На чертеже изображено устройство для контроля прочности напрессовки на шейку оси кольца подшипника при тепловой сборке. Устройство содержит измерительную конусную резьбовую втулку 1, снабженную кольцевой полостью А для размещения равномерно по окружности четырех высокотемпературных тензорезисторов 2 и термопары 3, кольцевым ребром 4 с прорезями 5 под накидной гаечный ключ и защитный кожух 6 с креплением 7, а также конусную разрезную закрепительную втулку 8 с нажимной гайкой 9 для затяжки резьбы после установки втулки 1 на кольце 10 подшипника, подлежащего тепловой напрессовке.
Устройство работает следующим образом. Конусную измерительную втулку 1 надевают на кольцо 10 и устанавливают концентрично относительно кольца при помощи закрепительной втулки 8. Затем затягивают нажимную гайку 9. При этом уменьшается зазор, обозначенный на чертеже, и обеспечивается радиальный натяг тензометрической втулки 1 относительно поверхности диаметром дорожки качения на кольцо 10 подшипника за счет промежуточного сжимаемого звена (конусной втулки 8). В сборе элементы 1, 8, 10 (составной толстостенный цилиндр) подготовлены к тепловой сборке соединения "шейка оси – кольцо подшипника". С помощью измерительной аппаратуры записывают температуру и начальные окружные напряжения на поверхности измерительной втулки 1, снимая показания тензодатчиков 2 при температуре производственного помещения и термопары 3.
Данные автоматически выводятся на печатающее устройство. Отсоединяют измерительную аппаратуру и нагревают в сборе составной толстостенный цилиндр (1, 8, 10) до момента окончательного расширения кольца подшипника под посадочный размер (с зазором) на шейку оси колесной пары. Температура нагрева не более 100 – 120 °С, перегрев не допускается. Подсоединяют к нагретому блоку (1, 8, 10) измерительную и записывающую аппаратуру и совмещают кольцо подшипника 10 с шейкой оси, фиксируя положение последнего по месту посадки. Записывают максимальные напряжения на поверхности закрепления тензодатчиков 2 и температуру нагрева. Выключают записывающую аппаратуру на время полного остывания элементов и получения соединения с натягом "шейка оси – кольцо подшипника". После этого включают измерительную аппаратуру и печатающее устройство. Повторный замер указанных напряжений производится после остывания сформированного напряженного соединения (шейка оси – кольцо подшипника – закрепительная втулка – тензометрическая втулка) до температуры производственного помещения. Расчетным путем проводится определение величин окружных напряжений Gtn на внутренней поверхности кольца подшипника, фактического натяга и контактного давления в зоне сопряжения кольца с шейкой оси колесной пары. Таким образом, контроль осуществляется дважды: 1 – перед тепловой сборкой косвенным способом путем замеров посадочных поверхностей деталей и подбора их по заданной величине натяга (0,04 – 0,06 мм); 2 – после остывания кольца подшипника по месту его посадки на шейке оси по величине напряжений от фактического натяга в сопряжении. Это существенно повышает достоверность оценки прочности сопряжения тепловых напрессовок колец подшипников на шейки осей колесных пар.
Источники информации
1 , А. Соединения с натягом. Расчеты, проектирование, изготовление. – М.: Машиностроение, 1981. – С. 5, 32 – 33, 204.
2 А. с. СССР № 1 МПК G01L 1/22. Тензодатчик усилий, 1991. Бюл. № 22 – прототип.
Формула изобретения
1 Устройство для контроля прочности напрессовки на шейку оси кольца подшипника при тепловой сборке, содержащее упругий элемент, установленный концентрично относительно последнего и имеющий на своей поверхности закрытые кожухом тензорезисторы, отличающееся тем, что упругий элемент выполнен в виде втулки с конусной внутренней поверхностью и имеет на своей наружной цилиндрической поверхности в средней части последней кольцевую проточку, на данной части которой размещены под защитным кожухом высокотемпературные тензорезисторы, а со стороны большого диаметра конусной поверхности упругого элемента выполнена внутренняя резьба на части длины последнего.
