Általános Mérnöki Ismeretek címő tárgy tanulási útmutatója Távoktatás tagozatos Villamosmérnöki szakos hallgatók számára
Félévi követelmények és beadandó feladatok
1
Félévközi feladat A félév során mindenkinek egy félévközi házi feladatot kell készíteni. A feladat beadási határideje: ıszi szemeszterben
november 30.
tavaszi szemeszterben A feladat:
május 15.
Az I. sz. mellékletben felsorolt témakörök közül egy tetszılegesen választott
téma önálló kidolgozása. Amennyiben más témát választ telefonon konzultáljon a tárgy elıadójával. A dolgozat terjedelme 8-10 oldal (A/4). A dolgozat végén ismertesse a felhasznált irodalmat is. FIGYELEM! A feladat beadása a vizsgára bocsátás feltétele!
Fakultatív házi feladat A félév során kiadásra kerül 6 fakultatív házi feladat, amelyek célja egyfajta önellenırzés. Ezen házi feladatok beadása nem kötelezı. Azok a hallgatók, akik határidıre a feladatokat elkészítik és beküldik, a feladatban megadott % pont értékét beszámítjuk a vizsgán elért eredményéhez, ha a vizsgán elérte az elégséges szintet. A fakultatív házi feladatok beküldési ideje: İszi szemeszter
Tavaszi szemeszter
1., 2., 3. feladat
Október 31.
Március 31.
4. 5. 6. feladat
November 30.
Április 30.
Vizsga A félév végén a kiadott tananyagból vizsgán számolnak be. Az írásbeli vizsgán az egyes fejezetek végén található mintafeladatokhoz hasonló példákat kell megoldani ill. az útmutató végén közölt önellenırzı kérdések alapján összeállított kérdésekre kell válaszolni. A megoldásokat ill. a kérdésekre adott válaszokat pontozzuk és a pontok összesítése után %-ban meghatározzuk a teljesítményét. (Figyelem az elért % pontok a fakultatív házi feladatok beküldésével növelhetı). Az érdemjegy megállapítása az alábbi táblázat szerint történik: 0-40%
Elégtelen (1)
41-55%
Elégséges (2)
56-70%
Közepes (3)
71-85%
Jó (4)
86-100%
Jeles (5) 2
( A házi feladatok megoldásával max. 120% érhetı el)
Tanulási Útmutató Mielıtt elkezdi a tanulást, gondolja végig, hogy mennyi idıt szán a tananyag elsajátítására. Számoljon az esetleg felmerülı váratlan eseményekre. Idıbeosztását igyekezzen úgy kialakítani, hogy az egyes oktatási napokra kitőzött témakörökkel összhangban legyen. Tervezett témakör 1.konzultáció
Statika (1. Fejezet) Szilárdságtan (2. Fejezet)
2. konzultáció
Kötések (3.-6. Fejezet) Munkaelemek (7.-9. Fejezet)
3
I.sz. melléklet Kötelezı félévközi feladat témakörei Sorszám
Témakörök
1.
Gyakorlatban elıforduló példák a képlékeny alakítással záró kötések megvalósítására.
2.
Keressen rögzítési példákat anyaggal záró kötéstechnológiára a mindennapi életben használatos elektronikus berendezésekben.
3.
Példákon keresztül mutassa be a különféle rugók felhasználási lehetıségeit!
4.
Győjtsön példákat mechanikai dinamikus energiatároló elemek felhasználási lehetıségeire!
5.
Különleges csapágyazások (alapelvek, felhasználás). pl.légcsapágy, mágnesesen tehermentesített csapágy
6.
Kenıanyagok általános jellemzıi, kenıanyag fajták és tulajdonságaik.
7.
Kenéstechnikai problémák, kenési módok ismertetése.
8.
Fogaskerekes hajtások gyakorlati alkalmazásai (felépítés, mőködés, kialakításásának szempontjai
9.
Fogaskerekes hajtások és/vagy bolygókerekes hajtómővek gyakorlati alkalmazásai (felépítés, mőködés, kialakításásának szempontjai
10.
A húzóelemes hajtások felépítése, húzóelemek fajtái, alkalmazási területei.
11.
Az elektronikus berendezésekben megtalálható csatlakozó-család fajták. (Mutasson rá a csatlakozókban megtalálható különbözı finommechanikai építıelemekre.)
12.
Tipikus felhasználási példákon keresztül elemezze a tengelykapcsolók szerepét a finommechanikai berendezésekben.
13.
A különbözı típusú kapcsolóelemek feladatai, csoportsításuk felhasználási területeik
14.
