnych ,technologicznych
- eksploatacyjnych
- konstrukcyjnych

Normalna praca (T₂) - okres stałej częstości uszkodzeń wynikające z:
- ograniczeń ograniczeń tkwiących w produkcie
- zmęczeń materiałów
- zużycia lub błędów eksploatacyjnych

Okres starzenia się (T₃) - występuje zgodnie z założeniami konstrukcji, uszkodzenia są wynikiem:
- naturalnego zużycia
- zmiany własności materiałów

26.jakość i trwałość –def.

Trwałość - okres, w którym obiekt zachowuje swoje właściwości użytkowe. Określona jest dla normalnych, czyli założonych przy projektowaniu, warunków eksploatacji.

27.niezawodność : def, wykres-koszty niezawodności , opis

28.definicje wymiarowanie ,tolerancja….?

-wymiarowanie konstrukcji-> jest to opis wymiarowy przedstawiający żądania i cechy geometryczne konstrukcji, umożliwiające praktyczną jej realizację

-tolerancja(dobór odchyłek)-zależny jest od wymagań stawianych konstrukcji

Duże dokładność wymagani ->małe tolerancje-> większa pracochłonność i koszty

Każdy wymiar zewnętrzny ograniczający bryłę traktowany jako wymiar wałka(h7)

Każdy wymiar wewnętrzny ograniczający bryłę traktujemy jako wymiar otworu(H7)

29.rodzaje wymiarowania

-szeregowe

-równoległe

-szeregowo-równoległe

30.pasowania (w adobe- tolerancjaipasowania.pdf)

31.wyjaśnić pasowanie na zasadzie stałego otworu

32.wyjaśnić pasowanie na zasadzie stałego wałka

Tolerancję wałka dobiera sięz grupy tolerancji H (tolerancja w głąb materiału )El=0 o rodzaju pasowania decyduje tolerancja wałka,np. tolerancja lużna –H7/g6 tolerancja mieszna-H7/k6,tolerancja ciasna H7/s6

33.klasyfikacja połączeń

1)elementy główne 2)El.pomocnicze (łączniki ,śruby ,nity ,kołki)

` Połączenia

Spoczynkowe ruchowe(teoria mech. maszyn)

Rozłączalne nie rozłączalne warunkowo rozłączalne poł. wciskowe

-kształtowe(kliny ,wpusty) -nitowe

-sowrzniowe -spawane

-kołkowe -zgrzewne

-gwintownica -lutowane

-rurowe -klejone

-skurczowe

34.połączenia nitowe rodzaje połączeń, kiedy następuje zniszczenie połączenia

-mocne(połączenia stalowe)

Mocno szczelne (naczynia ciśnieniowe)

-szczelne (stosowane w zbiornikach otwartych)

35.połączenia spawne, zalety, wady, budowa.

Zalety

-dobra wytrzymałość i szczelność połączeń; dogodny rozkład naprężeń; duża swoboda kształtowania El oraz oszczędności materiałowe, możliwość spawania stali, staliwa, żeliw stopów miedzi, aluminium niklu ołowiu, tworzyw sztucznych; zastąpienie spawami połączeniami nitowymi w wszelkiego rodzaju konstrukcjach ;możliwość automatyzacji

Wady

-obniżenie wytrzymałości złącza(miejsc0we spiętrznie naprężeń niejednorodności konstrukcji);naprężenia spawalnicze;wady spawalnicze

36.połączenia zgrzewne ,wytrzymałość

-polega na powstawaniu na powierzchniach styku łączonych części wspólnych ziarn, będących wynikiem dyfuzji i rekrystalizacji sąsiadujących ziaren metalu. Najczęściej łączone części są nagrzewane prawie do temperatury topienia(stan ciastowości) a następnie dociskane.

37.połączenia lutowane ,rodzaje lutowania, wytrzymałość

Połączenia lutowe-łączenie metali przy użyciu spoiwa(lutu-materiał o niższej temp. topnienia niż łączone metale)

MIĘKKIE	TWARDE

TEMPERATURA TOPNIENIA

Do 300st.C	800st.C

MATERIAŁ LUTU

Stop cyny z ołowiem	Miedz, mosiądz, srebro i jego stopy

Wytrzymałość

Q  ≤  A*k₁ k₁=$\frac{R_{1}}{X}$

Q- siła tnąca działająca na połączenie;

A-powierzchnia spoiny

K1-naprężenie dopuszczalne spoiny

R1-dorażna wytrzymałość na ścinanie

x- współczynnik bezpieczeństwa

38.połączenia sworzniowe rysunek+ opis

Połączenia sworzniowe-nazywa się grubsze kołki walcowe zabezpieczone przed wysunięciem z łączonych części .Do znormalizowanych sworzni pełnych należą sworznie bez łąba,z łbem walcowym małym lub dużym, z czopem gwintowym oraz sworznie noskowe

39.połączenia kołkowe rysunek +opis

Połączenia kołowe elementy w kształcie walca Lub stożka o dość dużej długości w stosunku do ich średnicy ;rozróżnia się kołki walcowe, stożkowe, stożkowe z czopem gwintowym lub gwintem wewnętrznym, karbowe oraz sprężyste

40.narysować i opisać połączenia klinowe

Połączenia klinowe- należą do połączeń pośrednich rozłącznych, w których łącznikiem jest klin .Powierzchnie robocze klina mogą być płaskie lub walcowe tworzące kąt α z osią klina. Rozróżnia się kliny jednostronne oraz dwustronne symetryczne i niesymetryczne