2 Устройство по п. 1, отличающееся тем, что имеет разрезную закрепительную втулку с конусной наружной поверхностью, установленную с возможностью взаимодействия внутренней поверхности упругого элемента с наружной поверхностью контролируемого кольца подшипника.
3 Устройство по п. 2, отличающееся тем, что снабжено нажимной гайкой с проходным отверстием под наружный диаметр рабочей цилиндрической поверхности контролируемого кольца подшипника, установленную с возможностью заворачивания во внутреннюю полость упругого элемента и воздействия на торец конусной закрепительной втулки.
Реферат
Изобретение относится к механосборочному производству и предназначено для осуществления прямого контроля прочности сопряжения деталей с натягом в сформированных соединениях. Устройство содержит упругий элемент, установленный концентрично относительно кольца подшипника и имеющий на своей поверхности закрытые кожухом тензорезисторы. Упругий элемент выполнен в виде втулки с конусной внутренней поверхностью и имеет на своей наружной цилиндрической поверхности в средней части последней кольцевую проточку, на данной части которой размещены под защитным кожухом высокотемпературные тензорезисторы, а со стороны большого диаметра конусной поверхности упругого элемента выполнена внутренняя резьба на части длины последнего. Устройство имеет разрезную закрепительную втулку с конусной наружной поверхностью, установленную с возможностью взаимодействия внутренней поверхности упругого элемента с наружной поверхностью контролируемого кольца подшипника. Изобретение позволит повысить достоверность оценки прочности сопряжения тепловых напрессовок колец подшипников на шейки осей колесных пар. 1 ил.
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
(обязательное)
Задания для выполнения контрольных работ
СОДЕРЖАНИЕ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ
Контрольная работа включает 3 задания.
Задание 1 (теоретический вопрос) – выбирается из списка основных положений курса «Основы научных исследований» (Объем ответа 2 – 3 страницы печатного либо 3 – 4 рукописного текста).
Задание 2 (реферат) – выполнить подробный анализ какого-либо конкретного научного исследования последнего десятилетия в области техники по теме, приведенной в перечне тем для рефератов. Объем реферата – 12 – 15 страниц печатного либо 15 – 20 рукописного текста. Источниками информации могут быть периодические научные либо научно-популярные журналы, например, «Вестник БелГУТа: Наука и транспорт», «Наука и жизнь», «Железные дороги мира».
В реферате должны быть отражены следующие моменты:
1 Предпосылки проведения научного исследования.
2 Цель исследования.
3 Объект и основные методы исследования, полученные результаты.
4 Выводы по научному исследованию, анализ справедливости выдвинутых гипотез.
5 Использованные литературные источники.
Задание 3 – аннотация на анализируемое научное исследование.
Варианты заданий для контрольной работы соответствуют двум последним цифрам учебного шифра, если эти цифры от 01 до 50. Студентам, имеющим последние цифры учебного шифра от 51 до 100, следует от соответствующего числа отнять 50. Например, если учебный шифр – 238, то следует выполнять задания по 38 варианту, если 385 – по варианту 35.
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ КУРСА
«ОСНОВЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ»
1 Введение. Предмет “Основы научных исследований”. Генезис и периодизация мировой науки. Роль науки в развитии техники.
2 Развитие науки – общественная потребность. Источники формирования научных исследований.
3 Основные этапы становления науки. Зачатки знаний в древности: мифология, натурфилософия, первые теоретические системы, древнегреческая наука.
4 Наука в средние века: вклад в науку ученых арабского мира, научные искания ученых Средней Азии.
5 Наука – высшая культурная ценность Нового времени, механистическая картина мира.
6 Рубеж XIX – XX веков. Кризис классической науки. Крупнейшие открытия последнего десятилетия.
7 Задачи, стоящие перед наукой XXI века.
8 Общие определения и понятия науки. Система знаний и классификация научных знаний. Составные элементы науки: система научных знаний, научная деятельность, научные учреждения.
9 Характерные признаки системы научных знаний, классификация системы научных знаний.
10 Характерные признаки научной деятельности, классификация научной деятельности.
