Scenariusz lekcji

Obliczanie tolerancji i pasowań

Zagadnienie: Tolerancje i pasowania

Czas trwania: 90 minut

Cele lekcji:

• Uczeń powinien znać:

• Uczeń powinien umieć:

Metody nauczania: Pogadanka, pokaz na tablicy, dyskusja, ćwiczenia obliczeniowe,

Środki dydaktyczne:Tablica, podręcznik, komputer

Przebieg lekcji:

Uczeń powinien znać:

• podstawowe pojęcia: odchyłka dolna, odchyłka górna, wymiar nominalny, górny wymiar graniczny, dolny wymiar graniczny, tolerancja

• metody obliczania tolerancji,

• sposób określenia pasowania,

• sposób wyrażenia (zapisu) podstawowych pojęć,

• elementarną obsługę arkusza kalkulacyjnego.

Uczeń powinien umieć:

• wyjaśnić co to jest tolerancja,

• wymienić rodzaje pasowań,

• obliczyć tolerancję,

• określić pasowanie,

Przebieg lekcji

1.Wprowadzenie.

• określenie celów lekcji i wyjaśnienie podstawowych pojęć,

• uświadomienie uczniom praktycznego znaczenia tolerancji,

• omówienie metod pracy.

2.Kierowanie procesem przyswajania nowych wiadomości i kształtowania umiejętności.

• sformułowanie zadania na temat: “Oblicz tolerancję wykonania i określ pasowanie”,

• dyskusja z uczniami na temat wyboru najprostszej metody obliczania tolerancji,

• praktyczna demonstracja tej metody na przykładzie,

• dyskusja na temat sposobu przyśpieszania metody obliczania (wykorzystanie komputera).

3.Kierowanie procesem wiązania wiedzy w określoną strukturę.

• kierowanie rozmową na temat metod obliczania,

• wyjaśnienie wpływu odchyłek na wielkość tolerancji i rodzaj pasowania,

• omówienie możliwości wykorzystania arkusza kalkulacyjnego do przyśpieszenia obliczeń,

• wykonanie przykładowych obliczeń w arkuszu kalkulacyjnym (utworzenie odpowiednich formuł obliczeniowych i logicznych),

• demonstracja wykorzystania arkusza do sortowania i filtrowania danych i wyników.

4.Powiązanie rozważań teoretycznych z praktyką.

• dyskusja na temat praktycznych korzyści wynikających z doboru odpowiedniego pasowania,

• podanie przykładów zastosowania poszczególnych rodzajów pasowań w budowie maszyn,

• dyskusja nad praktycznym wykorzystaniem komputera na lekcji części maszyn.

5.Porządkowanie informacji.

• ponowne omówienie zastosowanej metody obliczania tolerancji i pasowania oraz sformułowanie wniosków ostatecznych,

• ustalenie listy nowych pojęć wprowadzonych na lekcji,

• omówienie znaczenia wykorzystania arkusza kalkulacyjnego w wykonywaniu pracochłonnych obliczeń.

6.Kontrola i utrwalenie wiadomości i umiejętności.

• sformułowanie pytań bezpośrednio związanych z celami lekcji,

• utrwalenie wiadomości.

7.Zadanie pracy domowej i zakończenie.

• praca domowa: obliczenie na podstawie podręcznika tolerancji pasowania Φ30H8,

• zakończenie zajęć lekcyjnych.

8.Wiadomości.

• Rys.1 - Tolerancje
  Tolerancje - oznaczenia podstawowe:
  a) dla wałka, b) dla otworu.

• Rys.2 - Pasowania

Przykłady pasowań:
a) luźnego,
b) mieszanego,
c) ciasnego

• Wiadomości wstępne;

Dla zapewnienia prawidłowej współpracy części maszyn oraz ich zamienności - zwłaszcza w produkcji seryjnej i masowej - konieczne jest wykonywanie poszczególnych elementów z odpowiednią dokładnością. Dobór właściwej dokładności wymiarów jest jednym z ważniejszych zagadnień konstrukcyjnych, zwłaszcza że im większa jest dokładność wykonywania elementów, tym większy jest koszt ich obróbki.