Elektromechanikus berendezésekben használatos vezérlı és szabályzó elemek. Mutasson be gyakorlati példát ilyen konstrukciós megoldásokra.
15.
Az elektronikus berendezésekben megtalálható kapcsoló fajták. (Mutasson rá a kapcsolókban megtalálható különbözı finommechanikai építıelemekre.)
16.
Az elektronikus berendezésekben megtalálható csatlakozó-család fajták. (Mutasson rá a csatlakozókban megtalálható különbözı finommechanikai építıelemekre.)
17.
Hangszórók, hangdobozok. (Felépítés, hangátadás, technológia stb.) Részletezze az alkalmazott finommechanikai megoldásokat, mutassa be a mechanika és az elektronika kapcsolatát.
18.
Nyomtatók mőködését biztosító finommechanikai építıelemek. (Pl. papírtovábbítás, írófej mozgatás, stb.)
19.
Optikai kábelek típusai, felépítésük, alkalmazási lehetıségei.
20.
Videomagnók szalagfelfőzési módjai, képrögzítési elvek ismertetése. Mutassa be a fejdob és a videofej felépítését. Videomagnók mechanikai felépítése, fıbb egységei. Mutassa be azok mőködését, kapcsolódásait.
21.
Mechanikus órák felépítése, mőködése.
22.
Optikai elven mőködı távcsövek. Ismertesse a fıbb típusokat, felépítésüket és mőködési elveit.
23.
Optikai mikroszkópok. Ismertesse a fıbb típusokat és azok mőködési elveit. 4
24.
Orvosi optikai mőszerek Ismertesse a fıbb típusokat és azok mőködési elveit.
25.
Teodolitok. Ismertesse a fıbb típusokat és azok mőködési elveit.
26.
Elektronikus berendezések hıtani tervezési szempontjai.
27.
Mikrofonok (felépítés, technológia stb.) Fıbb jellemzıik összehasonlítása. Részletezze az alkalmazott finommechanikai megoldásokat, mutassa be a mechanika és az elektronika kapcsolatát.
28.
Hagyományos lemezjátszók felépítése, mőködése. Részletezze az alkalmazott finommechanikai megoldásokat, mutassa be a mechanika és az elektronika kapcsolatát Hasonlítsa össze a különbözı megoldások elınyeit, hátrányait (kartípusok, meghajtások, hangszedık stb.)
29.
CD-lemez lejátszók felépítése, mőködése. Részletezze az alkalmazott finommechanikai megoldásokat, mutassa be a mechanika és az elektronika kapcsolatát.
30.
Különbözı antennák rögzítései
31.
Hagyományos és CD lemezek felépítése, gyártása
32.
A computer tomograph (CT) felépítése, mőködése
33.
Orvosi ultrahang-berendezések (felépítés, mőködés)
34.
A fényképezıgép felépítése. Részletesen mutassa be a különbözı zárszerkezetek felépítését, mőködését ill. a lencsék megfogását, a zoom és az élesség mőködtetését.
35.
PC felépítését, fı egységeit, az egységek rögzítését, egymás közötti kapcsolatok megvalósítását. (kábelek, csatlakozók)
36.
Az elektromechanikus PC-egér felépítése, mőködése.
37.
A pisztolyok fıbb típusai, felépítése, mőködési elve.
38.
A kézi puskák fıbb típusai, felépítése, mőködési elve.
39.
A hadászatban alkalmazott aknák (gyalogsági, folyami, tengeri) felépítése, mőködése
40.
Aerodinamikai elven mőködı navigációs mőszerek (szelence, sebességmérı, magasságmérı, variométer).
41.
Pörgettyőelven elven mőködı navigációs mőszerek (elfordulásjelzı, golyó, mesterséges horizont, irányjelzı).
42.
Az ipari robotok mechanikai felépítése, kinematikája, hajtása és irányító rendszerei
43.
Vákuumszivattyúk (típusok, mőködési elvek, felépítés, alkalmazások).
44.
A merev- és hajlékony lemezes tárolók felépítését, mőködését. Dolgozatában emelje ki a finommechanikai konstrukciós megoldásokat. (fejmozgatás, csapágyazás, lemezmegvezetés, kidobás stb.)
45.
A digitális fényképezıgépek felépítése, mőködése és fıbb jellemzıi.
46.
Mechatronikai és robottechnikai alkalmazású elfordulás és elmozdulás érzékelı és értékelı elemek.
47.
A lézer és a holográfia fogalma és alkalmazási lehetıségei
48.