11 Характерные признаки системы научных учреждений, классификация научных учреждений.
12 Характерные черты современной науки.
13 Организация научно-исследовательской работы в Республике Беларусь.
14 Организация научно-исследовательской работы в вузе.
15 Подготовка, использование и повышение квалификации научно-технических кадров. Иерархия ученых степеней, званий и должностей в науке.
16 Международное научное сотрудничество. Основные научно-технические международные программы.
17 Определение научного исследования. Его структура.
18 Классификация научных исследований.
19 Государственные программы научных исследований.
20 Связь науки с производством. Соотношение экономических затрат при развитии научной идеи.
21 Оценка экономической эффективности темы научного исследования.
22 Методология научного исследования. Основные методы теоретических и эмпирических исследований, применяемые в технических науках.
23 Основные понятия моделирования. Основные виды.
24 Основные случаи моделирования, применяемые для исследований в области транспортной техники. Критерии подобия.
25 Условия механического подобия исследуемого объекта и его модели. Коэффициенты подобия.
26 Особенности экспериментального исследования. Его цели и задачи.
27 Методика проведения экспериментальных работ.
28 Классификация экспериментальных исследований.
29 Обработка результатов экспериментальных исследований.
30 Вычислительный эксперимент. Цели и задачи. Основные этапы.
31 Метрологическое обеспечение экспериментальных исследований.
32 Использование в исследованиях единиц системы СИ. Метрическая система единиц.
33 Употребление в научных документах важнейших производных, а также кратных и дольных единиц системы СИ.
34 Теоретические исследования. Задачи и основные методы.
35 Основные стадии теоретического исследования.
36 Общая последовательность математического моделирования.
37 Использование математических методов в научных исследованиях.
38 Особенности конечноэлементного моделирования. Его последовательность.
39 Научные документы и издания. Оформление результатов научной работы. Понятия аннотации, реферата, научно-технического отчета.
40 Первичные и вторичные научные документы.
41 Средства поиска научной информации.
42 Правовая защита интеллектуальной и промышленной собственности в Республике Беларусь.
43 Патенты на изобретения и полезные модели.
44 Содержание заявки на изобретение, полезную модель. Требования, предъявляемые к ним.
45 Методология улучшения памяти. Механизм запоминания, виды памяти.
46 Основные методы улучшения памяти. Самоанализ блоков плохо запоминаемой информации.
47 Как читать научную литературу. Приемы, помогающие усваивать большой объем информации.
48 «Плюсы» и «минусы» техники скорочтения. Культура чтения художественной литературы.
49 Общественное понимание потребностей науки в масштабах страны. Уважение к творчеству.
50 Нравственная ответственность ученого.
ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ ДЛЯ РЕФЕРАТОВ
1 Тенденции и перспективы развития транспорта в XXI веке.
2 Экологически чистые виды транспорта.
3 Новые виды высокоскоростного транспорта.
4 Автоматизация пассажиро - и грузоперевозок.
5 Использование инфракрасной и лазерной техники на транспорте.
6 Компьютеризация различных видов транспорта.
7 Компьютерное моделирование узлов транспортных средств.
8 Уменьшение загрязнения окружающей среды транспортом.
9 Уменьшение транспортного шума.
10 Передовая техника конструирования и производства наземного транспорта.
11 Увеличение операционных возможностей и безопасности систем воздушного транспорта.
12 Проблемы трибологии и трибофатики в транспортной технике.
13 Использование композиционных материалов на транспорте.
14 Современные технологии упрочнения отдельных узлов транспортных средств.
15 Применение микро - и наноструктур в транспортной технике.
16 Нанотехнологии и новые материалы для более дешевого и экологически эффективного применения в машиностроении.
17 Использование новых композиционных материалов на транспорте.
18 Укрепление конкурентоспособности транспорта.
19 Улучшение аэродинамических качеств транспортных средств.
20 Увеличение операционных возможностей систем автомобильного транспорта.
21 Увеличение безопасности автомобильного транспорта.
22 Автоматизация управления движением на шоссейных дорогах.
23 Модульные автомобили и перспективы их использования.
