Материалы комплексного экзамена ТОРА 2015

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к  материалам  комплексного экзамена по дисциплинам    «Техническая механика»,  «Электротехника и электроника», «Материаловедению»

для специальности 190631 «Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта»

          IV семестр, форма обучения – очная, уровень обучения – базовый         

 

 «Техническая механика», «Электротехника и электроника»,  «Материаловедение»   входят в цикл общепрофессиональных  дисциплин. 

Дисциплина  «Техническая механика» изучается в течение  трех семестров  в объеме 120 часов(максимальное количество 180 часов), «Электротехника и электроника» изучалась в течение двух семестров в объеме 100часов (максимальное количество 150 часов), «Материаловедение» изучалось в течение двух семестров в объеме 84 часов(максимальное количество 126 часов.    

На комплексный экзамен   выносятся следующие темы данных дисциплин:

I.                   «Техническая механика»

1.1    Деформация  растяжения – сжатия.

1.2    Деформация  кручения.

1.3    Деформация изгиба.

1.4    Сложные деформации.

1.5    Передачи, их виды.

II.                «Электротехника и электроника»

2.1. Основные электропроводные материалы, применяемые в автомобилестроении.

2.2. Диэлектрики.

2.3. Законы Ома.

2.4. Законы Киргофа.

2.5. Электроизмерительные приборы.

2.6. Полупроводниковые приборы.

2.7. Электродвигатели и генераторы.

2.8. Электромагнитное реле.

III.             «Материаловедение»

3.1    Стали: углеродистые, легированные.

3.2    Чугуны: литейные и ковкие.

3.3    Металлургическое производство.

3.4    Виды термической и химико-термической обработки материалов.

3.5    Легкие сплавы: алюминиевые.

3.6    Медные сплавы.

3.7    Высокопрочные сплавы.

3.8    Сплавы с особыми свойствами.

3.9    Полимерные материалы.

Задачи  изучения курса   общетехнических дисциплин:

- формирование  ПК 1.1-1.3, ПК 2.3,  необходимых для овладения  МДК по данной специальности;

- овладение методикой  изучения свойств  материалов;

- расширение профессиональных знаний по использованию и применению  в автомобилестроении  различных материалов;

- знакомство с основами конструирования  и проектирования узлов автомобиля и механизмов.

Форма комплексного экзамена для данной специальности – экзамен по билетам,  каждый билет  состоит из трех вопросов, по каждой дисциплине – один вопрос.  В каждом билете содержатся  два вопроса теоретические, один вопрос – практический.

При  изучении дисциплины

I.                   «Техническая механика» 

обучающиеся должны знать:

-методики выполнения основных расчетов по теоретической механики, сопротивлению материалов и деталям машин;

- основы проектирования деталей и сборочных единиц;

основы конструирования    

обучающиеся должны уметь:

- производить расчет на растяжение и сжатие на срез, смятие, кручение и изгиб;

- выбирать детали и узлы на основе анализа их свойств для конкретного применения.

II.    «Электротехника и электроника»

обучающиеся должны знать:

- методы расчета и измерения основных параметров электрических, магнитных и электронных цепей;

- компоненты автомобильных электронных устройств;

- методы электрических измерений; устройство и принцип действия электрических машин 

обучающиеся должны уметь:

- пользоваться измерительными приборами;

- производить проверку электронных и электрических элементов автомобиля;  

- производить подбор элементов электрических цепей и электронных схем;

III.    «Материаловедение»

 обучающиеся должны знать:

- строение и свойства машиностроительных материалов;

- методы оценки свойств машиностроительных материалов;

- области применения материалов;

- классификацию и маркировку основных материалов;

- методы защиты от коррозии; способы обработки материалов 

обучающиеся должны уметь:

- выбирать материалы на основе анализа их свойств для конкретного применения; - выбирать способы соединения материалов;

- обрабатывать детали из основных материалов;

Критерии оценки знаний и умений   на экзамене

При оценке теоретических  знаний учитываются  знания  видов материалов, классификация их по назначению, свойствам  материалов и их применение, а также логическое построение ответа обучающегося, знание терминологии дисциплины, основные принципы  и методики работы по дисциплине.

При оценке выполнения практического  задания учитывается  логическое обоснование выбора материалов для изготовления деталей, умение работать с маркировкой материалов, умение обосновать выбор ТО или ХТО, умение выбрать  методику расчета, выбор измерительной аппаратуры, методы ее подключения.

