Департамент ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ Брянской области
ГБПОУ « Трубчевский политехнический техникум»
инструкции для практических работ
По дисциплине: ОП.03 Материаловедение
Специальность: 15.02.14. Оснащение средствами автоматизации технологических процессов и производств (по отраслям)
Рассмотрено и одобрено на заседании ц/к
укрупнённой группы специальностей
15.00.00 Машиностроение
Протокол № от _____________
Председатель: _________ Т.Д. Федотенкова
г. Трубчевск 2019г.
Практическая работа №1
Тема: «Решение задач на определение механических характеристик металлов»
Цель работы: приобрести практические навыки и умения по определению механических характеристик металлов
Задание:1. Открыть ГОСТ 1497 - 84
2.Записать что устанавливает ГОСТ
3. Дата введения ГОСТ
4.Соответствует ли ГОСТ международной стандартизации (ISO)
5.Каким ГОСТ должен соответствовать аппаратура для испытания.
6.Какие способы определения предела пропорциональности определены ГОСТ.
7. Построить график диаграммы растяжения по данным, для измерения деформации с базой 50 мм (масштаб 100:1).
8.Графическим способом определить для образца диаметром 3мм предел пропорциональности и модуль Юнга.
9.Сделать вывод о проделанной работе.
Теоретические сведения:
Деформация это изменение формы объёма металла под воздействием внешних сил. Деформация, которая полностью исчезает при снятии внешних сил называется упругая. Деформация, которая полностью не исчезает при снятии внешних сил называется пластическая. Виды деформации: растяжение или сжатие, сдвиг, кручение, изгиб. Наиболее часто проявляется упругая деформация растяжения или сжатия, которая характеризуется:
Абсолютное удлинение (сжатие) Δl = l - lo
Относительное удлинение ε = Δl / lo
Механическое напряжение σ = F/ S
Закон Гука ε = Δl / l = α ·σ , где α коэффициент упругости, характеризующий упругие свойства материала.
Модуль Юнга Е=1 / α
Прочность способность материала выдерживать нагрузки без разрушения
Твёрдость способность материала сопротивляться проникновению в него другого. (Методы: Бринелля, Роквелла, Виккерса).
Вопросы:
1.Что такое относительное удлинение, пластичность, твёрдость, упругость, хрупкость, вязкость.
2.Виды испытания металлов. 3. Объяснить диаграмму растяжения
4.Определение прочности и её показатели.
5.Определение пластичности и её показатели.
6.Определение твёрдости.
Используемая литература: Гост 1497-84 «Металлы методы испытания образцов на растяжение»
1.С.А. Вологжанина, А.Ф. Иголкин «Материаловедение» 2017г.
2.Л.В.Журавлёва «Электроматериаловедение» 2014г.
Практическая работа №2
Тема: «Решение задач на определение температуры проводников при протекании токов »
Цель работы: приобрести практические навыки и умения по работе определение температуры проводников при протекании токов.
Задание:1. Выполнить предложенную схему
2. По исходным данным рассчитать силу тока, при коротком замыкании и температуру проводника через время указанное преподавателем.
3.Сделать вывод о проделанной работе.
Теоретические сведения:
При протекании тока по проводнику в проводнике выделяется тепло согласно закона Джоуля – Ленца Q = I² R t
К.З. это не преднамеренное подключение источника питания на очень маленькое сопротивление. Оно происходит из - за случайностей, например повреждение изоляции.
Количество теплоты в проводнике зависит от Q = c m (T – To)
На температуру проводника влияет масса, удельная теплоёмкость проводника, изоляция проводника, кабель-канал, температура, влажность окружающего воздуха и т.д.
Вопросы:
1.От чего зависит температура проводника с током
2.К чему приведёт повышение температуры проводника с током
3.Как снизить температуру проводника с током
Используемая литература:
1.С.А. Вологжанина, А.Ф. Иголкин «Материаловедение» 2017г.
2.Л.В.Журавлёва «Электроматериаловедение» 2014г.
Практическая работа №3
Тема: «Решение задач на определение удельного сопротивления проводников»
Цель работы: приобрести практические навыки и умения по определению удельного сопротивления проводников»
Оборудование и измерительные приборы: реостат, мультиметр, линейка, измерительная нить.
Задание:1. Измерить длину проволоки реостата, его диаметр, число витков и электрическое сопротивление.
2. По данным измерения рассчитать удельное сопротивление, проволоки реостата и по справочнику определить материал.
3.Сделать вывод о проделанной работе.
Теоретические сведения:
Для определения материала можно воспользоваться справочными данными этого материала, например удельное электрическое сопротивление.
Сопротивление проволоки R = ρ L / S , зависит от удельного сопротивления, длины, площади поперечного сечения.
Данные расчёты справедливы при условии что температура проводника не изменяется.
Длину катушки проволоки можно изерить путём умножения числа витков на длину одного витка. Длину одного витка можно измерить прочной нитью.
Диаметр проволоки можно измерить путём деления длины намотки на число витков.
Вопросы:
1.Что такое удельное сопротивление проводника.
2.От чего зависит у. с. п.
3. Как определить у. с. п и материал из которого изготовлен проводник
Используемая литература:
1.С.А. Вологжанина, А.Ф. Иголкин «Материаловедение» 2017г.