24 Современные подходы к совершенствованию систем безопасности на железнодорожном транспорте.
25 Дистанционное управление локомотивами.
26 Разработка и эксплуатация двухэтажных пассажирских вагонов.
27 Перспективы поездов на магнитном подвесе.
28 Альтернативные виды моторного топлива.
29 Получение электричества из биомассы или из отходов производства.
30 Электричество из возобновляемых источников энергии (солнце, геотермальные источники, маломощные гидросиловые установки, океанические волны и течения и т. п.).
31 Современные малогабаритные источники энергии.
32 Прогрессивные технологии возобновления энергии – фотоэлектричество.
33 Современные методы, обеспечивающие энергосбережение и энергоэффективность.
34 Новые технологи для транспортировки и хранения энергии.
35 Новейшие методы дефектоскопии и неразрушающего контроля.
36 Новые виды сварок.
37 Космические исследования XXI века.
38 Мобильные и беспроводные системы связи наземного и спутникового базирования нового поколения.
39 Технологии и материалы для производства компьютерной техники с низким потреблением энергии.
40 Производство наноприборов и наносистем.
41 Мехатронные системы.
42 Моделирование многофункциональных материалов.
43 Разработка материалов с заранее заданными свойствами.
44 Механика биологических объектов.
45 Исследования механики роботов.
46 Теория решения изобретательских задач (ТРИЗ).
47 Техногенные катастрофы в центре внимания ученых. Меры по их предотвращению.
48 Рациональное использование природных ресурсов и сокращение рисков экологических катастроф.
49 Оперативное прогнозирование и моделирование, включая системы наблюдения за глобальными климатическими изменениями.
50 Атмосферные загрязнения и их региональное влияние на экосистему.
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1 Альтов (Альтшуллер), Г. С. Найти идею. Введение в теорию решения изобретательских задач / . – Петрозаводск: Скандинавия, 2003. – 239 с.
2 Альтшуллер, Г. С. Профессия – поиск нового / , , . – Кишинев, 1985. – 215 с.
3 Бабицкий, В. В. Планирование эксперимента: учебно-методическое пособие по проведению инженерных экспериментов и обработке полученных результатов / В. В. Бабицкий, , . – Мн.: БНТУ, 2003. – 48 с.
4 Бажан, П. И. Основы научных исследований на речном транспорте / П. И. Бажан., , . – Горький: Волго-Вятское кн. изд-во, 1990.– 318 с.
5 Белова, О. В. Интеллектуальная собственность. Основные понятия / О. В. Беловa. – М.: Изд-во МГТУ им. . – 2004. – 119 с.
6 Берков, В. Ф. Общая методология науки / . – Мн., 2001. – 228 с.
7 Бониц, М. Научное исследование и научная информация / М. Бониц. – М: Наука, 1987.– 155 с.
8 Гарская, Н. П. Основы научных исследований: конспект лекций / Н. П. Гарская. – Витебск: УО «ВГТУ», 2004. – 42 с.
9 Герасимов, И. Г. Структура научного исследования / . – М.: Мысль, 1985.– 217 с.
10 Гуринович, А. И. Как оформить материалы заявки на изобретение и полезную модель / А. И. Гуринович. – Мн.: Учеб.-исслед. респ. унитар. предприятие интеллектуал. собственности, 2002. – 190 с.
11 Демченко, И. И. Основы научных исследований: учеб. пособие / . – Красноярск: КГТУ, 2003. – 171 с.
12 Закин, Я. Х. Основы научных исследований / , .– Ташкент: УКИТУВЧИ, 1979.– 180 с.
13 Интеллектуальная собственность: современные правовые проблемы: проблем.-темат. сб.– М.: ИНИОН, 1998. – 211 с.
14 Кане, М. М. Основы научных исследований в технологии машиностроения / М. М. Кане. – Мн.: Высшая школа, 1987.– 230 с.
15 Коптев, В. В. Основы научных исследований и патентоведения / , , . – М.: Колос., 1993. – 144 с.
16 Коробко, В. И. Лекции по курсу «Основы научных исследований» / В. И. Коробко. – М.: Изд-во Ассоц. строит. вузов, 2001. – 217 с.