Оценка «отлично» выставляется обучающемуся  при соблюдении основных требований к ответу,  верное использование терминологии дисциплины, знание методик работы.

Оценка «хорошо» выставляется обучающемуся  при соблюдении основных требований к ответу,  но отсутствует  логика рассуждений, допущены ошибки (не более двух) при использовании терминологии.

Оценка «удовлетворительно» выставляется обучающемуся, который показал понимание  основных вопросов дисциплины,   при использовании терминологии дисциплины  обучающийся  допустил неверные трактовки или ошибки, имеет некоторые знания зависимостей свойств материалов от их строения, их использования, применение измерительной техники и справочных материалов.

Оценка «неудовлетворительно» выставляется обучающемуся, который не показал понимание  основных вопросов  дисциплины,   при использовании терминологии дисциплины  обучающийся  допустил неверные трактовки или ошибки, не имеет знания зависимостей свойств материалов от их строения.

 

 

Перечень вопросов  комплексного экзамена

по дисциплинам «Техническая механика», «Электротехника и электроника»,  «Материаловедение»

для специальности 190631 «Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта»

IV семестр, форма обучения – очная, уровень обучения – базовый

I . «Техническая механика»

1.Внутренние силовые факторы деформации растяжения – сжатия.

2.Эпюры и правила их построения.

3. Метод сечений.

4. Внутренние силовые факторы деформации кручения.

5. Внутренние силовые факторы деформации изгиба.

6.  Третья  и четвертая теории прочности.

7.  Передачи, их назначение и виды.

8. Механические передачи и их виды.

9. Зубчатые передачи, их достоинства и недостатки.

10. Червячные передачи, их достоинства и недостатки.

11. Ременные передачи, их достоинства и недостатки.

12. Планетарные передачи, их достоинства и недостатки.

II. «Электротехника и электроника»

1.     Основные электрические характеристики тока.

2.     Закон Ома для участка цепи и Закон Ома для полной цепи.

3.     Аккумуляторы, их принцип действия и устройство.

4.     Законы Киргофа.

5.     Конденсаторы. Электрическая емкость. Энергия заряженного конденсатора.

6.     Полупроводники их проводимость, полупроводниковые приборы.

7.     Электродвигатель и генератор постоянного тока.

8.     Методы расчета и измерения основных параметров электрических цепей.

9.      Методы расчета и измерения основных параметров  магнитных цепей.

10.  Методы расчета и измерения основных параметров  электронных цепей.

11.  Электроизмерительные приборы и принцип их действия.

12.  Трансформаторы, их принцип действия.

13. Электромагнитное реле, устройство и принцип действия.

III.   «Материаловедение»

1.   Углеродистые стали, структурный состав и механические свойства.

2.   Легированные стали. Назначение легирующих элементов. Свойства легированных сталей.

3.   Инструментальные стали. Назначение и свойства инструментальных сталей.

4.   Чугуны. Структура ковких и высокопрочных чугунов.

5.   Металлургический процесс черных металлов.

6.   Алюминий и его сплавы. Свойства и применение алюминиевых сплавов.

7.    Медные сплавы, их классификация. Применение  медных сплавов.

8.   Высокопрочные сплавы, их состав и свойства.

9.   Сплавы с особыми  свойствами, их применение.

10.    Полимерные материалы, их строение, свойства и применение.

11.   Термическая обработка материалов, ее назначение. Возможные дефекты.

12.   Химико-термическая обработка  материалов, ее назначение и применение.

13.    Диаграмма состояния сплавов, ее назначение и применение.

 

Перечень практических  заданий  комплексного экзамена

по дисциплинам «Техническая механика», «Электротехника и электроника»,  «Материаловедение»

для специальности 190631 «Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта»

IV семестр, форма обучения – очная, уровень обучения – базовый

I .«Техническая механика»

1.            Практическое  задание №1. Выполнить проектный расчет для шарних опор, согласно схеме., Необходимые данные взять из справочной литературы по Ст 3.

2.            Практическое  задание №2.   Вал изготовлен из углеродистой стали Ст 5. Определить допустимую нагрузку, если вал имеет круглое поперечное сечение диаметром 40мм. Моменты , действующие на вал равны 40 кН*м, 20 кН*м, 80 кН*м.

