Anotace materiálu zpracovaného v rámci projektu ESF – Investice do rozvoje vzdělání Ing. Petr Kroupa Můj podíl na projektu spočíval ve vypracování materiálu vhodného pro výuku strojních předmětů pomocí interaktivní tabule. Využil jsem své přípravy upravované průběžně po dobu mého pedagogického působení, dále odborných učebnic pro předmět stavba a provoz strojů, především jejich obrazových a tabulkových částí a dále strojírenské tabulky. Velkým přínosem byla i školení firmy AV media, provádějící instalace interaktivních tabulí i do škol, která jsem absolvoval a stal se také lektorem na využití těchto tabulí. Důvodem vytvoření celého tohoto materiálu, bylo zatraktivnění výuky předmětu stavba a provoz strojů pro druhý a třetí ročník středních odborných škol se strojírenským zaměřením. Pro každý ročník je vytvořen soubor materiálů, který se skládá s příprav na jednotlivé hodiny pro učitele na celý školní rok a dále z komplexu DUMů pro přesně označené vyučovací hodiny, které je možné pomocí CD vložit do programu SMART notebook a dále je pak využívat přímo ve vyučovací hodině právě pomocí funkcí interaktivní tabule. Tato část souboru je vytvořena jako otevřená a je možné do něj vkládat další materiály, které vyučující považuje, pro danou vyučovací hodinu, za důležité. Pro využití těchto zpracovaných materiálů je nutné podotknou, že jejich úkolem není nahradit vyučujícího, ale pouze doplnit jeho výklad a umožnit studentům lépe pochopit probíranou látku. Zpracované učební texty: A.
Stavba a provoz strojů pro II. ročník
Využití v předmětu stavba a provoz strojů pro druhý ročník středních průmyslových škol se strojním zaměřením. Zpracováno po jednotlivých vyučovacích hodinách pro první i druhé pololetí školního roku. V jednotlivých hodinách jsou vysvětleny základní pojmy, vztahy, jednotky týkající se oblasti uvedené v názvu hodiny. Vše je doplněno schématy, obrázky nebo tabulkami pro lepší názornost. V materiálu pro učitele jsou uvedeny příklady domácích cvičení, témata opakovacích písemných prací a na konci každého pololetí soubor opakovacích otázek, na které student zvládnout odpovědět. B.
Stavba a provoz strojů pro III. ročník
Využití v předmětu stavba a provoz strojů pro třetí ročník středních průmyslových škol se strojním zaměřením. Zpracováno po jednotlivých vyučovacích hodinách pro první i druhé pololetí školního roku. V jednotlivých hodinách jsou vysvětleny základní pojmy, vztahy, jednotky týkající se oblasti uvedené v názvu hodiny. Vše je doplněno schématy, obrázky nebo tabulkami pro lepší názornost. V materiálu pro učitele jsou uvedeny příklady domácích cvičení, témata opakovacích písemných prací a na konci každého pololetí soubor opakovacích otázek, na které student zvládnout odpovědět.
Střední průmyslová škola strojní a elektrotechnická České Budějovice
STAVBA A PROVOZ STROJŮ I.
pro 2. ročník
Podkladový materiál pro výuku s pomocí interaktivní tabule
Pouze pro vnitřní potřebu školy
Autor: Ing. Petr Kroupa
2011
Předmluva Tento materiál byl sestaven jako součást realizace grantového projektu „Implementace nových vzdělávacích programů do praxe“ s registračním číslem CZ.1.07/1.1.10/03.0073 v rámci Globálního grantu CZ.1.07/1.1.10 „zvyšování kvality ve vzdělávání v Jihočeském kraji“ Operačního programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost. Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. Tento materiál je určen pro učitele předmětu stavba a provoz strojů ve druhém ročníku středních odborných škol. Umožňuje vést průběh hodiny tak, aby požadovaná náplň i úroveň byla splněna. Dále je možné podle informací uvedených v jednotlivých hodinách provést zápis do poznámkových sešitů studentů. Nedílnou součástí této práce je i materiál, který je určen pro výuku pomocí interaktivní tabule. V písemné části jsou uvedeny poznámky o tom, zda v dané hodině jsou obrázky, které je možné interpretovat i na interaktivní tabuli. To samo platí i pro filmové sekvence, které doplňují výklad některých hodin. Připravený materiál je možné individuálně doplňovat o další vhodné obrázky, grafy atd. Hodiny, ve kterých je možné využít interaktivní tabuli je v záhlaví následující označení. ICT