Léptetımotorok típusai, felépítése, müködése, jellemzıi
49.
Hallgatók egyéni témái
5
II.sz. melléklet Fakultatív Házi feladatok 1. Feladat Számítással határozza meg az ábrán F1, F2 és F3 –al jelölt erıvektorok összegét, az öszszegvektor irányát és nagyságát. Képezzük az rC x F3 vektoriális és az rC ⋅ F3 skaláris szorzatokat! (rc a “C” csúcsba mutató helyvektor)
(Értéke: 3 % pont)
F1
F2
F3[N
[N]
[N]
]
[˚]
100
150
35
50
α
2.Feladat Határozzuk meg az ábrán látható síkidom súlypontját!
a [mm] 7.0
6
(Értéke: 2 % pont)
b
c
d
[mm]
[mm]
[mm]
45
38
28
3.Feladat Állapítsuk meg számítással, hogy az ábrán látható vízszintes rúd elcsúszik-e a
függıleges oszlopon, ha a
súrlódási tényezı µ = 0.2474. Válaszát
indokolja!
Mekkora
minimális súrlódási tényezı szükséges az egyensúly megvalósításához? (Értéke: 4 % pont)
Az ábrán feltüntetett 2 jelő rézcsövet az 1 jelő menetes acélorsó és két
4. Feladat
merev lap segítségével fogjuk meg. Kezdeti állapotban a rézcsı hossza éppen egyezik a befogólemezek közötti távolsággal, így a rézcsı feszültségmentes. Mekkorák lesznek a rézcsıben és az acélorsóban keletkezı erık, ha a rendszert ∆t [°C] –al felmelegítjük? Az acélorsó menetes részének hosszát a hengeres részének hosszához képest elhanyagolhatjuk. E1 = 2⋅1011 [Pa] 1 α1 = 12⋅10-6 O C
E2 = 1⋅1011 [Pa] 1 α2 = 16⋅10-6 O C
d
D
D0
∆t
[mm]
[mm]
[mm]
[°C]
20
50
44
80
7
(Értéke: 4 % pont)
5. Feladat Méretezzük az ábrán vázolt tartót, ha a rúd csıkeresztmetszető, a külsı és belsı átmérı aránya 5:4, és a σmeg = 8⋅107 [Pa]
a
l
F
[m]
[m]
1
5
(Értéke: 3 % pont)
F
[KN]
KN m
60
30
6. feladat Az alábbi ábrán vázolt tartót "f " egyenletesen megoszló erırendszerrel kivánjuk terhelni. Meg kell határozi, hogy mekkora lehet "f " értéke, hogy a tartó jobb oldali , 90 cm hosszú függıleges alátámasztása kihajlás következtében el ne törjön, ha a rúd anyaga 2 db 45x90-es "T" idom. A számításhoz szükséges adatokat a táblázatból kiolvasható A biztonsági tényezı: nk = 3.5 . E = 2.1 ⋅ 1011 [Pa]. A feladat értéke: 4 % pont
A szelvény terület
I tehetetlenségi nyomaték
G méterenkénti tömeg
K keresztmetszeti tényezı
λp = 105. A Tetmayer állandók:
a = 308,
b = 1.14
Számoláskor ügyeljen a mértékegységekre és a biztonsági tényezıre! 8
Ellenırzı kérdések 1.fejezethez 1. Mi a különbség a kinematika és a kinetika között? 2. Mi a dinamika és a statika tárgyköre? 3. Mit értünk erı alatt? 4. Melyek a koncentrált erı tulajdonságai? 5. Ismertesse és értelmezze az (erı)vektorokkal történı mőveleteket! 6. Mit nevezünk erırendszernek? 7. Milyen erırendszereket ismer, értelmezze azokat! 8. Mi az egyensúly feltétele? 9. Ismertesse a statika alaptörvényeit! 10. Mit nevezünk kényszernek? 11. Ismertesse és jellemezze a leggyakoribb kényszerfajtákat!
2. fejezethez 1. Milyen másodrendő nyomatékokat is és definició szerint hogyan számítjuk? 2. Ismertesse a párhuzamos tengelyek tételét ( Steiner-tétel) 3. Mit értünk egy szilárd test igénybevételén? 4. Hogyan származtatjuk a különféle igénybevételi fajtákat? 5. Milyen összefüggés van az igénybevételi függvények között? 6. Mit nevezünk feszültségnek? 7. Ismertesse a Hooke törvényt! 8. Milyen összefüggés írható fel a hımérséklet változástól eredı feszültség és alakváltozás között? 9. Mi az egyenes hajlítás és mi a ferde hajlítás? 10. Ismertesse a Navier formulát! 11. Hogyan számítjuk ki a tiszta csavarásból származó feszültséget és alakváltozást? 12. Milyen tényezık befolyásolják a rugalmas kihajlás kritikus értékét? 13. Hogyan méretezünk összetett igénybevételre?