3.            Практическое  задание №3.   Провести проверочный расчет для  штанги  АА₁, удерживающей вращающуюся деталь массой 40 кН. Длина штанги 50 см. Штанга выполнена из легированной стали, имеет двутавровое поперечное сечение, высотой 30 мм.

4.            Практическое  задание №4 .  Вильчатый кривошип укреплен на валу с помощью цилиндрического штифта и нагружен силой F=2,5 кН. Проверить прочность штифтового соединения на срез и смятие, если [τ_ср] = 60 МПа и  [σ_см] = 100 МПа.

 

 

5.Практическое  задание №5  Определите коэффициент  запаса прочности балки, если  допускаемое нормальное напряжение 120 МПа. Балка выполнена из легированной стали., а =60 см, b= 40 см.

6.            Практическое  задание №6    Построить эпюру изгибающих моментов. Определить точки опасного  сечения.

 

7.            Практическое  задание №7Жестко заделанная у левого конца консольная балка АВ нагружена равномерно распределенной нагрузкой интенсивностью q=5 кН/м, сосредоточенной силой Р=12 кН и моментом М=20 кН*м. Провести проектировочный расчет  балки с круглым поперечным сечением. Материал балки сталь 3.

8.            Практическое  задание №8   Пружина изготовлена из стальной проволоки диаметром d =16 мм (см. рис.19), наружный диаметр витка D_н = 136 мм. Проверить прочность при допускаемом напряжении [τ] = 300 МПа., если F=4 кН.

 

 

 

II.          «Электротехника и электроника»

 

1.            Практическое задание №1. Если при токе I=5,25 А напряжение на нелинейном элементе U=105 В, а при возрастании тока на I=0,5 А, напряжение будет равно115 В. Определить дифференциальное сопротивление элементов.

2.            Практическое задание №2

Если номинальный ток I=100 А, с ЭДС Е=230 В и внутренним сопротивлением  r = 0,1 Ом. Определить номинальное напряжение на сопротивлении.

3.            Практическое задание №3 Однофазный трансформатор имеет две обмотки с номинальным напряжением 220 В и 44 В. Ток в обмотке высшего напряжения равен 10 А. Определить ток в обмотке низшего напряжения.

4.            Практическое задание №4 Определить ток I₅ Если токи в ветвях составляют I₁= 2 A, I₂ = 10 A.

 

 

 

 

5.            Практическое задание №5  . В цепи известны сопротивления  R₁= 20 Ом,  R₂= 30 Ом, ЭДС источника E=120 В и мощность Р=120 Вт всей цепи.  Определить  мощность P₂  второго резистора.

 

 

 

6.       Практическое задание №6 . Если R=3 Ом, X_L=10 Ом, X_C=6 Ом.  Определить  полное сопротивление Z цепи.

 

 

 

7.Практическое задание №7    Начертить схему однофазного двухполупериодного мостового выпрямителя. Начертить  схему однофазного однопериодного выпрямителя.

III.           «Материаловедение»

1.            Практическое задание  №1. По  диаграмму состояния  железа – цементит,  укажите структурные составляющие во всех  областях   диаграммы,  опишите превращения и   постройте кривую охлаждения  для сплава,  содержащего 4,9%  углерода. Какова равновесная структура этого сплава  при  комнатной температуре и как такой сплав называется?

 

2.Практическое задание № 2. Определите  металлургическое качество,  назначение,  а также среднее содержание углерода  и легирующих  элементов в сталях: 20ХН4ФА;  У8А;   сталь 15;   9ХС.    Определите среднее содержание углерода  и легирующих  элементов  по заданной марке стали (EU): 41Cr4;    9SMn22;   X40CrMo13. приведите   маркировку  этих же сталей по  стандартам  России

3.Практическое задание № 3. Назначьте режим термической обработки стали  40,  используемый для снижения   уровня внутренних напряжений,  твердости,  улучшения  обрабатываемости резаньем. Приведите конкретный пример.

 

4.Практическое задание № 4. Для изготовления пресс-форм выбрана сталь 4Х4ВМФС. Укажите состав и  определите группу  стали по назначению. Назначьте и обоснуйте режим термической   обработки,  объяснив влияние легирующих элементов на превращения, происходящие   на всех этапах   термической обработки  данной стали.  Опишите микроструктуру  и свойства после  термической обработки.

 

5.            Практическое задание №5. Назначьте режим термической обработки углеродистой конструкционной стали, используемый для снижения уровня внутренних напряжений, твердости и улучшения обрабатываемости резанием. Приведите конкретный пример.