17 Коршунов, А. Н. Наука Республики Беларусь – 2001: статистический сборник / . – Мн.: КНТ Белорус. ин-т соврем. анализа и информ. обеспечения науч.-техн. сферы. – 2002. – 84 с.
18 Котарбиньский, Т. Элементы теории познания, формальной логики и методологии наук / Т. Котарбиньский. – Биробиджан, 2000. – 160 с.
19 Купцов, В. И. Природа научных открытий / , , Б. Я. Пахомов. – М.: Наука, 1986. – 303 с.
20 Кучур, С. С. Научные исследования и решение инженерных задач: учеб. пособие для вузов / , , В. К. Ярошевич. – Мн.: Адукацыя i выхаванне, 2003. – 416 с.
21 Леденев, В. В. Основы научных исследований. Тексты лекций / . – Тамбов: ТГТУ, 1995. – 290 с.
22 Мещеряков, В. Т. Наука и развитие принципов морали / , О. Д. Астапова. – Л: Наука. Ленинградское отделение, 1989. – 167 с.
23 Михеев, О. В. Основы научных исследований: учеб. пособие / , Ю. Н. Малышев, . – М.: МГТУ, 1994. – 185 с.
24 Образцов, Н. Н. Наука и производство: организация взаимосвязи / , А. К. Соловьев. – М: Знание, 1987. – 59 с.
25 Огрызков, Е. П. Основы научных исследований с обработкой результатов на ЭВМ / , . – Омск: ОмГАУ, 1996. – 122 с.
26 Основы научных исследований / под ред. . – М.: Высшая школа, 1989.– 400 с.
27 Основы научных исследований: учеб. пособие / [и др.]. – СПб.: ПГУПС, 1995. – 63 с.
28 Остапенко, Л. В. Конспект лекций по дисциплине "Основы научных исследований и техника эксперимента" / . – Днепродзержинск: ДИИ, 1991. – 103 с.
29 Папковская, П. Я. Методология научных исследований: курс лекций / П. Я. Папковская – Мн.: , 2002. – 176 с.
30 Петров, В. М. Алгоритм решения изобретательских задач: учеб. пособие / . – Тель-Авив, 1991. – 256 с.
31 Ракутова, Д. Я. Формула изобретения: методические рекомендации / . – Мн.: УП Технопринт, 2004. – 44 с.
32 Рузавин, Г. И. Методология научного исследования: учеб. пособие для вузов / . – М.: ЮНИТИ, 1999. – 316 с.
33 Рыжов, Э. В. Математические методы в технологических исследованиях / Э. В. Рыжов, . – Киев: Наук. думка, 1990. – 184 с.
34 Седов, Л. И. Методы размерности и подобия в механике / .– М: Наука, 1987. – 440 с.
35 Сутурин, А. К. Наука Республики Беларусь – 1999: статистический сборник / . – Мн.: БелИСА, 2000. – 112 с.
36 Сутурин, А. К. Наука Республики Беларусь – 2000: статистический сборник / . – Мн.: БелИСА, 2001. – 68 с.
37 Шумилин, А. Т. Проблемы теории творчества / . – М.: Высшая школа, 1989. – 141 с.
38 Яшина, Л. А. Основы научных исследований: учеб. пособие / . – Сыктывкар: Изд-во СыкГУ, 2004. – 84 с.
Кузёмкина Галина Михайловна
ОСНОВЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
Пособие для студентов технических специальностей
Редактор
Технический редактор
Корректор
Подписано в печать 01.09.2005 г. Формат 60´84 1/16.
Усл. печ. л. 5,11. Уч.-изд. л. 5,62. Тираж 350 экз.
Зак. № . Изд. № 000.
Редакционно-издательский отдел УО «БелГУТ», 4.
ЛИ № 000/0133394 от 01.01.2001 г.
Типография УО «БелГУТ», 4.
ЛП № 000/0148780 от 01.01.2001 г.
Бумага газетная. Гарнитура Таймс. Печать на ризографе.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 |
