Проведення лабораторних занять

2016

Методичні рекомендації до виконання лабораторних робіт з дисципліни «Конструкційні та електротехнічні матеріали» для студентів Харківського комп’ютерно-технологічний коледжу НТУ «ХПІ» спеціальності 5.14010201 «Обслуговування та ремонт електропобутової техніки».

Розроблена викладачем В.П.Дробишевою

Розглянута і затверджена на засіданні циклової комісії обслуговування та ремонту електропобутової техніки

Протокол №_______ від __________________

Голова комісії______________________В.Л.Кириченко

Заступник директора з навчальної роботи__________________І.І.Дідух

ЗМІСТ

Загальні положення……………………………………………………………..	4
Вимоги до змісту лабораторних занять..............................................................	5
Проведення лабораторних занять.......................................................................	6
Виконання лабораторних робіт...........................................................................	8
Оформлення звітів про виконання лабораторних робіт...................................	8
Захист звітів про виконання лабораторних робіт..............................................	8
Самостійна робота студентів...............................................................................	7
Лабораторна робота № 1 „Визначення твердості методом Брінелля”.................................................................................................................	11
Лабораторна робота № 2 „Визначення твердості методом Роквелла”...............................................................................................................	14
Список джерел інформації..…………………………………………………..	17
Додатки...................................................................................................................	18

ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ

Лабораторні заняття – це вид навчальних занять, під час яких студенти під керівництвом і контролем викладача самостійно здійснюють дослідну перевірку окремих теоретичних положень дисципліни, що вивчається, і здобувають практичні навички експериментальних досліджень.

Лабораторні заняття дають можливість:

– поглибити і закріпити теоретичні знання по дисципліні, що вивчається;

– вивчити на практиці експериментальні методи наукових досліджень;

– освоїти сучасні методи обробки і прийоми представлення результатів експериментів;

– познайомитися із сучасним лабораторним устаткуванням, приладами і матеріалами.

Обсяг лабораторних занять повинен відповідати навчальному плану відповідної спеціальності. Перелік тем лабораторних занять визначається робочою навчальною програмою дисципліни.

Лабораторні заняття проводяться зі студентами, кількість яких не перевищує половини академічної групи.

До початку лабораторних занять викладач зобов'язаний провести інструктаж студентів по техніці безпеки роботи в лабораторії. Студенти, що не пройшли інструктаж, не допускаються до виконання робіт.

Лабораторні занятгя проводяться в спеціальних навчальних лабораторіях (НЛ), обладнаних і пристосованих до навчального процесу, де знаходяться лабораторні машини, установки та ін.

В окремих випадках лабораторні заняття можуть проводитися в реальних виробничих умовах (у виробничих і наукових лабораторіях).

Методичні вказівки (МВ) з виконання лабораторних робіт у загальному випадку повинні містити наступні розділи:

– завдання;

– ціль роботи;

– види експериментів і форми представлення результатів;

– схеми установок і правила їх експлуатації;

– список рекомендованих джерел інформації;

– перелік контрольних питань;

– правила оформлення звітів.

ВИМОГИ ДО ЗМ І СТУ ЛАБОРАТОРНИХ ЗАНЯТЬ

Зміст лабораторних занять повинен відображати головні цілі:

– активне прилучення до майбутньої спеціальності;

– придбання досвіду постановки експерименту, що підтверджує теоретичні положення, моделі, закони;

– оволодіння методологією експерименту;

– придбання практичних навичок роботи з приладами, установками, устаткуванням, інструментами.

Зміст лабораторних занять повинен задовольняти вимогам дидактичних принципів науковості і доступності.

Науковість забезпечується демонстрацією зв'язку теорії з практикою, відповідністю змісту робіт сучасному рівню розвитку навчальної дисципліни (включаючи відповідність приладів і лабораторного устаткування сучасному рівню розвитку техніки і відповідність методів обробки результатів експериментів сучасному стану науки), вивченням методології експерименту.

Доступність забезпечується обліком можливостей студентських груп (відповідно до рівня підготовки, обумовленим діючими навчальними планами), поступовістю навчання (спрямованість лій від відомого до невідомого, від простого до складного), застосуванням ретельно продуманих і якісно виконаних лабораторних установок і стендів.

ПРОВЕДЕННЯ ЛАБОРАТОРНИХ ЗАНЯТЬ

При проведенні лабораторних занять слід прагнути до здійснення принципу індивідуальності навчання, коли кожну лабораторну роботу студент виконує одноосібно.