2.Л.В.Журавлёва «Электроматериаловедение» 2014г.
Практическая работа №4
Тема: «Расчёты изменений сопротивлений шунтов изготовленных из манганина и меди при протекании по ним рабочих токов »
Цель работы: приобрести практические навыки и умения по расчёту изменений сопротивлений шунтов изготовленных из манганина и меди при протекании по ним рабочих токов
Задание:1. Выполнить предложенную схему.
2.По исходным данным рассчитать необходимую длину медной и манганиновой проволоки сечением, указанным преподавателем и падения напряжения. (0,1В; 0,3В; 0,5В..)
3.Рассчитать сопротивление медного и манганинового шунтов при температуре 10ºС и 30ºС.
4.Рассчитать изменение сопротивления от изменения температуры.
5.Сделать вывод о проделанной работе.
Теоретические сведения:
Шунт это сопротивление которое подключено к измерительному прибору и служит для расширения предела измерения измерительного прибора (например Амперметра). Через шунт протекает основной ток при измерении.
Изменение сопротивления шунта ведёт к изменению падения напряжения на измерительном приборе и не точному показанию его. Поэтому очень важно чтобы шунт как можно меньше изменял своё сопротивление от изменения температуры окружающего воздуха.
Электрическое сопротивление проводника шунта определяется R = Ro (1+ ( t –t o )
Сопротивление проволоки определяется R = ρ L / S
Вопросы:
1.Что такое шунт
2.Объясните какой материал лучше применять в качестве шунта и почему.
Используемая литература:
1.С.А. Вологжанина, А.Ф. Иголкин «Материаловедение» 2017г.
2.Л.В.Журавлёва «Электроматериаловедение» 2014г.
Практическая работа №5
Тема: « Расшифровка марки проводов, кабелей и их применение »
Цель работы: приобрести практические навыки и умения по расшифровке марки проводов, кабелей и их применение
Задание:1. Выполнить по упрощенному варианту рисунки предложенных образцов проводников и кабелей, отобразив число и вид и цвет изоляции.
2. Расшифровать марку проводников и кабелей.
3. Определить назначение проводов и кабелей.
4.Сделать вывод о проделанной работе.
Теоретические сведения:
Проводниковые изделия разделяют на обмоточные провода, монтажные провода. Установочные провода и шнуры, кабели.
Обмоточные провода применяют для изготовления обмоток электрических машин, аппаратов и приборов. Изоляция бывает эмалированная, волокнистая, плёночная, эмалево - волокнистая.
Монтажные провода состоят из медных или алюминевых жил и служат для монтажных работ.
Монтажные провода с резиновой и полихлорвениловой изоляцией могут применяться в электрических устройствах и аппаратах с напряжением до 380В переменного и до 500В постоянного тока.
Для распознования монтажных проводов их изоляционные оболочки окрашивают в разные цвета.
Шнуры это гибкие и свитые друг с другом два изолированных проводника.
Кабели Это изолированные друг от друга проводники объединённые одной изоляционной оболочкой и служат для передачи и распределения электрической энергии. Цвета жил жёлтый фаза А, зелёный фаза В, красный фаза С, синий рабочий нуль, жёлтый с зелёным защитный нуль ( защитное заземление)
Вопросы:
1. Расшифровать марки проводов, кабелей по справочнику и рассказать о их применении.
2.Критерии выбора проводников
Используемая литература:
1.С.А. Вологжанина, А.Ф. Иголкин «Материаловедение» 2017г.
2.Л.В.Журавлёва «Электроматериаловедение» 2014г.
Практическая работа №6
Тема: «Решение задач на определение электрической прочности диэлектрика»
Цель работы: приобрести практические навыки и умения по определению электрической прочности диэлектрика»
Задание:1. Выполнить предложенную упрощенную схему испытания диэлектрика
2.Рассчитать напряжённость электрического поля в диэлектриках предложенных преподавателем.
3.Установить не превосходит ли напряжённость электрического поля в диэлектриках электрическую прочность этих диэлектриков.
4.Сделать вывод о проделанной работе.
Теоретические сведения:
Диэлектрики по агрегатному состоянию разделяют на твёрдые, жидкие, газообразные. Диэлектрики обладают электрическими свойствами такими как поляризация – смещение связанных зарядов в диэлектрике при воздействии на него электрического поля, благодаря которому их широко применяют для изготовления конденсаторов. Диэлектрики обладают огромным удельным сопротивлением и незначительной поглощенной электрической энергии – диэлектрические потери.
Одной из основных характеристик диэлектриков является электрическая прочность Е = Uпр / h
Если напряженность электрического поля окажется выше электрической прочности диэлектрика, то наступает пробой диэлектрика.
Вопросы:
1.Что такое пробой
2.Что такое электрическая прочность
3.Условия для развития пробоя в твёрдых диэлектриках
4.Что такое тангенс угла диэлектрических потерь диэлектрика.
Используемая литература:
1.С.А. Вологжанина, А.Ф. Иголкин «Материаловедение» 2017г.
2.Л.В.Журавлёва «Электроматериаловедение» 2014г.
1 477
42 327 