9
3. fejezethez 1. Mi a kötés definíciója? 2. Milyen kötésfajtákat sorolunk a rugalmas alakváltozással magvalósuló kötésekhez? 3. Milyen menettípusokat ismer és melyek az alkalmazási területeik? 4. Mi az alátét szerepe? 5. Rajzoljon példákat csavarkötés helyzetbiztosítására! 6. Rajzoljon példákat villamos vezetık csavarkötéseire! 7. Milyen módszerekkel valósítható meg csavarkötések kilazulás elleni biztosítása? 8. Hogyan gátolható meg az illetéktelen oldás? 9. Egy-egy példával illusztrálja szegkötések alkalmazási területeit! 10. Mi a különbség a retesz- és ékkötés között? 11. Ismertesse a bajonett kötés elvét! 12. Rajzoljon példákat szorító kötések megvalósítására! 13. Hogyan valósíthatunk meg besajtolásos kötéseket?
4. fejzethez 1. Milyen kötésfajtákat sorolunk a képlékeny alakítással létrehozott kötésekhez? 2. Mi a szegecskötés elınye? 3. Mit értünk peremezésen? 4. Hol használunk peremezett kötést? 5. Ismertesse a korckötés elvét! 6. Rajzoljon példákat füles kötésre!
5. fejzethez 1. Milyen kötésfajtákat sorolunk az anyaggal-záró kötésekhez, mi a közös jellemzıjük? 2. Mi jellemzi a lágyforrasztást, melyek az elınyei és hátrányai? 3. Sorolja fel a forrasztási eljárásokat a forrasz ill. a forrasztási hely felmelegítése alapján! 4. Melyek a forrasztó anyagok kiválasztásának szempontjai? 5. Milyen folyósító anyagokat ismer és mi a felhasználási területeik? 6. Melyek a leggyakoribb hegesztési eljárások? 7. Milyen tényezık befolyásolják az ömlesztı hegesztéssel készült varratok szilárdságát? 8. Sorolja fel a hegesztés konstrukciós szempontjait! 9. Ismertesse a ragasztás elınyeit és hátrányait! 10. Hol alkalmazható ragasztás? Egy-egy ábrával mutassa be! 11. Milyen ragasztóanyag fajtákat ismer? 10
12. Hol alkalmazunk tapasztott kötéseket? Alkalmazásakor mire kell ügyelni? 13. Mi a különbség az üveghegesztés és a beolvasztás között
6. fejzethez 1.
Mit nevezünk dobozos kötésnek?
2.
Ismertessen (rajzoljon) alkalmazási példákat dobozos kötésre!
7. fejzethez 1.
Milyen szerepet tölthetnek be a rugók a mőszergyártásban?
2.
Mit nevezünk rugókeménységnek?
3.
Ismertesse a rugók csoportosítását terhelés ill. alakjuk szerint! Mondjon (rajzoljon) egy-egy alkalmazási példát ill. területet!
4.
Milyen dinamikus energiatárolókat ismer?
8. fejzethez 1.
Mi a vezetı elemek szerepe?
2.
Mit nevezünk a forgótengely kritikus fordulatszámának?
3.
Melyek a siklócsapágyak elınyei és hátrányai?
4.
A siklócsapágy köpeny anyagának milyen követelményeket kell kielégíteni?
5.
Ismertesse a gördülıcsapágyak elınyeit és hátrányait!
6.
Milyen gördülıcsapágy típusokat ismer?
7.
Mi a vezeték feladata?
8.
Rajzoljon egy-egy példát különféle vezetékek kialakítására!
9. fejzethez 1.
Mi az átalakító elemek feladata?
2.
Csoportosítsa és jellemezze a fogaskerekes hajtásokat!
3.
Ismertesse a fogazás elsı törvényét!
4.
Milyen méretek jellemzik az egyenes fogazású homlokkereket és milyen összefüggések írhatók fel?
5.
Mi a modul?
6.
Ismertesse a fogazás második törvényét!
7.
Ismertesse a kemény ill. lágy dörzskerék anyagok tulajdonságait!
8.
Ismertesse a csavarmenetes hajtás tagjait!
9.
Milyen mozgás-átalakítási lehetıségek adódnak?
11