Для виконання окремих лабораторних робіт при використанні складних лабораторних установок або стендів слід створювати бригади з декількох студентів.

При бригадному методі всі етапи лабораторної роботи кожен студент у бригаді виконує по черзі.

До початку лабораторних занять викладач повинен:

– дати заявку завідувачу лабораторії на підготовку приміщення, лабораторного устаткування і приладів до проведення занять;

– визначити навчально-методичні документи, необхідні для проведення лабораторних занять;

– вибрати методи контролю знань студентів і, при необхідності, підготувати відповідні засоби контролю;

– перевірити готовність лабораторного устаткування, оцінити результати контрольних дослідів і вимірів;

– провести інструктаж з правил техніки безпеки та організації роботи в лабораторії.

При проведенні лабораторних занять викладач повинен:

– здійснювати перевірку готовності до занять і допуск (інструктаж на робочому місці) студентів до лабораторних робіт;

– періодично перемішуючись по лабораторії, контролювати:

– хід експерименту;

– дотримання студентами правил техніки безпеки і роботи в лабораторії (послідовну зміну функцій кожного студента, дотримання трудової' дисципліни та ін.);

– надавати студентам допомогу в роботі з устаткуванням при утрудненнях у проведенні експерименту;

– консультувати студентів з особливостей завдань і правил оформлення звітів з лабораторних робіт (далі – звіт);

– перевіряти результати контрольних розрахунків;

– проводити захист звітів і оцінювати їх;

– перевіряти відвідуваність студентами лабораторних занять;

– вести журнал обліку роботи студентських груп у лабораторії.

В ИКОНАННЯ ЛАБОРАТОРНИХ РОБІТ

Виконання лабораторної роботи складається з роботи студента в лабораторії і самостійної роботи.

Робота студента в лабораторії передбачає в загальному випадку наступні етапи:

– одержання допуску до лабораторної роботи;

– уточнення мети лабораторної роботи;

– уточнення обсягу і змісту етапів лабораторної роботи;

– уточнення призначення окремих елементів лабораторних установок;

– збирання схеми або налагодження установки;

– здійснення впливу на досліджуваний об'єкт так, як зазначено у методичних вказівках;

– спостереження за факторами, що впливають на досліджуваний об'єкт;

– проведення досліджень і запис результатій вимірів;

– проведення контрольним розрахунків;

– формулювання висновків;

– оформлення звіту про виконання лабораторної роботи;

– захист звіту.

О ФОРМЛЕННЯ ЗВІТІВ ПРО ВИКОНАННЯ ЛАБОРАТОРНИХ РОБІТ

Звіт складається кожним студентом окремо для кожної лабораторної роботи.

Звіт повинен містити наступні розділи:

– завдання на виконання лабораторної роботи;

– ціль виконання лабораторної роботи;

– предмет дослідження;

– розділи, установлювані цикловою комісією коледжу (електрична схема проведення досліджень, таблиці досліджуваних даних, графічних залежностей, побудованих по досліджуваним даним, та ін.).

Звіт виконують на аркушах формату А4. Оформлення тексту звіту повинно відповідати вимогам.

ЗАХИСТ ЗВІТІВ ПРО ВИКОНАННЯ ЛАБОРАТОРНИХ РОБІТ

Захист звітів здійснюється як під час проведення лабораторних робіт, так і під час додаткових консультацій за розкладом коледжу.

При бригадному методі роботи захист звітів здійснюється членами бригади одночасно. Контрольні питання та оцінку за виконання лабораторної роботи кожен студент одержує окремо.

Оцінки заносяться викладачем у журнал обліку виконання лабораторних робіт і зараховуються студентам при виставленні семестрової підсумкової оцінки з даної навчальної дисципліни. Студенти, що не захистили звіти за дві попередні лабораторні роботи, до наступної не допускаються.

Студенти, що не виконали лабораторні роботи, передбачені навчальною програмою, або не захистили всі звіти, до іспиту з даної дисципліни не допускаються.

САМОСТІЙНА РОБОТА СТУДЕНТІВ

Активна самостійна робота студентів є ефективним чинником сприйняття змісту лабораторних занять.

Вона повинна характеризуватися:

– цілеспрямованістю (передбачати досягнення визначених результатів або здійснення заздалегідь заданих цілей);

– мотивованістю (мати причини, що спонукають до активної діяльності: поглиблення знань, придбання навичок та ін.);

– організованістю (здійснюватися за планом, що передбачає регулярність занять, терміни закінчення робіт, підведення підсумків, самоконтроль і самооцінку діяльності).