 

6.            Практическое задание № 6.Выберите для стали 15 заменители для изготовления  следующих изделий:

      - болты, винты, крюки и другие детали, к которым предъявляются требования высокой пластичности и работающие при температуре от —40 до 450 °С;

        - после ХТО—рычаги, кулачки, гайки и другие детали, к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости и невысокой прочности сердцевины.

7.            Практическое задание №7.  Выберите из предложенных марок стали  материал для изготовления

      А) напильников, гравировальных инструментов, резцов;

      Б) ножниц, пил,  роликов накатных,  ручных  дереворежущих инструментов;

      В) зубил, стамесок, пил, кернов, слесарного инструмента.

      Предложенные марки стали:  У7; У7А; У8; У8А; У13; У13А. Ответ обоснуйте.

 

 

Перечень билетов  комплексного экзамена

по дисциплинам «Техническая механика», «Электротехника и электроника»,  «Материаловедение»

для специальности 190631 «Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта»

IV семестр, форма обучения – очная, уровень обучения – базовый

Билет №1

1.            Внутренние силовые факторы деформации растяжения -сжатия

2 . Основные электрические характеристики тока.

3. Практическое задание :   Выберите из предложенных марок стали  материал для изготовления

      А) напильников, гравировальных инструментов, резцов;

      Б) ножниц, пил,  роликов накатных,  ручных  дереворежущих инструментов;

      В) зубил, стамесок, пил, кернов, слесарного инструмента.

      Предложенные марки стали:  У7; У7А; У8; У8А; У13; У13А. Ответ обоснуйте.

 

Билет №2

1. Методы расчета и измерения основных параметров  магнитных цепей.

2.Эпюры и правила их построения.

3. Практическое задание:  Выберите для стали 15 заменители для изготовления  следующих изделий:

      - болты, винты, крюки и другие детали, к которым предъявляются требования высокой пластичности и работающие при температуре от —40 до 450 °С;

        - после ХТО—рычаги, кулачки, гайки и другие детали, к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости и невысокой прочности сердцевины.

Билет №3

1.Метод сечений.

2. Методы расчета и измерения основных параметров  электронных цепей.

3. Практическое задание:  Назначьте режим термической обработки углеродистой конструкционной стали, используемый для снижения уровня внутренних напряжений, твердости и улучшения обрабатываемости резанием. Приведите конкретный пример.

Билет №4

1.Внутренние силовые факторы деформации кручения

2.Электроизмерительные приборы и принцип их действия.

3. Практическое задание:  Для изготовления пресс-форм выбрана сталь 4Х4ВМФС. Укажите состав и  определите группу  стали по назначению. Назначьте и обоснуйте режим термической   обработки,  объяснив влияние легирующих элементов на превращения, происходящие   на всех этапах   термической обработки  данной стали.  Опишите микроструктуру  и свойства после  термической обработки.

Билет №5

1. Внутренние силовые факторы деформации изгиба.

2.Трансформаторы, их принцип действия.

3. Практическое задание:  Назначьте режим термической обработки стали  40,  используемый для снижения   уровня внутренних напряжений,  твердости,  улучшения  обрабатываемости резаньем. Приведите конкретный пример.

Билет №6.

 1.Третья  и четвертая теории прочности.

2.Электромагнитное реле, устройство и принцип действия.

3.Практическое задание:  Определите  металлургическое качество,  назначение,  а также среднее содержание углерода  и легирующих  элементов в сталях: 20ХН4ФА;  У8А;   сталь 15;   9ХС.    Определите среднее содержание углерода  и легирующих  элементов  по заданной марке стали (EU): 41Cr4;    9SMn22;   X40CrMo13.  Приведите   маркировку  этих же сталей по  стандартам  России.

Билет №7

1.  Передачи, их назначение и виды.

2.Углеродистые стали, структурный состав и механические свойства.

3. Практическое задание:  Практическое задание  №1. По  диаграмму состояния  железа – цементит,  укажите структурные составляющие во всех  областях   диаграммы,  опишите превращения и   постройте кривую охлаждения  для сплава,  содержащего 4,9%  углерода. Какова равновесная структура этого сплава  при  комнатной температуре и как такой сплав называется?

Билет №8

1. Механические передачи и их виды.

2.Легированные стали. Назначение легирующих элементов. Свойства легированных сталей.