• Wiadomości - wymiary graniczne;

Dokładność wykonania każdego wymiaru jest określona przez podanie wymiarów granicznych: górnego B i dolnego A lub przez podanie odchyłek granicznych: górnej i dolnej od wymiaru nominalnego N.
Odchyłka górna wałka: es = Bw - N
Odchyłka górna otworu: ES = Bo - N
Odchyłka dolna wałka: ei = Aw - N
Odchyłka dolna otworu: EI = Ao - N
Odchyłki mogą być dodatnie, ujemne lub równe zeru.

• Wiadomości - tolerancja i pasowania;

Tolerancją T nazywa się różnicę między wymiarami granicznymi: górnym B i dolnym A lub różnicę algebraiczną między odchyłkami: górną ES, es i dolną EI, ei (odchyłki wałków są oznaczane małymi literami, a odchyłki otworów - dużymi - rys.1.). A zatem T = Bw - Aw = es - ei (dla wałka)

T = Bo - Bo = ES - EI (dla otworu) Tolerancja jest zawsze dodatnia. Charakter pasowania jest określany na podstawie następujących zależności:

• luźne: Lmax>0 i Lmin>=0,

• ciasne: Lmax<0 i Lmin<0,

• mieszane: w pozostałych przypadkach.

• Wzory;

Luzy graniczne (maksymalny i minimalny) :

Lmax = Bo -Aw = ES - ei

Lmin = Ao -Bw = EI - es

Tolerancję obliczamy ze wzorów:

Tw = Bw -Aw = es - ei (dla wałka)

To = Bo -Ao = ES - EI (dla otworu)

Wymiary graniczne wałka i otworu obliczamy :

Bw = N + es (dla wałka)

Aw = N + ei (dla wałka)

Bo = N + ES (dla otworu)

Ao = N + EI (dla otworu)

9.Przykładowe zadania;

• Zadanie 1

Obliczyć wymiary graniczne wałka i tolerancję mając dane:

• średnica wałka Фw = 90,

• odchyłka górna wałka es = 0,011,

• odchyłka dolna wałka ei = -0,011.

Rozwiązanie zadania 1;

Obliczenia;

Górny wymiar graniczny wałka:

Bw = N + es = 90 + 0,011 = 90,011

Dolny wymiar graniczny wałka:

Aw = N + ei = 90 + (-0,011) = 89,989

Tolerancja wałka:

Tw = Bw - Aw = 0,022

Górny wymiar graniczny wałka:

Bw = N + es = 90 + 0,011 = 90,011

Dolny wymiar graniczny wałka:

Aw = N + ei = 90 + (-0,011) = 89,989

Tolerancja wałka:

Tw = Bw - Aw = 0,022

• Zadanie 2

Obliczyć wymiary graniczne otworu i tolerancję mając dane:

• średnica otworu Фo = 90,

• odchyłka górna otworu ES = 0,017,

• odchyłka dolna otworu EI = -0,017.

Rozwiązanie zadania 2;

Obliczenia;

Górny wymiar graniczny otworu:

Bo = N + ES = 90 + 0,017 = 90,017

Dolny wymiar graniczny otworu:

Ao = N + EI = 90 + (-0,017) = 89,983

Tolerancja otworu:

To = Bo - Ao = 0,034

• Zadanie 3

Obliczyć wymiary graniczne, luzy, pasowanie wałka i otworu oraz na podstawie luzów określić charakter pasowania mając dane:

• średnica wałka Фw = 90,

• odchyłka górna wałka es = 0,011,

• odchyłka dolna wałka ei = -0,011,

• średnica otworu Фo = 90,

• odchyłka górna otworu ES = 0,017,

• odchyłka dolna otworu EI = -0,017.

Rozwiązanie zadania 3;

Obliczenia;

Górny wymiar graniczny wałka:

Bw = N + es = 90 + 0,011 = 90,011

Dolny wymiar graniczny wałka:

Aw = N + ei = 90 + (-0,011) = 89,989

Tolerancja wałka:

Tw = Bw - Aw = 0,022

Luz maksymalny:

Lmax = Bo - Aw = 0,028

Luz minimalny:

Lmin = Ao - Bw = -0.028

Górny wymiar graniczny otworu:

Bo = N + ES = 90 + 0,017 = 90,017

Dolny wymiar graniczny otworu:

Ao = N + EI = 90 + (-0,017) = 89,983

Tolerancja otworu:

To = Bo - Ao = 0,034

Tolerancja pasowania:

Tp = Tw + T o = 0,056

Rodzaj pasowania: mieszane

---