Самостійна робота студентів повинна передбачати:

– теоретичну підготовку до чергової роботи;

– підготовку відповідей на контрольні питання з виконаної роботи;

– аналіз результатів роботи в лабораторії.

Аналіз результатів роботи в лабораторії повинен виконуватися регулярно в той же або в наступний день і передбачати:

– узагальнення результатів;

– виділення матеріалу, що потребує додаткового вивчення;

– накопичення фактичних відомостей і навичок для наступної професійної діяльності (методики досліджень, посібники з експлуатації приладів і установок, програми обробки результатів дослідів на комп’ютері і планування експериментів, цифрові значення параметрів досліджених об'єктів та ін.);

– підготовку питань на консультацію.

Підготовка по темі майбутнього заняття повинна виконуватися напередодні проведення лабораторних занять і передбачати:

– вивчення відповідний розділів теорії, що визначають зміст і методику дослідження;

– пророблення методичних вказівок з виконання лабораторної роботи з використанням відомостей з рекомендованих джерел інформації;

– виконання кількісних оцінок умов досліджень і властивостей об'єктів для вибору оптимальних режимів дослідів і контролю їх результатів;

– оформлення звіту про виконання лабораторної роботи.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №1

ВИЗНАЧЕННЯ ТВЕРДОСТІ МЕТОДОМ БРІНЕЛЛЯ

1 Тема роботи: Вивчення методики визначення твердості

2 Мета роботи: Освоїти методику визначення твердості за методом Брінелля.

3 Опис робочого місця: На кожному робочому місці повинно бути наступне обладнання:

– автоматичний ричажний твердомір типу ТШ – 2;

– зразки сталей та кольорових металів;

– ручний мікроскоп

4 Теоретичний матеріал:

Визначення твердості сплаву є невідємною операцією технологічного процесу і проводиться, як правило, перед механічною обробкою для правильного вибору режимів різання, а також після проведення термічної обробки. Метод Брінелля полягає в тому, що в поверхню зразка втискується сталева загартована кулька твердоміром ТШ-2 під зусиллям 3000 кг. В результаті на поверхні зразка утворюється лунка. За допомогою ручного мікроскопа вимірюється діаметр лунки „d”.

5 Хід роботи:

1 Приготувати зразки сплавів.

2 Установити зразок сплаву на столик твердоміра та дати попереднє навантаження, втиснувши стальну кульку.

3 Ввімкнути твердомір і дати навантаження 3000 кг (діаметр кульки 10 мм)

4 Вимкнути прилад, зняти зразок і за допомогою ручного мікроскопу виміряти діаметр (d) лунки.

5 Накреслити схему вимірювання діаметра лунки, за допомогою ручного мікроскопу.

6 За допомогою формули:

HB =

знайти значення твердості.

7 Результати вимірювань та розрахунків занести до таблиці 1.

Таблиця 1 – Результати вимірювань та розрахунків

Матеріал зразка	Р=кг/мм² навантаження	D кульки	d лунки	Значення твердості HB
Сталь
Сплав на основі міді

Схема вимірювання діаметру за допомогою мікроскопу зображена на рисунку 1.

Рисунок 1 – Схема вимірювання діаметру лунки за допомогою мікроскопу.

Питання для захисту:

Основні властивості металів.

Відповідь_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Перерахувати механічні властивості.

Дати визначення міцності.

Дати визначення твердості.

Дати визначення пружності.

Перерахувати фізичні властивості.

Механічні випробування металів.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №2

ВИЗНАЧЕННЯ ТВЕРДОСТІ МЕТОДОМ РОКВЕЛЛА

1 Тема роботи: Вивчення методики визначення твердості

2 Мета роботи: Освоїти методику визначення твердості за методом Роквелла.

3 Опис робочого місця: На кожному робочому місці повинно бути наступне обладнання:

– твердомір типу ТК – 2;

– індентори (сталева кулька d = 1,56 мм, алмазний конус з кутом 60⁰ при вершині);

– таблиця для переводу значень твердості по Роквеллу в значення по Брінеллю;

– зразки сплавів простої сталі та сталі після гартування.

4 Теоретичний матеріал:

Серед багатьох методів визначення твердості метод Роквелла більш простіший, тому що він не потребує обчислень. Значення твердості знімається візуально з індикатора. Цей метод застосовують тоді, коли потрібно мати порівняльну характеристику одного і того ж сплаву після різних видв термічної обробки щоб визначити її ефективність.