V Českých Budějovicích
Ing. Petr Kroupa
Obsah předmětu:
1. Úvod do předmětu 2. Základní pojmy 3. Spoje a spojovací součásti 3.1. Šroubové spoje 3.1.1. Šroubové spoje a jejich součásti 3.1.2. Závity 3.1.3. Zatížení šroubů 3.1.4. Montáž a demontáž 3.1.5. Materiál šroubů a matic 3.1.6. Pevnostní výpočet šroubů 3.2. Spoje kolíky a čepy 3.2.1. Kolíkové spoje 3.2.2. Čepové spoje 3.2.3. Pojistné kroužky a závlačky 3.3. Spoje hřídele s nábojem 3.3.1. Spoje se silovým stykem 3.3.2. Spoje s tvarovým stykem 3.3.3. Předpjaté spoje s tvarovým stykem 3.4. Nýtové spoje 3.4.1. Konstrukce a materiál nýtů 3.4.2. Výpočet nýtových spojů 3.5. Zvláštní spoje 3.5.1. Obrubové spoje 3.5.2. Lemové spoje 3.5.3. Jazýčkové spoje 3.5.4. Žlábkové spoje 3.5.5. Spoje zalitím a zatavením, zalisováním
3.6. Spoje lepené a tmelené 3.7. Spoje pájené 3.8. Spoje svarové 4. Nádoby, potrubí a armatury 4.1. Tlakové nádoby a aparáty 4.1.1. Konstrukce a materiál 4.1.2. Výpočet tlakových nádob 4.2. Potrubí 4.2.1. Hlavní a doplňující části 4.2.2. Základní pojmy u potrubí 4.2.3. Druhy a spojování trub 4.2.4. Těsnění trub, izolace a uložení potrubí 4.3. Přístroje uzavírací, pojistné a regulační 5. Součásti pro akumulaci energie 5.1. Závaží 5.2. Pružiny 6. Součásti točivého a přímočarého pohybu 6.1. Hřídelové čepy 6.2. Hřídele 6.3. Uložení 6.3.1. Ložiska 6.3.2. Vedení 6.4. Hřídelové spojky 6.4.1. Základní pojmy a rozdělení 6.4.2. Výpočet spojek 6.4.3. Mechanicky neovládané spojky 6.4.4. Mechanicky ovládané spojky
6.4.5. Hydraulické spojky 6.4.6. Elektrické spojky 7. Brzdy 7.1. Účel, použití a rozdělení brzd 7.2. Mechanické brzdy 7.2.1. Radiální brzdy 7.2.2. Axiální brzdy 7.3. Proudové brzdy 7.4. Elektrické brzdy
Střední průmyslová škola strojní a elektrotechnická České Budějovice
STAVBA A PROVOZ STROJŮ II.
pro 3. ročník
Podkladový materiál pro výuku s pomocí interaktivní tabule
Pouze pro vnitřní potřebu školy
Sestavil: Ing. Petr Kroupa
2012
Předmluva
Tento materiál byl sestaven jako součást realizace grantového projektu „Implementace nových vzdělávacích programů do praxe“ s registračním číslem CZ.1.07/1.1.10/03.0073 v rámci Globálního grantu CZ.1.07/1.1.10 „zvyšování kvality ve vzdělávání v Jihočeském kraji“ Operačního programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost. Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. Dále uvedený výukový materiál navazuje na část Stavba a provoz strojů pro 2. ročník a je určen pro učitele předmětu stavba a provoz strojů ve třetím ročníku středních odborných škol. Materiál je sestaven z příprav na jednotlivé hodiny tak, aby byl splněn tematický plán tohoto předmětu jak po stránce rozsahu, tak po stránce odborné úrovně vyžadované pro tento typ odborné školy. Zároveň tento materiál umožňuje využívat při výuce interaktivní tabuli. Připravené obrazové materiály je možné dále rozšiřovat o vhodné tabulky, grafy i krátká videa, které vhodně doplní probíranou látku. Tímto způsobem je určitě možné zatraktivnit daný předmět a změnit přístup studentů k němu. Hodiny, ve kterých je možné využít interaktivní tabuli, jsou v záhlaví označeny následující značkou. ICT
V Českých Budějovicích
Ing. Petr Kroupa
Obsah předmětu:
1. Úvod do předmětu…………………………………………………..3 2. Mechanické převody točivého pohybu……………………………4 2.1. Základní výpočty převodů 2.1.1. Převodová čísla…………………………………..7 2.1.2. Silové poměry v převodech………………………9 2.1.3. Ztráty a účinnost…………………………………9 3. Kontaktní převody se silovým stykem – třecí převody…………….10 3.1. Součásti třecích převodů………………………………….10 3.2. Výpočet třecích převodů………………………………….12 4. Opásané převody se silovým stykem – řemenové a lanové převody 4.1. Základy teorie…………………………………………….16 4.2. Součásti opásaných převodů……………………………...18 4.3. Výpočty řemenových převodů……………………………24 5. Opásané převody s tvarovým stykem – řetězové převody a převody ozubenými řemeny………..27 5.1. Součásti řetězových převodů……………………………..30 5.2. Výpočty řetězových převodů……………………………..32 5.3. Montáž, provoz a údržba řetězových převodů……………33 5.4. Převod ozubenými řemeny……………………………….34 6. Převody s plynulou regulací otáček – variátory……………………36 7. Kontaktní převody s tvarovým stykem – převod ozubenými koly…40 7.1. Základní teorie ozubení…………………………………...41 7.2. Čelní soukolí s evolventním ozubením s přímými zuby 7.2.1. Základní profil…………………………………..45 7.2.2. Konstrukce kol N……………………………….46 7.2.3. Podřezání a mezní počet zubů…………………..48 7.2.4. Korekce profilu…………………………………49
7.3. Čelní soukolí s cykloidním ozubením…………………….51 7.4. Čelní soukolí s evolventním ozubením se šikmými zuby...53 7.5. Namáhání a výpočet čelních soukolí……………………..54 7.6. Materiály ozubených kol…………………………………57 7.7. Kuželová soukolí 7.7.1. Základní pojmy…………………………………58 7.7.2. Postup výpočtu…………………………………60 7.8. Průmyslové převodovky………………………………….62 7.9. Šroubová soukolí…………………………………………65 7.10. Šneková soukolí…………………………………………67 7.11. Zkoušení a údržba ozubených kol………………………70 8. Planetové převody 8.1. Základní pojmy…………………………………………...73 8.2.Diferenciál…………………………………………………75 9. Mechanismy……………………………………………………….78 10. Kinematické mechanismy…………………………………………79 10.1. Části kinematických mechanismů……………………….80 10.2. Šroubové mechanismy…………………………………..82 10.2.1. Klínové mechanismy…………………………..86 10.3. Pákové mechanismy……………………………………..87 10.4. Kloubové mechanismy…………………………………91 10.4.1. Čtyřčlenné mechanismy………………………92 10.4.2. Silové poměry…………………………………93 10.4.3. Rychlost a zrychlení…………………………..94 10.5. Klikové mechanismy……………………………………95 10.5.1. Základy teorie klikových mechanismů………..97 10.5.2. Písty………………………………………….101
10.5.3. Pístní čepy……………………………………106 10.5.4. Pístní kroužky………………………………..108 10.5.5. Ojnice………………………………………...109 10.5.6. Klikové hřídele……………………………….115 10.5.7. Setrvačníky…………………………………..117 10.5.8. Výstředníkové mechanismy………………….119 10.6. Kulisové mechanismy………………………………….120 10.7. Vačkové mechanismy………………………………….122 10.7.1. Základy teorie vačkových mechanismů……...124 10.7.2. Návrh vačkového ústrojí……………………..125 10.8. Mechanismy s přerušovaným pohybem……………….127 10.8.1. Mžikové mechanismy………………………..128 10.8.2. Podávací mechanismy……………………….128 10.8.3. Krokové mechanismy………………………..130 10.9. Regulační a brzdící mechanismy………………………131 10.9.1. Rychlostní regulátory………………………..131 10.9.2. Brzdící mechanismy…………………………134 10.9.3. Tlumící mechanismy…………………………134 11. Tekutinové mechanismy…………………………………………137 11.1. Grafické značky a schémata…………………………...138 11.2. Hydrostatické mechanismy……………………………144 11.2.1. Kapaliny pro hydrostatické mechanismy…….145 11.2.2. Generátory hydraulické energie……………...146 11.2.3. Hydromotory…………………………………148 11.2.4. Řídící prvky…………………………………..151 11.2.5. Pomocná zařízení…………………………….155 11.2.6. Obvody hydrostatických mechanismů……….159
11.3. Hydrodynamické mechanismy…………………………160 11.3.1. Hydrodynamická spojka……………………..160 11.3.2. Hydrodynamický měnič……………………...161 11.4. Pneumatické mechanismy……………………………...162 11.5. Servomechanismy……………………………………...166