3. Практическое задание:  Начертить схему однофазного двухполупериодного мостового выпрямителя. Начертить  схему однофазного однопериодного выпрямителя.

Билет №9

1.                 Зубчатые передачи, их достоинства и недостатки.

2.                 Чугуны. Структура ковких и высокопрочных чугунов.

3.Практическое задание:  Если R=3 Ом, X_L=10 Ом, X_C=6 Ом.  Определить  полное сопротивление Z цепи.

 

 

Билет №10

1.Червячные передачи, их достоинства и недостатки.

2.Металлургический процесс черных металлов.

3. Практическое задание:   В цепи известны сопротивления  R₁= 20 Ом,  R₂= 30 Ом, ЭДС источника E=120 В и мощность Р=120 Вт всей цепи.  Определить  мощность P₂  второго резистора.

 

 

 

 

 

Билет №11

1.Ременные передачи, их достоинства и недостатки.

2.Алюминий и его сплавы. Свойства и применение алюминиевых сплавов.

3. Практическое задание:  Определить ток I₅ Если токи в ветвях составляют I₁= 2 A, I₂ = 10 A.

 

 

 

Билет №12

1        Планетарные передачи, их достоинства и недостатки.

2.Медные сплавы, их классификация. Применение  медных сплавов.

3. Практическое задание:  Если при токе I=5,25 А напряжение на нелинейном элементе U=105 В, а при возрастании тока на I=0,5 А, напряжение будет равно115 В. Определить дифференциальное сопротивление элементов.

Билет №13

1.Основные электрические характеристики тока.

2.Высокопрочные сплавы, их состав и свойства.

3. Практическое задание:  Если номинальный ток I=100 А, с ЭДС Е=230 В и внутренним сопротивлением  r = 0,1 Ом. Определить номинальное напряжение на сопротивлении.

Билет №14

1.Закон Ома для участка цепи и Закон Ома для полной цепи.

2.Сплавы с особыми  свойствами, их применение.

3. Практическое задание:  Однофазный трансформатор имеет две обмотки с номинальным напряжением 220 В и 44 В. Ток в обмотке высшего напряжения равен 10 А. Определить ток в обмотке низшего напряжения.

Билет №15

1.Аккумуляторы, их принцип действия и устройство.

2.Полимерные материалы, их строение, свойства и применение.

3. Практическое задание:  Вильчатый кривошип укреплен на валу с помощью цилиндрического штифта и нагружен силой F=2,5 кН. Проверить прочность штифтового соединения на срез и смятие, если [τ_ср] = 60 МПа и  [σ_см] = 100 МПа.

 

Билет №16

1.Законы Киргофа.

2.Термическая обработка материалов, ее назначение. Возможные дефекты.

3. Практическое задание:  Определите коэффициент  запаса прочности балки, если  допускаемое нормальное напряжение 120 МПа. Балка выполнена из легированной стали., а =60 см, b= 40 см.

Билет №17

1.Конденсаторы. Электрическая емкость. Энергия заряженного конденсатора.

2.Химико-термическая обработка  материалов, ее назначение и применение.

3. Практическое задание:  Провести проверочный расчет для  штанги  АА₁, удерживающей вращающуюся деталь массой 40 кН. Длина штанги 50 см. Штанга выполнена из легированной стали, имеет двутавровое поперечное сечение, высотой 30 мм.

 

Билет №18

1.Полупроводники их проводимость, полупроводниковые приборы.

2.Диаграмма состояния сплавов, ее назначение и применение.

3. Практическое задание:  Вал изготовлен из углеродистой стали Ст 5. Определить допустимую нагрузку, если вал имеет круглое поперечное сечение диаметром 40мм. Моменты , действующие на вал равны 40 кН*м, 20 кН*м, 80 кН*м.

 

Билет №19

1.Электродвигатель и генератор постоянного тока.

2.Инструментальные стали. Назначение и свойства инструментальных сталей.

3. Практическое задание:  Выполнить проектный расчет для шарних опор, согласно схеме., Необходимые данные взять из справочной литературы по Ст 3.

Билет №20

1.Методы расчета и измерения основных параметров электрических цепей.

2. Термическая обработка материалов, ее назначение. Возможные дефекты.

9.            3. Практическое задание:  Пружина изготовлена из стальной проволоки диаметром d =16 мм , наружный диаметр витка D_н = 136 мм. Проверить прочность при допускаемом напряжении [τ] = 300 МПа., если F=4 кН.