Суть метода в наступному, за допомогою твердоміра ТК-2 в зразок втискується індентор. Для м'яких сплавів використовують сталеву гартовану кульку d=1,56 мм, а для твердих сплавів використовують алмазний конус з кутом при вершині 120⁰. Показник значення твердості знімають з двох шкал.

Шкала „С” – для алмазного індентора.

Шкала „В” – для сталевої кульки.

Робоче навантаження для алмазного конуса 150 кг, а для сталевої кульки – 100 кг. Навантаження змінюється в результаті зміни противаг на пристрої.

Значення твердості по Роквелу позначається літерами НRВ – коли працює шкала „В” та НRС – коли працює шкала „С”.

5 Хід роботи:

1 Приготувати зразки сплавів.

2 Підготувати індентори.

3 Підготувати прилад ТК – 2 до роботи (встановити необхідну кількість гир та відповідний індентор в гніздо).

4 Встановити зразок на столик та дати попереднє навантаження (10 кг)

5 Встановити прилад ТК –2 на нульові відмітки.

6 Ввімкнути прилад і дати основне навантаження (100 кг для кульки), (150 кг для конуса).

7 Через 10 секунд зняти навантаження, по відповідній шкалі визначити твердість.

8 Вимкнути прилад ТК –2 і знати зразок зі столика.

9 Знати індентор з гнізда.

10 Одержані вимірювання занести в таблицю 1

Таблиця 1 – Результати випробувань

Матеріал зразка	Індентор	Навантаження	Значення твердості HRC HRB
Проста сталь	стальна кулька	100
Термічно оброблена сталь	алмазний конус	150

Питання для захисту

Опис способу вимірювання відбитку та визначення твердості по Роквеллу.

Відмінність між методами Брінелля та Роквелла.

Використання даного методу у виробництві, його позитивні та негативні сторони.

Для чого в твердомірі ТК-2 передбачена зміна противаг?

В якому випадку значення твердості визначають за шкалою „С”, а в якому за шкалою „В”?

Як правильно підібрати індентор?

СПИСОК ДЖЕРЕЛ ІНФОРМАЦІЇ

1 Кузьмін Б.А., Абраменко Ю.Е., Ефремов В.К., Кузьмінцев В.Н., Самохоцький А.І., Челноков Н.М. Технологія металів та конструкційні матеріали. – М.: Вища школа, 1991. – 384 с.

2 Никифоров В.М. Технология металлов и конструкционные материалы. – Ленинград.: Машиностроение, 1986. – 366 с.

3 Кузьмін Б.А. Металургія, металоведення та конструкційні матеріали. – М.: Вища школа, 1981. – 384 с.

4 Лисаченко І.А. Електрорадіоматеріали. – М.: Вища школа, 1970. – 232с.

5 Арсеньєв А.П. Материалы для производства электронной техники. – М.: Вища школа, 1987. – 402 с.

6 Кисаримов Р.А. Справочник электрика. – М.: РадиоСофт, 2007. – 512с.

7 Электротехнический справочник/ під редакцією В.Г.Герасимова. – М.: Энегроатомиздат, 1986, – 844 с.

ДОДАТКИ

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ХАРКІВСЬКИЙ

КОМП’ЮТЕРНО-ТЕХНОЛОГІЧНИЙ КОЛЕДЖ НТУ „ХПІ”

ЖУРНАЛ ЗВІТІВ ПРО ВИКОНАННЯ ЛАБОРАТОРНИХ РОБІТ

з дисципліни:

“Конструкційні та електротехнічні матеріали”

Виконав студент гр._______	Перевірив викладач
_________________________	Дробишева В.П.

Харків 201

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ХАРКІВСЬКИЙ

КОМП’ЮТЕРНО-ТЕХНОЛОГІЧНИЙ КОЛЕДЖ НТУ „ХПІ”

ЗВІТ ПРО ВИКОНАННЯ

ЛАБОРАТОРНОЇ РОБОТИ № 1

з дисципліни:

“Конструкційні та електротехнічні матеріали”

Виконав студент гр._______	Перевірив викладач
_________________________	Дробишева В.П.

Харків 201

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ХАРКІВСЬКИЙ

КОМП’ЮТЕРНО-ТЕХНОЛОГІЧНИЙ КОЛЕДЖ НТУ „ХПІ”

ЗВІТ ПРО ВИКОНАННЯ

ЛАБОРАТОРНОЇ РОБОТИ № 2

з дисципліни:

“Конструкційні та електротехнічні матеріали”

Виконав студент гр._______	Перевірив викладач
_________________________	Дробишева В.П.

Харків 201